PASSIVHAUS-INFORMATIONEN

Der Passivhausstandard

Allgemeines

Das Passivhaus ist ein Gebäude, in dem fast ohne Heizverteilsystem im Winter und ohne Klimaanlage im Sommer eine hohe Behaglichkeit erreicht werden kann. Das Haus heizt und kühlt sich „passiv“. Auf ein konventionelles Heizverteilsystem kann bei Wohngebäuden meist sogar vollständig verzichtet werden, weil die Wärmeverluste des Bauwerks durch eine optimierte Gebäudehülle (luft- und winddicht, wärmebrückenfrei und extrem wärmegedämmt) bis zu 80 – 90% minimiert werden und der erforderliche Restheizwärmebedarf über die Lüftungsanlage eingebracht werden kann. Zusätzlich tragen Dreischeibenverglasungen mit ihren niedrigen Wärmedurchgangskoeffizienten ebenfalls zu niedrigen Wärmeverlusten bei, haben aber durch ihren hohen Energiedurchlassgrad die Eigenschaft, kostbare Sonnenenergie einzufangen und in den Räumen und Wänden zu speichern.

Zielsetzung des Passivhausstandards ist es, bei mehr Komfort und bei gleichzeitig niedrigeren monatlichen Gesamtkosten aus Finanzierungs- und Nebenkosten langfristig einen hohen Werterhalt zu bekommen und zudem einen Beitrag zum Umweltschutz zu leisten.

Grenzwerte für den Passivhausstandard

  • Jahresheizwärmebedarf ≤ 15 kWh/(m²a)
  • Primärenergiekennzahl für Restheizung, Warmwasserbereitung, Lüftung und Haushaltsstrom ≤ 95 kWh/(m²a)
  • Infiltrationsluftwechsel bei 50pa < 0,6/h

Passivhaus-Kriterien

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

Verluste minimieren und passiv solare Energie gewinnen sind die Grundprinzipien eines Passivhauses. Seine Gebäudehülle hindert die gespeicherte Energie am Entweichen. Auf diesem Wege lässt sich am einfachsten Wärme „erzeugen“.

Vorteile durch den Passivhausstandard

  • Erhebliche Energie- und Nebenkosteneinsparungen
  • Steigerung der Unabhängigkeit in Bezug auf fossile Energieträger
  • Bessere innere Luftqualität durch mögliche CO2 – und Feuchtesteuerung
  • Unbelasteter Aufenthalt für Allergiker durch hochwertige Luftfilter
  • Keine Wärmebrücken, demnach kein Feuchte – und Schimmelbefall
  • Geringe Temperaturschwankungen im Sommer wie auch Winter
  • Durch hohen Dämmstandard Überhitzungsreduzierung im Sommer
  • Keine Zugerscheinungen durch offen stehende Fenster
  • Keine Staubumwirbelung durch Radiatoren
  • Vermeidung von Lärmbelastung durch geschlossene Fenster
  • Allgemein verbesserter Schallschutz der Gebäudehülle
  • Erhöhung der Oberflächentemperaturen – Erhöhung der Behaglichkeit
  • Verbesserte Lehr- u. Lernbedingungen durch gleich bleibend gute Luftqualität

Gebäudehülle von Passivhäusern

Kompakter Baukörper

Die Kompaktheit eines Baukörpers drückt sich durch das A/V-Verhältnis aus. Darunter versteht man das Verhältnis zwischen der Außenoberfläche eines Gebäudes (A) und des beheizten Gebäudevolumens (V). Je größer der Wert von A/V ist, desto größer ist die Wärmeübertragung nach außen.

Südorientierung

Das Gebäude sollte nach Süden ausgerichtet sein, sodass die passiven solaren Gewinne über die Fensterflächen möglichst groß sind. Die passive Nutzung der Sonnenenergie ist ein wichtiger Faktor bei der Planung und Berechnung eines Gebäudes. Es ist demnach günstiger, wenn der maximale Fensterflächenanteil nach Süden weist und nur ein möglichst kleiner nach Norden.

Verschattungsfreiheit

Die Südfassade des Gebäudes sollte weitgehend verschattungsfrei sein, sodass die passiven solaren Gewinne möglichst groß sind. Alle Vor- und Rücksprünge in der Fassade und im Dach wie z.B. Erker oder Gauben stellen für das Passivhaus zusätzliche wärmeübertragende Flächen dar. Diese Wärmeverluste müssen mit größeren Dämmstoffdicken ausgeglichen werden. Ein gut geplanter Dachüberstand kann vor Überhitzung im Sommer schützen und dennoch im Winter genügend solare Gewinne durch die Fenster ermöglichen.

Für die Energieeffizienz von Passivhäusern ist ein sehr guter Wärmeschutz besonders wichtig. Die verbesserte Wärmedämmung reduziert die Wärmeverluste und führt zu höheren Temperaturen der Innenoberflächen im Winter und zu niedrigeren im Sommer. So entsteht ein angenehm gleichmäßiges Raumklima ohne kalte Ecken, auch die Anfälligkeit für Tauwasser sinkt. Alle Außenbauteile, d.h. Wände, Dach und unterste Geschossdecke bzw. Kellerboden sollten einen Wärmedurchgangskoeffizienten (U-Wert) von unter 0,15 W/(m²K) besitzen. Abhängig von der Qualität des Dämmstoffs ergeben sich Dämmstoffdicken zwischen 25 und 40 cm.

Dämmstoffe

https://www.passivhaus.de/wp-content/uploads/2017/03/W%C3%A4rmed%C3%A4mmung.jpgFür den Bau eines Passivhauses können alle marktüblichen Dämmstoffe verwendet werden. Innovative Wärmedämmstoffe sind z.B. XPS-Dämm-Granulat, Vakuumisolationspaneele und Schaumglasschotter.

https://passivhaus.de/wp-content/uploads/2014/04/Thermografie_-_Fenster_Schimmel_Waermebruecke.gifPassivhäuser sollten weitestgehend wärmebrückenfrei ausgeführt werden. Wärmebrücken sind Schwachstellen an wärmegedämmten Bauteilen, wie Kanten, Ecken, Anschlüsse und Durchdringungen. An diesen Stellen ist der Wärmeverlust größer. Die innere Oberflächentemperatur ist hier geringer, so dass die Gefahr von Tauwasseranfall und Schimmelbildung besteht.

Das Vermeiden von Wärmebrücken ist bei Passivhäusern eine der wirtschaftlichsten Einsparmaßnahmen. Der Einfluss von Wärmebrücken auf die gesamten Transmissionswärmeverluste kann erheblich sein, daher ist es bei der Planung von Passivhäusern erforderlich, diesen zusätzlichen Wärmeverlust durch Wärmebrücken weitestgehend zu reduzieren, um den angestrebten niedrigen Jahresheizwärmebedarf auch tatsächlich zu erreichen.

Wärmebrücken müssen genau analysiert und berechnet werden.

Die Gebäudehülle eines Passivhauses ist wind- und luftdicht zu erstellen, damit die Lüftungswärmeverluste so gering wie möglich gehalten werden können. Eine Komfort-Lüftungsanlage mit Wärmetauscher sorgt für ausreichend Frischluft. Die verbesserte Luftdichtheit vermeidet vor allem Bauschäden, spart Energie und erhöht den Wohnkomfort.

