Energieverbrauch und Baustandards

Passiv-, Effizienz- und Plusenergiehäuser

Nach Angaben der Europäischen Kommission entfallen auf den Bau und die Instandhaltung von Gebäuden, einschließlich Heizung, Klimaanlagen, Beleuchtung und elektrischer Ausstattung 40 Prozent des Energieverbrauchs in der EU. Hier beginnt die Verantwortung des Architekten und Bauherren – denn Wohn- und Bürogebäude lassen sich heute mit einer übers Jahr ausgeglichenen Energiebilanz realisieren.

Gallerie

Es wurden unterschiedliche Standards initiiert, die alle das Ziel haben, den Energieverbrauch von Gebäuden zu minimieren (z.B. durch Maßnahmen wie Wärmedämmung, Isolierverglasungen, energieeffiziente Haustechnik) und gleichzeitig das Haus selbst Energie erzeugen zu lassen. Als baukonzeptuelle Basis dient der Passivhaus-Standard, in der Schweiz ist dies der Minergie-P Standard. Er wird durch den Minergie-Eco Standard ergänzt, der die Ökobilanz der Baumaterialien mit berücksichtigt. Die Energiekennzahlen liegen bei diesen Standards deutlich unter den staatlich geforderten Werten. Zu beachten ist, dass die Werte im Jahresverlauf zur Berechnung des Verhältnisses Energieerzeugung/Energieverbrauch herangezogen werden, und häufig noch „externe“ Energie benötigt wird, um die Spitzenlasten abzudecken.

Passivhaus-Standard
Bei einem Passivhaus wird der überwiegende Teil des Wärmebedarfs durch passive Energiequellen wie Solarenergie, Abwärme von Personen und technischen Geräten gedeckt. Ein Passivhaus darf laut den Zertifizierungskriterien des Passivhausinstituts Darmstadt einen Jahresheizwärmebedarf von maximal 15 kWh/m² (entspricht etwa 1,5 Liter Heizöl pro m² und Jahr) nicht überschreiten. Darüberhinaus gibt es drei Klassifizierungen, die sich auf den Gesamtbedarf „Erneuerbarer Primärenergie” (PER – Primary Energy Renewable) beziehen: Beim Passivhaus Classic liegt der Wert bei maximal 60 kWh/(m²a), ein Passivhaus Plus darf nicht mehr als 45 kWh/(m²a) erneuerbare Primärenergie benötigen. Eine weitere Vorgabe für das Passivhaus Plus lautet, dass es, bezogen auf die überbaute Fläche, mindestens 60 kWh/(m²a) Energie erzeugt. In der dritten Kategorie, dem Passivhaus Premium, ist der Energiebedarf auf 30 kWh/(m²a) begrenzt, und es muss mindestens 120 kWh/(m²a) Energie erzeugen.

Merkmale eines Passivhauses:

  • Hochgedämmte Gebäudehülle, U < 0,15 W/(m²K)
  • Vermeidung von Wärmebrücken
  • Kompakter Baukörper
  • Passive Solarenergienutzung durch Südorientierung und Verschattungsfreiheit
  • Hoch dämmende Verglasung und Fensterrahmen, Uw < 0,8 W/(m²K); g-Wert um 50%
  • Luftdichtheit n50 < 0,6/h-1
  • Wärmerückgewinnung aus der Abluft, Wärmebereitstellungsgrad >75%
  • Hocheffiziente Stromspargeräte für den Haushalt
  • Trinkwassererwärmung durch z.B. Solarkollektoren oder Wärmepumpe
  • Passive Luftvorerwärmung durch z.B. Erdwärmetauscher

Niedrigenergiehaus-Standard
Als Niedrigenergiehäuser gelten Gebäude, die den nach EnEV zulässigen Primärenergiebedarf deutlich unterschreiten. Eine klare Definition gibt es in Deutschland nicht, im Gegensatz zu sogenannten KfW-Effizienzhäusern. Die Kriterien der durch die Kreditanstalt für Wiederaufbau KfW geförderten Standards beziehen sich auf ein KfW-Effizienzhaus 100, das den Vorgaben der Energieeinsparverordnung (EnEV) entspricht.
Daraus ergibt sich

  • beim KfW-Effizienzhaus 55 ein Primärenergiebedarf von 55% (Transmissionswärmeverlust: 70%)
  • beim KfW-Effizienzhaus 70 ein Primärenergiebedarf von 70% (Transmissionswärmeverlust: 85%) sowie
  • beim Effizienzhaus 85 ein Primärenergiebedarf von 85% (Transmissionswärmeverlust: 100%)

im Vergleich zu den Vorgaben für Referenzgebäude nach EnEV.
In Österreich hingegen ist das Niedrigenergiehaus ein definierter Standard mit einem maximalen Heizwärmebedarf von 50 kWh/m².