Die Wärmerückgewinnung aus der verbrauchten Luft durch die Lüftungsanlage ist im Passivhaus unverzichtbar. Daher muss durch eine sehr gute Luftdichtheit der Gebäudehülle gewährleistet werden, dass nur ein geringer Teil des Luftwechsels unkontrollierbar über Fugen in der Gebäudehülle erfolgt (Infiltrationsluftwechsel).

Die Gebäudedichtheit wird über einen Drucktest, den sog. Blower-Door-Test kontrolliert.

https://www.passivhaus.de/wp-content/uploads/2017/04/Passivhausfenster.jpgFenster in Passivhäusern sind dreifachverglast, haben einen wärmegedämmten Rahmen und sind luftdicht an das Bauteil anzuschließen. Eine zusätzliche Überdämmung des Rahmens reduziert die Wärmeverluste erheblich. Bei unsachgemäßem Einbau eines Fensters in die Wand können bedeutende Wärmebrücken entstehen, daher werden die Fenster professionell in die Ebene der Dämmschicht der Außenbauteile eingebaut.

Die hochwertigen Fenster lassen im Winter mehr Sonnenenergie in das Gebäude hinein, als sie Wärme nach außen abgeben. Im Sommer steht die Sonne höher, der Großteil der Strahlung wird reflektiert und die Solareinstrahlung bei Südfenstern ist begrenzt. Größere Glasflächen sollten im günstigsten Fall südorientiert angelegt werden, eine Ost- oder Westorientierung führt leichter zur Überhitzung im Sommer und erfordert eventuell einen entsprechenden Sonnenschutz.

Etwa 30 bis 40% der Fensteröffnung entfallen auf den Fensterrahmen, daher ist die Rahmenqualität sehr entscheidend. Der Einsatz von Holzrahmen wie auch von Kunststoffprofilen oder Pfosten-Riegel-Konstruktionen ist möglich

Bei unsachgemäßem Einbau eines Fensters in die Wand können bedeutende Wärmebrücken entstehen.

Gebäudetechnik in Passivhäusern

Ein Passivhaus hat eine luftdichte Außenhülle. Der Luftwechsel findet hier also nicht mehr unkontrolliert bzw. durch die reine Fensterlüftung statt, sondern erfolgt (vor allem im Winter) durch eine so genannte Komfortlüftung. Die Lüftungsanlage sorgt für eine spürbar bessere Luftqualität. Durch den regelmäßigen Luftwechsel und den Einsatz geeigneter Filter können Allergien gemildert und Pollen, Staub und Schadstoffe abtransportiert werden. Die Risiken von Schimmelbildung auf den Wänden entfallen. Überströmöffnungen an den Türen oder in Wänden sorgen dafür, dass auch bei geschlossenen Innentüren die Luft ungehindert strömen kann. So wird eine problematische Ausbreitung von Gerüchen und Schadstoffen im Gebäude von vornherein vermieden.

Wärmerückgewinnung

Die Komfortlüftung im Passivhaus kann nur mit einer hocheffizienten Wärmerückgewinnung funktionieren: Etwa 80% ihrer Wärme muss die Abluft im Wärmetauscher an die Zuluft weitergeben. Das bedeutet im Winter, dass die 20 Grad Celsius warme Abluft die kalte Frischluft bereits ohne zusätzlichen Einsatz von Heizenergie auf ca. 16 Grad erwärmt. Die frische Luft strömt in die Wohn-, Ess-, Kinder-, Schlaf- und Arbeitszimmer ein, aus dem Bad, der Küche und dem WC wird die verbrauchte Luft abgesogen.

Passivhäuser brauchen 80 % weniger Heizwärme gegenüber Neubauten nach Energieeinsparverordnung, weil die Transmissions- und Lüftungswärmeverluste des Bauwerkes durch eine optimierte Gebäudehülle minimiert werden. Auf ein konventionelles Heizsystem kann deshalb verzichtet werden. Die Verluste lassen sich fast vollständig durch passive Energiegewinne ausgleichen. Der sehr geringe Heizwärmebedarf von unter 15 kWh/(m²a) und die ohnehin hohen Innenoberflächentemperaturen aller Außenbauteile erlauben die Restwärmeerzeugung und -übertragung durch unterschiedliche Konzepte:

  • Zuluftheizung, die über die vorhandene Lüftungsanlage mit Nachheizregister betrieben wird (stellt i.d.R. die Grundheizung dar)
  • Wärmepumpe
  • Ofen (z.B. Holzpelletofen)
  • Gas-Brennwert-Kessel mit zentralem Warmwasserspeicher
  • Anschluss an das Nah- oder Fernwärmenetz

Die Anforderungen an die Warmwasserbereitung sind im Passivhaus nicht anders als bei gewöhnlichen Gebäuden. Der durchschnittliche Warmwasserbedarf liegt laut Untersuchungen im Wohnbereich bei ungefähr 25 Liter auf 60° C erwärmtem Trinkwarmwasser, welches aber sehr stark von dem Nutzerverhalten und den Komforterwartungen der Bewohner abhängt.

Im Passivhaus ist der Energiebedarf für die Bereitstellung von Trinkwarmwasser im Wohnbereich die höchste verbliebene Energieanforderung, für die eine ganzjährige  Wärmebereitstellung erforderlich ist.

Solarthermie

Durch den Einsatz einer thermischen Solaranlage zur Unterstützung der Trinkwarmwasserbereitung kann bis zu 65% des Jahresbedarfs durch die erneuerbare und kostenlose Energiequelle Sonne bereitgestellt werden.

Eine aktive Kühlung von Passivwohnhäusern ist aufgrund der hoch gedämmten Gebäudehülle bei Wohnnutzung in der Regel nicht notwendig. Äußere Einflüsse werden soweit abgeschirmt, dass im Innenraum stets ein behagliches Klima erhalten bleibt. Eine zusätzliche aktive Kühlung z.B. über einen Erdreichwärmetauscher oder weitergehende Kälteanlagen wird erst bei erheblich steigenden internen Wärmelasten, wie sie z.B. bei Bürogebäuden oder Verkaufsräumen entstehen, nötig.

Unter Annahme solch spezieller Nutzungsprofile, in die Faktoren wie innere Wärmequellen, Beleuchtung, Nutzungsdauer, angestrebte Innentemperatur und weitere relevante Größen einfließen, wird das vom Wohnungsbau übernommene Passivhauskonzept sinngemäß modifiziert und an die neuen Randbedingungen angepasst. Ziel ist immer, mit dem geringstmöglichen Einsatz an Energie das angestrebte Innenraumklima zu erreichen. Das Haus sollte dies weitestgehend passiv schaffen.

Ein Blockheizkraftwek (BHKW) wird zur Gewinnung elektrischer Energie und Wärme eingesetzt. Um dies zu erreichen, findet das Prinzip der Kraft-Wärme-Kopplung Anwendung. Ein Verbrennungsmotor treibt dabei einen Generator an, der den Strom erzeugt. Die Abwärme des Motors wird wiederum über einen Wärmetauscher zur Wassererwärmung genutzt. Als weitere Technologien (neben Verbrennungsmotor) werden – je nach Anwendungsfeld – auch Gas- oder Dampfturbinen, Brennstoffzellen oder Stirlingmotoren eingesetzt. (Quelle: www.bhkw-infozentrum.de)

Um ein Blockheizkraftwerk möglichst effizient zu betreiben, sollte es nur dort eingesetzt werden, wo ein kontinuierlicher Wärmebedarf besteht. Wird die Wärme nicht direkt verbraucht, kann sie in einem Wärmespeicher zwischengelagert oder über ein Nah- oder Fernwärmenetz weitergeleitet werden. Ist der Wärmespeicher voll oder benötigen auch benachbarte Gebäude keine Wärme, geht diese verloren, sofern kein Fernwärmeanschluss mit angeschlossenen Wärmeverbrauchern besteht; dementsprechend ist eine Überdimensionierung des BHKW zu vermeiden. Das Ziel sollte also eine möglichst hohe Auslastung im Sinne einer hohen Betriebsstundenzahl sein (mind. 5000 Betriebsstunden pro Jahr).

Die Energiebedarfskosten (Strom + Gas) für ein Gebäude lassen sich gegenüber alten Heizsystemen erheblich senken. Die Brennstoffkosten lassen sich senken, wenn diese mit den Einnahmen aus dem Stromverkauf oder reduzierten Kosten für den Stromverbrauch verrechnet werden.

Der elektrische Strom, der mittels eines BHKW erzeugt wird, wird nach dem Kraft-Wärme-Kopplungsgesetz (KWKG) bzw. nach dem Erneuerbare Energien Gesetz (EEG; nur bei Einsatz von nachwachsenden Brennstoffen wie z.B. Biogas) gefördert, unabhängig davon, ob der Strom selbst verbraucht oder in das öffentliche Netz eingespeist wird.

Bei Einsatz von regenerativen Brennstoffen oder Erdgas führt ein BHKW zu einer signifikanten CO2-Minderung im Vergleich zur getrennten Erzeugung von Strom und Wärme. Der Primärenergieverbrauch wird gesenkt, was auch der Erreichung eines Plusenergiegebäudes zu Gute kommt.

Die Kraft-Wärme-Kopplung stellt somit je nach Anwendungsfall eine wirtschaftliche und umweltschonende Energieversorgung dar.

Energetische Sanierung

Es gibt viele Gründe, sich um die energetische Sanierung des Gebäudebestandes zu kümmern. Die meisten Gebäude im Bestand lassen sich im Rahmen von ohnehin erforderlichen Instandhaltungs- und Modernisierungsinvestitionen unter wirtschaftlichen Bedingungen auf den Standard energieeffizienter Neubauten modernisieren.

In einem Neubau und auch im Gebäudebestand sollte möglichst immer eine kontrollierte Lüftungsanlage zum Einsatz kommen.

  • Erhebliche Energie- und Nebenkosteneinsparungen
  • Steigerung der Unabhängigkeit in Bezug auf fossile Energieträger
  • Bessere innere Luftqualität bei Lüftungsanlagen durch mögliche CO2 – und Feuchtesteuerung
  • Verringerung von Wärmebrücken, demnach ist Feuchte- und Schimmelbefall unwahrscheinlich
  • Mehr Behaglichkeit durch Erhöhung der Oberflächentemperaturen
  • Geringere Temperaturschwankungen im Sommer wie auch im Winter
  • Allgemein verbesserter Schallschutz der Gebäudehülle
  • Höherer Werterhalt

Der Grundgedanke des Passivhauses lässt sich auch bei der Altbausanierung sehr gut umsetzen. Da ein Altbau deutlich mehr Energie verbraucht als ein Neubau, ist hier das Einsparpotenzial an Energie besonders hoch.

  • Nachträgliche bzw. zusätzliche Dämmung von Dächern und Fassaden zur Vermeidung von Bauschäden wie Durchfeuchtung oder Schimmel und zur Steigerung des Wohnkomforts durch die höhere Oberflächentemperatur der Außenbauteile; wenn nur geringe Dämmstoffdicken möglich sind, kann der Einsatz von Vakuum-Wärmedämmung von Interesse sein.
  • Austausch der Fenster, am besten durch dreifachverglaste Passivhausfenster mit wärmegedämmten Rahmen
  • Austausch bzw. Einbau von Lüftungsanlagen zur kontrollierten Be- und Entlüftung mit Wärmerückgewinnung für eine verbesserte Luftqualität

Für optimal energetisch sanierte Altbauten gibt es verschiedene Fördermittel.

Neubau und Sanierung von Schulen

Schulgebäude stellen einen hohen Anteil aller öffentlichen Gebäude dar. Aufgrund ihrer Nutzung sollten sie zudem auch über ein gutes Innenraumklima für optimale Lernbedingungen verfügen. Doch genau an diesem Punkt gibt es sowohl im Bestand als auch bei Neubauten nach EnEV zwei wesentliche Kriterien, die oft unzureichend berücksichtigt werden:

  • überdurchschnittlicher Heizenergieverbrauch in Schulen
  • schlechte Luftqualität durch hohe CO2-Belastung lässt die Konzentrationsfähigkeit der Schüler sinken

Dem hohen Heizwärmeverbrauch kann am effizientesten durch Dämmmaßnahmen an der Gebäudehülle entgegen gewirkt werden. Dadurch liegt in der Heizungsanlage ebenfalls ein großes Einsparpotenzial, da im Zusammenhang mit einer hochwertigen Dämmung der Gebäudehülle und Fenstern mit 3-Scheiben-Verglasung die Leistung reduziert werden kann.

Neben der Dämmung der Außenhülle kann die Begrenzung der Lüftungswärmeverluste und eine spürbar verbesserte Luftqualität auch über eine kontrollierte Be- und Entlüftung mit Wärmerückgewinnung erreicht werden. Sie dient der Deckung des hygienischen Lüftungsbedarfs und ermöglicht eine kontinuierliche Frischluftzufuhr. Gleichzeitig werden Geruchsstoffe und CO2 über die verbrauchte Luft permanent abgesaugt. Auch zu hohe Feuchtigkeit wird über die Lüftungsanlage abtransportiert, damit keine baulichen Schäden (z.B. Tauwasserausfall mit dem daraus oft resultierenden Schimmelbefall) auftreten können und ein einwandfreies Raumklima entsteht.

In einem Neubau und auch im Gebäudebestand sollte möglichst immer eine kontrollierte Lüftungsanlage zum Einsatz kommen.Durch die höhere Belegungsdichte ist der Frischluftbedarf in Schulen und damit die Bedeutung der Lüftung wesentlich größer als bei anderen Gebäuden. Es hat sich durch mehrere Untersuchungen bereits herausgestellt, dass gute Luftqualität mit einer CO2 Belastung von zuverlässig unter 1500ppm und die dazu während der Nutzung erforderlichen hohen Luftwechselraten nur mit einer kontrollierten Lüftung erreicht werden kann. Eine reine Fensterlüftung stellt eine Herausforderung dar, da offene Fenster für Zugluft und Kälteerscheinungen, geschlossene Fenster dagegen zu übermäßigen Schadstoffkonzentrationen in der Luft führen.

Eine Lüftungsanlage führt zu deutlich höherem Komfort und besseren Lernbedingungen in den Klassenräumen. Im Sommer bietet sie zudem die Möglichkeit, unabhängig von Sicherheitsfragen eine Nachtlüftung zur Abkühlung der Räume durchzuführen.