Nullenergiehaus-Standard
Bei einem Nullenergiehaus entspricht die produzierte Strommenge (Energiemenge) rechnerisch dem Energieverbrauch des Hauses. Es verbraucht so viel Strom bzw. Energie, wie es selbst produziert und benötigt somit keine externe Energie durch Strom, Gas oder Öl. Die Energie für Heizung und Warmwasser wird durch die Nutzung regenerativer Energien gewonnen.
Merkmale eines Nullenergiehauses:

  • große Fensterflächen nach Süden
  • ein geringes A/V-Verhältnis (Verhältnis von Oberfläche zu umbautem Volumen)
  • Gebäude-Außenflächen (Fassaden, Dach, Fenster, Türen) mit geringem Wärmedurchgangskoeffizient (= Wärmedämmwert, U-Wert, früher k-Wert)
  • eine weitgehende Luftdichtheit

Plusenergiehaus-Standard und Effizienzhaus Plus
Bei einem Plusenergiehaus ist die Menge der erzeugten Energie im Jahresverlauf größer als der Verbrauch. Dabei wird die beim Bau des Hauses benötigte Energie zur Herstellung, für den Transport, den Einbau und die Entsorgung nicht berücksichtigt. Diese wird auch als Graue Energie bezeichnet.

Fachwissen zum Thema

Das Verhältnis Gebäudehülle zu Gebäudefläche hat einen großen Einfluss auf die Energiekennzahl.

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Energiekennzahl

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Gebäudeform

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In einer Lebenszyklusanalyse wird die ganze Lebensdauer des Gebäudes, die Bauphase, die Nutzungsphase mit möglichen Umnutzungen sowie Abriss und Entsorgung berücksichtigt, und es kann der Beitrag der Bauprodukte zur Energieeffizienz oder zu weiteren Aspekten nachhaltiger Bewirtschaftung eines Gebäudes dargestellt werden.

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Baustoffe/​-teile

Ökobilanz

Die Ökobilanz liefert eine systematische und standardisierte Datengrundlage, um aus Deklarationen einzelner Bauprodukte die ökologische Bewertung eines Bauwerks zu erstellen.

Neben der Funktionalität eines Gebäudes sollte immer die zeitlose, ansprechende Gestaltung berücksichtigt werden (im Bild: Barnimpanorama, Naturparkzentrum – Agrarmuseum Wandlitz (2013); Architektur: rw+, Berlin).

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Planungsgrundlagen

Planung eines nachhaltigen Gebäudes

Nicht nur die Funktionalität, auch die zeitlose, ansprechende Gestaltung ist zu berücksichtigen. Je nach lokalen Gegebenheiten sollten Sparstrategie und Gewinnstrategie im Gleichgewicht stehen.

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Was bedeutet nachhaltiges Bauen?

Schätzungsweise 30-40 Prozent des zukünftigen Bauens wird in informellen Siedlungen stattfinden.

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Bauen ist Teil der globalen Nachhaltigkeitsziele. Ob ein Bau nachhaltig ist, hängt unter anderem davon ab, ob er sich im Globalen Norden oder im Globalen Süden des Planeten befindet.

Faktoren/Kategorien des nachhaltigen Bauens

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Wie belastend für die Umwelt sind die Baumaterialien, die Errichtung und der Betrieb eines Gebäudes? Welche Kosten sind damit verbunden und wie behaglich lässt sich dort wohnen oder arbeiten?

Energieverbrauch und Baustandards

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Ziel der verschiedenen Kategorien von Gebäuden ist die Minimierung des Energieverbrauchs und eine nach Möglichkeit (mindestens) den Bedarf deckende Erzeugung von Wärme und Strom.

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