Plusenergiegebäude

Ein Plusenergiegebäude erzeugt mehr Energie, als es verbraucht und stellt damit den höchstmöglichen Energiestandard dar. Technisch möglich wird dies durch den Einsatz erneuerbarer Energien wie beispielsweise Sonnenenergie oder nachwachsende Rohstoffe, kombiniert mit Kraft-Wärme-Kopplung.

Der Hauptzweck eines Plusenergiegebäudes liegt jedoch nicht in der Energieproduktion, sondern in einem effizienten Energiemanagement. Dies lässt sich z. B. durch die Nutzung intelligenter Stromzähler und die Zwischenspeicherung der – mittels Photovoltaik, Windkraft, BHKW o.ä. – erzeugten Energie erreichen.

Der Verbrauch des Gebäudes wird negativ gezählt, die Energieerzeugung positiv. Die Bilanzierung erfolgt für ein Jahr, dabei ist zwischen Primär- und Endenergie* zu unterscheiden. Herkömmliche Gebäude haben eine negative Bilanz, d.h. sie verbrauchen mehr Energie als sie erzeugen. Ist das Ergebnis der Bilanz null spricht man von einem Nullenergiehaus. Bei positiver Bilanz liegt ein Plusenergiegebäude vor. Die Energie zur Erstellung des Gebäudes und der technischen Ausstattung wird in der Berechnung nicht berücksichtigt.

Um das Niveau eines Plusenergiegebäudes zu erreichen ist der Passivhausstandard eine gute Basis. Hier besteht aufgrund der hochwärmegedämmten und luftdichten Gebäudehülle, der effizienten Gebäudetechnik und der Wärmerückgewinnung nur noch ein geringer Wärme- und Elektroenergiebedarf. Dieser kann beispielsweise durch den Ertrag einer Photovoltaikanlage oder eines mit Biomasse befeuerten Blockheizkraftwerks gedeckt bzw. übertroffen werden. Der überschüssige Strom wird in das öffentliche Netz eingespeist oder zur Aufladung von Elektromobilen oder anderen Speichermedien verwendet.

Für das Plusenergiegebäude ist bisher kein offizieller Standard – wie etwa durch die EnEV – definiert worden. Nach dem allgemeinen Verständnis müssen jedoch die folgenden Punkte beachtet werden:

  • Bei der Energiebilanz ist zwischen Primär- und Endenergieebene zu unterscheiden
  • In der Primärenergiebilanz** ist das Niveau eines Plusenergiegebäudes leichter zu erreichen als in der Endenergiebilanz
  • Bilanzraum ist das Gebäude selbst, inklusive Gebäudetechnik und evtl. zugehöriger Technikgebäude zur Energieerzeugung. Bei mehreren Nutzgebäuden und einem Technikgebäude zur Energieerzeugung sind sämtliche Gebäude als Ganzes zu bilanzieren.
  • Die erzeugte Energie wird mit dem Primärenergiefaktor der „verdrängten“ Energie bewertet. Bei Stromeinspeisung also z.B. mit 2,6 – dem Primärenergiefaktor des durchschnittlichen Strommixes.

* Definitionen zu den Begriffen Primärenergie und Endenergie finden Sie in unserem Glossar.
** Die Primärenergiebewertung bezieht sich hier – wie in der EnEV üblich – nur auf den nicht regenerativen Anteil der Primärenergie. Primärenergetisch ist es also in diesem Sinne sehr vorteilhaft, regenerative Brennstoffe wie Biogas oder Holz zu verbrauchen.

Qualitätssicherung

Beim Bau von Passivhäusern oder bei einer hochwertigen Modernisierung mit Passivhauskomponenten ist eine hohe Qualität der Planung und Ausführung erforderlich.

Um diese Qualität sicherzustellen, können während des Bauablaufs verschiedene Arten der Qualitätssicherung zur Überprüfung der Ausführung in Anspruch genommen werden. So können Mängel frühzeitig festgestellt, behoben und Bauschäden vermieden werden. Entscheidend ist, dass jede Maßnahme zum richtigen Zeitpunkt durchgeführt wird, damit eine Mängelvermeidung bzw. -beseitigung überhaupt möglich ist.

Eine luftdichte Gebäudehülle ist ein entscheidendes Kriterium für ein funktionierendes Passivhaus. Aber auch für alle anderen Gebäude – egal ob Altbau oder Neubau – lohnt es sich, unkontrollierbare Luftwechselverluste durch Fugen in der Gebäudehülle zu minimieren und dadurch Energie einzusparen.

Wo sich die Schwachpunkte des Gebäudes befinden und wo Bauteilanschlüsse nachgebessert werden müssen, lässt sich durch einen Blower-Door-Test mit Leckageortung herausfinden. Durch die Blower-Door-Messung wird lediglich der Luftwechsel des gesamten Gebäudes bestimmt, durch die Leckageortung können dagegen die Schwachstellen aufgespürt werden, um sie gezielt zu beseitigen. Der Vorteil dieser Messmethode ist die zerstörungsfreie Prüfung der Gebäudehülle. Das heißt, man kann qualitative und quantitative Aussagen über Bauteile treffen, ohne sie mit großem Aufwand und Schaden aufstemmen oder aufbohren zu müssen.

Zeitpunkt

Die Blower-Door-Messung wird bei Neubauten zu einem Zeitpunkt empfohlen, an dem die luftdichte Ebene fertiggestellt, aber noch zugänglich ist. Das heißt, Fenster sollten eingebaut und die Wände von innen verputzt sein, der Innenausbau mit Fliesen, Tapeten oder Gipskartonplatten sollte dagegen noch nicht begonnen sein. So sind Nachbesserungen relativ einfach und schnell durchzuführen und Leckagen können besser geortet werden. Nach Fertigstellung des Gebäudes kann eine weitere Messung für ein abschließendes Ergebnis erfolgen. Bei Bauten im Bestand ist es jederzeit möglich, die Messung durchzuführen.

https://passivhaus.de/wp-content/uploads/2016/10/Thermografie1.jpgDie Gebäude-Thermografie dient der Prüfung beispielsweise von Wärmeschutzmaßnahmen und haustechnischen Installationen. Mit einer Infrarot-Kamera werden Aufnahmen gemacht, die durch Farben unterschiedliche Temperaturen sichtbar machen. Um ein optimales Ergebnis zu erzielen, sollte die Außenlufttemperatur möglichst niedrig sein, damit die Differenz zwischen Wärmebrücken und kalten Außenoberflächen so groß wie möglich ist.

Mit Hilfe der Thermografie können Sie:

  • die Ausführungsqualität von Wärmedämmung überprüfen,
  • Wärmebrücken zwischen Innen- und Außenbauteilen lokalisieren,
  • Feuchtigkeitsschäden an Bauteilen, z.B. Flachdächern, Balkonanschlüssen oder Kellerwänden feststellen,
  • konstruktive Elemente in Bestandsgebäuden lokalisieren, z.B. Stahlstützen, Bewehrungen oder Fachwerk,
  • die Lage von haustechnischen Installationen, z.B. Wasser-, Abwasser- und Heizungsleitungen oder elektrischen Installationen bestimmen,
  • Undichtigkeiten an Rohrinstallationen, z.B. Fußbodenheizungen, Wasser- oder Abwasserleitungen orten.

Die Infrarot-Kamera kann außerdem als ergänzendes Werkzeug bei einem Blower-Door-Test eingesetzt werden, um fehlerhafte Bauteilanschlüsse oder Durchdringungen zu lokalisieren.

https://passivhaus.de/wp-content/uploads/2016/10/waermebruecken01_01.jpgEine Wärmebrückenberechnung erfolgt meistens in der Planungsphase, um potentielle Schwachstellen am Gebäude zu überprüfen. Sie kann im Neubau und in der Sanierung eingesetzt werden, um Dämmstärken an Anschlusspunkten festzulegen oder Durchdringungspunkte, z.B. von Befestigungsmitteln, zu kontrollieren.

Wärmebrücken sind örtlich begrenzte Störungen in Bauteilen, an denen eine erhöhte Wärmestromdichte auftritt. Diese Störungen können vielfältige Gründe und Ursachen haben. Besonders häufig und im Passivhaus so weit wie möglich zu vermeiden sind Durchstoßpunkte durch die Dämmebene, zum Beispiel durch Balkone oder Befestigungsmittel für Vordächer, Außenbeleuchtung u.ä.

Wärmebrücken können folgende Ursachen haben:

  • materialbedingte / stoffliche Wärmebrücken
  • geometrisch bedingte Wärmebrücken
  • umgebungsbedingte Wärmebrücken
  • massestrombedingte Wärmebrücken

Eine Wärmebrückenberechnung kann bei Neubauten unter anderem zur Analyse und Minimierung von Wärmebrücken, für detaillierte Berechnungen nach EnEV oder PHPP oder zur Festlegung von Dämmstärken in Anschlusspunkten eingesetzt werden. Bei Sanierungsvorhaben dient die Wärmebrückenberechnung beispielsweise der Analyse der Bestandssituation, der Überprüfung von Oberflächentemperaturen (insbesondere in Ecksituationen), um Schimmelbildung vorzubeugen oder entsprechende Gegenmaßnahmen einschätzen zu können oder dem Vergleich von Sanierungsvarianten.

Um die genaue Erfassung und Dimensionierung von Wärmebrücken, gleich welcher Art, vornehmen zu können, ist eine rechnergestützte Analyse mittels einer speziellen Software notwendig.

Wir bieten die Berechnung von Wärmebrücken und Temperaturverläufen auch für Ihre Projekte an. Für konkrete Anfragen oder weitere Informationen nutzen Sie bitte unser Kontaktformular.

https://passivhaus.de/wp-content/uploads/2016/10/Monitoring_1_01_8e247c1e6a.jpgNach der Fertigstellung des Gebäudes und der Inbetriebnahme der technischen Anlagen hört in der Regel die Tätigkeit des planenden Ingenieurs auf. Bei der Abnahme werden häufig nur die elementaren Anlagenfunktionen geprüft. Der Nutzer hat eine Einweisung erhalten und ist nun selbst für das Gebäude verantwortlich.

Der Planer hat nun keine Einsicht mehr in den Betrieb, Leistung, Akzeptanz, Wirtschaftlichkeit und Funktionsfähigkeit der Anlage. Da die Betreiber oftmals nicht genug Einsicht in die komplexen Vorgänge in der Anlage haben, sind Fehlfunktionen oder eine nicht optimale Regelungseinstellung nicht immer leicht zu erkennen. Das kann erhöhte Bertriebszeiten, unnötig hohe Leistungen, erhöhten Verschleiß und Wartungsaufwand zur Folge haben.

Zur Sicherstellung eines effizienten Betriebs bieten wir für die ersten Jahre nach Fertigstellung des Gebäudes eine Überwachung des Anlagenbetriebs an, kurz „Monitoring“ genannt. Dabei werden Energieverbräuche und einen Vielzahl von Anlagendaten aufgezeichnet und ausgewertet. Ziele des Monitorings sind die Kontrolle des planmäßigen Anlagenbetriebs hinsichtlich Effizienz und Komfort sowie die Ermittlung von weiteren Optimierungsmöglichkeiten.

Neben Temperatur-, Feuchte- und CO2-Fühlern zur Ermittlung der Raumkonditionen können z.B. Wärmemengen- und Elektrozähler für verschiedene Bereiche zum Einsatz kommen, um die Energieverbräuche genau zuordnen zu können. Zusätzlich können alle technischen Parameter wie z.B. Luftmengen, Stellventile und diverse Regelungssignale aufgezeichnet werden, um Rückschlüsse durch das Gebäudeverhalten auf die Gebäudetechnik ziehen zu können. Hierdurch wird dem Anlagenbetreuer die Möglichkeit gegeben frühzeitig Problemsituationen zu erkennen und darauf zu reagieren. Eine Diagnose ist so meist bereits aus der Ferne möglich. In Absprache mit dem Betreiber können viele Probleme per Fernzugriff gelöst werden. Sofern ein Eingriff vor Ort durch eine Wartungsfirma nötig wird, kann dies zumindest effektiv vorbereitet werden.

Ziele des Monitorings

  • Reduzierung von Lüftungswärmeverlusten
  • Erhöhung der Nutzerakzeptanz durch verbesserte Luftqualität
  • Vermeidung von Zuggeräuschen
  • Reduzierung des Hilfsstrombedarfs
  • Optimierung des sommerlichen Wärmeschutzes durch passive Kühlung

Mit geeigneter Software können Gebäude und deren thermisches Verhalten in einem komplexen dynamischen Rechenmodell (Gebäudesimulation) abgebildet werden. Dabei werden Gebäudehülle, Wärmegewinne, Wärmeverteilung, Lüftung unter äußeren (Witterung) und inneren Einflüssen (Nutzerverhalten, interne Lasten) betrachtet. Als Ergebnis erhält man wichtige Werte hinsichtlich der Behaglichkeit wie Lufttemperatur, Strahlungstemperatur und Luftqualität. Bilanzierungsmethoden errechnen den Nutzenergiebedarf für Heizen, Kühlen und mechanische Lüftung.

Die Anlagensimulation berechnet anlagentechnische Elemente wie Wärmeerzeuger, Wärmeübertrager, Energieverteilung, Ventilation und Regelungskreise. Als Ergebnis erhält man unter anderem den End- und Primärenergieverbrauch des Gebäudes – als Lastgang, als Monats- und Jahresbilanz.

Die Simulationsberechnung erlaubt eine wesentlich zuverlässigere Berechnung des Energiebedarfs von Gebäuden als durch einfache Bilanzierungsmethoden (DIN V 18599, DIN 4108-6, EnEV). Zusätzlich werden detaillierte Aussagen hinsichtlich Behaglichkeit, Anlagendimensionierung (Heizen, Kühlen, Lüften) und Deckungsgrad verschiedener Energieerzeuger ermöglicht.

Gebäudesimulation:

  • Berechnung von Luftttemperatur und -feuchte, Oberflächentemperatur, Strahlungstemperatur, Luftqualität (CO2-Gehalt)
  • Berechnung der Wärmeströme und der thermischen Speichereffekte der Bauteile zzgl. Inventar
  • Detaillierte dreidimensionale Strahlungsberechnung; Eigenverschattung, externe Verschattung, aufwendige Fensterverglasungsberechnung, Strahlendurchtritt bei mehrseitig hohem Verglasungsanteil. Differenzierung nach diffusen und direkten Strahlungsanteilen
  • Modellierung des Betriebs- und Nutzerverhaltens anhand Uhrzeit- und Wochenturnus und Tageslichtberechnung
  • Bilanzierung von Wärmebrückeneffekten

Anlagensimulation:

  • Lüftungsanlagen mit steuerbarer Wärmerückgewinnung, Nachheizung, freier Kühlung; aus Einzelkomponenten frei kombinierbar
  • Variabler Volumenstrom, Feuchte- oder CO2-gesteuert
  • Beweglicher Sonnenschutz
  • Solare Brauchwassererwärmung und Heizungsunterstützung
  • Kältemaschinen/Wärmepumpen
  • Flächenheiz-/Kühlsysteme
  • Intelligente Regelstrategien für Sonnenschutz, Lüftung, Heizung und Kühlung

Gerne sind wir bereit, durch einen festangestellten Physiker aus Forschung und Entwicklung eine dynamische Simulation für Sie durchzuführen!

Wohn- und Nichtwohngebäude

Der Energieausweis soll Mietern und Käufern von Immobilien verlässliche Informationen über den Energiebedarf des Gebäudes liefern und stellt zudem für Eigentümer, die ihre Immobilie modernisieren möchten, eine erste Beratungsgrundlage dar.

Neben allgemeinen Angaben zum Gebäude enthält der Energieausweis als Hauptbestandteil entweder den berechneten Energiebedarf oder den tatsächlichen Energieverbrauch des Gebäudes, der auf einer Farbskala dargestellt wird. Diese Skala ermöglicht es, das Gebäude energetisch mit anderen Gebäuden zu vergleichen. Zusätzlich gibt der Ausweisersteller, soweit möglich, Empfehlungen zur energetischen Modernisierung.

Bedarfs- oder Verbrauchsausweis

Das Gebäudeenergiegesetz (GEG) lässt dem Gebäudeeigentümer in einigen Fällen die Wahl, ob ein Bedarfs- oder ein Verbrauchsausweis erstellt wird.

Der bedarfsorientierte Energieausweis basiert auf einer theoretischen Analyse des Gebäudes. Der Ersteller berechnet anhand von Zeichnungen und ggf. einem Aufmaß vor Ort den Energiebedarf des Gebäudes unter Standardnutzungsbedingungen. Berücksichtigt wird die Qualität der Gebäudehülle, der Heizungsanlage und der Energieträger (z.B. Heizöl, Erdgas, Strom, Fernwärme).
Der verbrauchsorientierte Energieausweis gibt dagegen den durchschnittlichen Energieverbrauch für Heizung und Warmwasser der letzten 3 Jahre an. Als Grundlage dienen die tatsächlichen Abrechnungen des Energieversorgers.

Nach den Anforderungen des Gebäudeenergiegesetzes (GEG) ist bei der Errichtung neuer Gebäude (sowohl für Wohn- als auch für Nichtwohngebäude) die Erstellung eines bedarfsorientierten Energieausweises verpflichtend. Für Bestandsgebäude, die verkauft oder neu vermietet werden, ist ebenfalls ein Energieausweis zu erstellen, wobei hier weiterhin die Wahlfreiheit zwischen einem Bedarfs- und einem Verbrauchsausweis besteht.

Unser Angebot

Als zugelassener Aussteller für Energieausweise bieten wir die Erstellung von Bedarfs- und Verbrauchsausweisen nach dem Gebäudeenergiegesetz (GEG) und der DIN 18599 an. Um ein nutzerunabhängiges Ergebnis zu erhalten, empfehlen wir die Ausstellung von Bedarfsausweisen.

Neben den Energieausweisen für Bestandsgebäude erstellen wir auch Berechnungen nach dem Gebäudeenergiegesetz (GEG) für Neubauten und insbesondere für Passivhäuser (Neubau und Sanierung) nach dem Passivhaus-Projektierungs-Paket (PHPP; immer mit der aktuellsten Version).

Für Anfragen und weitere Informationen nutzen Sie bitte unser Kontaktformular.

Fördermittel

Der Passivhausstandard ist wirtschaftlich betrachtet durch die hohe Energieeinsparung langfristig günstiger als eine herkömmliche Bauweise. Den aufgrund der höheren energetischen Qualität etwas höheren Investitionskosten stehen die über die lange Nutzungsdauer jährlichen Energiekosteneinsparungen gegenüber. Zusätzlich zu den Energiekosteneinsparungen können attraktive Fördermittel für energieeffiziente Gebäude in Anspruch genommen werden.

Zuschüsse und Darlehen

Für den Bau eines Passivhauses oder die Modernisierung mit Passivhauskomponenten gibt es in vielen Fällen öffentliche Zuschüsse. Dies können zinsgünstige Darlehen oder Zuschüsse zu den Investitionskosten sein, die nicht zurückgezahlt werden müssen. Im Allgemeinen muss vor Beginn der Arbeiten ein Förderantrag gestellt werden.

Häufig können auch mehrere Fördermittel miteinander kombiniert werden. Bei manchen Programmen ist eine Kumulierung jedoch ausdrücklich ausgeschlossen. Auch die Fördersätze können sich im Laufe eines Jahres ändern. Die genauen Konditionen sollten daher direkt vor der Antragstellung beim jeweiligen Fördermittelgeber erfragt werden.

Nachfolgend finden Sie beispielhaft einige Fördermöglichkeiten für die Sanierung oder den Neubau von energieeffizienten Wohn- und Nichtwohngebäuden. Alle Angaben sind ohne Gewähr und Anspruch auf Vollständigkeit.

Wir unterstützen Sie bei der Suche und Auswahl der für Ihre Projekte infrage kommenden Förderprogramme sowie bei der Erstellung und Durchführung von Förderanträgen.

Je energieeffizienter eine Immobilie ist, desto höher ist der Tilgungszuschuss der KfW. Darüber hinaus vergibt die KfW besonders zinsgünstige Darlehen für entsprechende Programme. Die genauen Konditionen finden Sie auf der Website der KfW.

Förderprogramme für Wohngebäude

  • Kredit Nr. 297, 298, 300: Klimafreundlicher Neubau (Förderkredit für Neubau und Erstkauf klimafreundlicher Gebäude*)
  • Kredit Nr. 261, 308: Energieeffiziente Sanierung (Förderkredit für die energieeffiziente Sanierung bestehender Wohngebäude)
  • Zuschuss Nr. 498: Klimafreundlicher Neubau (Zuschuss für Kommunen für Neubau und Erstkauf klimafreundlicher Wohngebäude*)

Förderprogramme für Nichtwohngebäude

  • Kredit Nr. 299: Klimafreundlicher Neubau (Förderkredit für Neubau und Erstkauf klimafreundlicher Nichtwohngebäude*)
  • Zuschuss Nr. 499: Klimafreundlicher Neubau (Zuschuss für Kommunen für Neubau und Erstkauf klimafreundlicher Nichtwohngebäude*)
  • Kredit Nr. 263, 264: Energieeffiziente Sanierung von Nichtwohngebäuden (Förderkredit für energieeffiziente Sanierung bestehender Nichtwohngebäude)
  • Zuschuss Nr. 464: Energieeffiziente Sanierung von Nichtwohngebäuden (Zuschuss für Komplettsanierung, die zu Effizienzgebäude führt)

*Klimafreundliches Nicht-/Wohngebäude im Rahmen der KfW-Förderung: Ein Nicht-/Wohn­gebäude erreicht diese Förder­stufe, wenn es gemäß der technischen Mindest­anforderungen die Effizienz­haus-Stufe 40 erreicht, in seinem Lebens­zyklus so wenig CO2 ausstößt, dass die An­forderung an Treibhaus­gas­emissionen des „Qualitäts­siegels Nachhaltiges Gebäude Plus“ erfüllt werden und nicht mit Öl, Gas oder Bio­masse beheizt wird. Ein Passivhaus wird demnach als „Klimafreundlich“ angesehen.

Vom BAFA werden folgende Energieberatungen gefördert:

  • Energieberatung Mittelstand
  • Kommunale Energieberatung/Netzwerke
  • Vor-Ort-Beratung
  • Contracting-Beratung

Für die Energieberatung Mittelstand und die Kommunale Energieberatung/Netzwerke, Fördermodul „Sanierungskonzept und Neubauberatung für Nichtwohngebäude“ sind wir bei der BAFA gelistet.

Der Klimaschutzfonds unterstützt nur Maßnahmen, die über die gesetzlichen Mindestanforderungen oder die übliche Praxis qualitativ hinausgehen, wie z.B. den Bau von Passivhäusern.

Das proKlima-Fördergebiet umfasst folgende Städte:

  • Landeshauptstadt Hannover
  • Langenhagen
  • Seelze
  • Ronnenberg
  • Hemmingen
  • Laatzen

Welche Maßnahmen wie gefördert werden, erfahren Sie unter www.proklima-hannover.de.

Wir sind bei proKlima als Qualitätssicherungsbüro für Wohn- und Nichtwohngebäude gelistet.

Die NBank fördert diverse Vorhaben für eine Steigerung der Energieeffizienz und Verbesserung der Umwelt, z.B. in Form von Zuschüssen für Quartierskonzepte im Rahmen der energetischen Stadtsanierung oder die energetische Sanierung oder den Neubau von Nichtwohngebäuden für öffentliche Träger und Kultureinrichtungen.

Ausführliche Infos finden Sie unter www.nbank.de

Unter den vielen Förderthemen der DBU findet sich auch das Thema Klima- und ressourcenschonendes Bauen. Hierunter fallen beispielsweise energie- und ressourcenoptimierte Alt- und Neubauten unter Berücksichtigung des gesamten Lebenszyklus oder die Entwicklung von Konzepten zu Plusenergie- und CO2-neutralen Gebäuden und Quartieren.

Nähere Informationen zum genannten Förderthema finden Sie hier

Rechtliche Grundlagen

Um Wirtschaft, Kommunen und Verbraucher dazu zu bringen, mehr Energie einzusparen, hat die Bundesregierung bereits eine Reihe von Gesetzen und Beschlüssen verabschiedet. Wer einen aktiven Beitrag zum Klimaschutz leistet, erhält zudem Unterstützung in Form von staatlichen Fördermitteln.

Sie finden nachfolgend einen kleinen Überblick über wichtige Gesetze und Verordnungen sowie Links zu weiterführenden Informationen und den Gesetzesentwürfen.

Das Gebäudeenergiegesetz (GEG) regelt seit dem 1. November 2020 die energetischen Anforderungen an Gebäude in Deutschland. Es fasst frühere Vorschriften wie die Energieeinsparverordnung (EnEV), das Erneuerbare-Energien-Wärmegesetz (EEWärmeG) und das Energieeinsparungsgesetz (EnEG) zusammen. Ziel des GEG ist es, den Energieverbrauch und die CO2-Emissionen im Gebäudesektor zu reduzieren und den Einsatz erneuerbarer Energien zu fördern.

Das Erneuerbare-Energien-Gesetz regelt die Abnahme und Vergütung von Strom, der aus erneuerbaren Energiequellen gewonnen wird. Darunter fallen Wasser- und Windenergie, solare Strahlungsenergie (Photovoltaik), Geothermie sowie Energie aus Biomasse. Die letzte Novelle des EEG trat zum 01.01.2023 in Kraft.

Das Kraft-Wärme-Kopplungsgesetz (KWKG) fördert in Deutschland die gleichzeitige Erzeugung von Strom und Wärme in Kraft-Wärme-Kopplungsanlagen (KWK-Anlagen). Es zielt darauf ab, die Energieeffizienz zu steigern, indem Abwärme, die bei der Stromerzeugung entsteht, für Heizzwecke genutzt wird. Das KWKG bietet finanzielle Anreize für den Ausbau und Betrieb solcher Anlagen, um die CO₂-Emissionen zu reduzieren und den Anteil effizienter, dezentraler Energieversorgung zu erhöhen. Die letzte Novellierung erfolgte zum 01.01.2013.

Passivhaus-Glossar

Das Herzstück eines Sonnenkollektors ist der Absorber. Er nimmt die auftreffende Solarstrahlung auf und wandelt sie in Wärme um. Er besteht aus schwarz beschichteten Blechen aus gut wärmeleitenden Materialien wie Aluminium oder Kupfer. Die gewonnene Wärme wird an einen Wärmeträger weitergegeben. Gute Absorber wandeln über 90 % der Sonnenstrahlung in Wärme um (siehe auch selektive Beschichtung).

Sie beschreibt die energetische Effizienz des gesamten Anlagensystems über Aufwandszahlen. Die Aufwandszahl stellt das Verhältnis von Aufwand zu Nutzen (eingesetzter Brennstoff zu abgegebener Wärmeleistung) dar. Je kleiner die Zahl ist, um so effizienter ist die Anlage. Die Aufwandszahl schließt auch die anteilige Nutzung erneuerbarer Energien ein. Deshalb kann dieser Wert auch kleiner als 1,0 sein.
Bei Wohngebäuden ist in der Anlagenaufwandszahl auch die Bereitstellung einer normierten Warmwassermenge berücksichtigt.
Die Anlagenaufwandszahl hat nur für die Gebäudeausführung Gültigkeit, für die sie berechnet wurde.

Der Ausnutzungsgrad kennzeichnet das Verhältnis der über die Monate einfließenden Wärmegewinne und der Nutzbarkeit dieser Wärme. Im Sommer bewegt sich die Nutzbarkeit gegen Null, die solarpassive Gewinnung (transparente Flächen) und die inneren Wärmegewinne (Lampen, E-Geräte, Abwärme von Personen) können nicht genutzt werden. Im Winter ist der Nutzungsgrad höher. Besonders wertvoll ist die passive Wärmenutzung auch in der Übergangszeit. Bei Passivhäusern tragen die Wärmegewinne dazu bei, dass keine zusätzliche Heizung notwendig ist.

Die Wohnfläche kann nach § 44 Abs. 1 der für den preisgebundenen Wohnraum geltenden II. Berechnungsverordnung ermittelt werden. Sie bezieht nur die wirklich innerhalb der Wohnung genutzten Flächen ein und ist in der Regel kleiner als die nach physikalischen Gesichtspunkten ausgerechnete Gebäudenutzfläche im Sinne der Energieeinsparverordnung.

Das beheizte Gebäudevolumen (Ve) ist an Hand von Außenmaßen ermittelte, von der wärmeübertragenden Umfassungs- oder Hüllfläche eines Gebäudes umschlossene Volumen. Dieses Volumen schließt mindestens alle Räume eines Gebäudes ein, die direkt oder indirekt durch Raumverbund bestimmungsgemäß beheizt werden. Es kann deshalb das gesamte Gebäude oder aber nur die entsprechenden beheizten Bereiche einbeziehen.

Die Gebäudenutzfläche (AN) beschreibt die im beheizten Gebäudevolumen zur Verfügung stehende nutzbare Fläche. Sie wird aus dem beheizten Gebäudevolumen unter Berücksichtigung einer üblichen Raumhöhe im Wohnungsbau abzüglich der von Innen- und Außenbauteilen beanspruchten Fläche auf Grund einer Vorgabe in der Energieeinsparverordnung ermittelt. Sie ist in der Regel größer als die Wohnfläche, da z.B. auch indirekt beheizte Flure und Treppenhäuser einbezogen werden.

Ein BHKW ist ein Heizkraftwerk, das nach dem Prinzip der Kraft-Wärme-Kopplung arbeitet, dass heißt, es wird immer Strom und Wärme gleichzeitig produziert. Dabei wird die bei der Stromerzeugung anfallende Abwärme zu Heizzwecken genutzt. Im Vergleich zu einem herkömmlichen Mischbetrieb aus lokaler Heizung und zentraler Stromversorgung durch ein Energieversorgungsunternehmen, wird bei einem BHKW ein deutlich höherer Wirkungsgrad erreicht. Da die Energie direkt am Ort des Verbrauchs produziert wird, entfallen Leitungsverluste durch Strom- oder Fernwärmeleitungen. So kann ein Gesamtwirkungsgrad von über 90% erreicht werden.

Der Blower-Door-Test ist ein Drucktest durch den die Luftdichtheit eines Gebäudes kontrolliert werden kann. Bei dem Test wird die verbleibende Gesamtleckage gemessen. Noch bestehende Undichtheiten können aufgespürt und nachgedichtet werden.

Die Brennstoffzelle ist eine Anlage zur Erzeugung von Strom und Wärme, in der mit einem hohen Wirkungsgrad chemisch gespeicherte Energie direkt in elektrische Energie umgewandelt wird. Dies geschieht im Rahmen einer kontrollierten Reaktion von Wasserstoff mit Sauerstoff, das Endprodukt ist Wasser(dampf).

Sogenannte Brennwertkessel sind technisch optimierte Heizkessel. Sie nutzen die im Brennstoff enthaltene Energie besonders effizient. Durch Abkühlung der Abgase wird die enthaltene Kondensationswärme zusätzlich gewonnen. Der Brennwerteffekt ist bei Erdgas am größten. Die Rücklauftemperatur sollte sehr gering sein.

Solarstrahlung, die uns aus allen Richtungen – nach Streuung des Sonnenlichts an Wolken, Nebel, Bergen, Gebäuden etc. – erreicht.

Die neue DIN V 18599 „Energetische Bewertung von Gebäuden“ schafft die Grundlage zur energetischen Betrachtung von Alt- und Neubauten, sowohl von Wohngebäuden, wie auch von Nichtwohngebäuden. Sie stellt eine Methode zur Bewertung der Gesamtenergieeffizienz von Gebäuden zur Verfügung, bei der alle Energiemengen aus Heizung, Warmwasserbereitung, Lüftung, Kühlung und Beleuchtung berücksichtigt werden. Anders als im Wohnungsbau werden Nichtwohngebäude bei der Berechnung des Energiebedarfs in Bereiche unterschiedlicher Nutzung und Konditionierung (betrifft Beheizung, Lüftung und Klimatisierung) gegliedert und in Zonen zusammengefasst.

Solarstrahlung, die direkt von der Sonne auf den Kollektor trifft. Sie ist intensiver als die diffuse Strahlung; übers Jahr trifft jedoch etwa gleich viel diffuse wie direkte Strahlung auf den Kollektor.

Die Endenergie entsteht aus der Umwandlung der Primärenergie (z.B. in Kraftwerken) in vom Verbraucher nutzbare Energie wie beispielsweise Strom, Holzpellets oder Biogas für Heizungsanlagen oder Wärme aus einem Solarkollektor für Warmwasser. Der Umwandlungsprozess ist dabei immer mit Verlusten behaftet.

Energiemenge, die zur Deckung der Heiz-, Lüftungs-, Kühl-, Klimatisierungs- und Beleuchtungsleistungen sowie der Warmwasserbereitung benötigt wird, ermittelt an der Systemgrenze des betrachteten Gebäudes.

Energiemenge, die unter genormten Bedingungen (z.B. mittlere Klimadaten, definiertes Nutzerverhalten, zu erreichende Innentemperatur, angenommene innere Wärmequellen) für Beheizung, Lüftung und Warmwasserbereitung (nur Wohngebäude) zu erwarten ist. Diese Größe dient der ingenieurmäßigen Auslegung des baulichen Wärmeschutzes von Gebäuden und ihrer technischen Anlagen für Heizung, Lüftung, Warmwasserbereitung und Kühlung sowie dem Vergleich der energetischen Qualität von Gebäuden. Der tatsächliche Verbrauch weicht in der Regel wegen der realen Bedingungen vor Ort (z.B. örtliche Klimabedingungen, abweichendes Nutzerverhalten) vom berechneten Bedarf ab.

Um die Effizienz der Wärmerückgewinnung der Lüftungsanlage mit Wärmetauscher zu erhöhen, sollte im Passivhaus zusätzlich ein Erdreichwärmeübertrager bzw. Erdreichwärmetauscher eingesetzt werden. Die für die Lüftungsanlage benötigte Außenluft wird durch den Erdreich-Luft-Wärmetauscher geführt. Da die Erdreichtemperatur in ca. 1 m Tiefe im Winter die Frostgrenze nicht unterschreitet und im Sommer zwischen 10°C und 20°C bleibt, kann die Temperaturdifferenz zwischen Erdreich und Außenluft sehr wirtschaftlich zur Vorwärmung bzw. Vorkühlung der Außenluft genutzt werden.

Das Erneuerbare-Energien-Gesetz legt die Grundlage für die Klimaneutralität in Deutschland und regelt die bevorzugte Einspeisung sowie die Vergütung von Strom aus erneuerbaren Energien.

Bodenschätze wie Öl, Kohle und Gas, die im Verlauf von Jahrmillionen aus Biomasse entstanden sind. Die Verbrennung von fossilen Brennstoffen ist mit zahlreichen Umweltbelastungen verbunden. Fossile Energieträger sind endlich. Von allen fossilen Brennstoffen ist Erdgas am umweltverträglichsten.

Der g-Wert ist ein Kennwert für den Gesamtenergiedurchlassgrad der Sonnenstrahlung, sowohl für kurzwellige als auch für langwellige Strahlung durch eine transparente Fläche (Verglasung). Hierzu zählen auch sekundäre Wärmegewinne durch das Aufheizen der Scheiben infolge Strahlungsabsorption. Der g-Wert einer massiven Wand ist Null.

Der Heizenergieverbrauch ist der Energieverbrauch eines Heizsystems unter Berücksichtigung aller Verluste zur Bereitstellung (Verbrauch).

Energie (Strom), die nicht zur unmittelbaren Deckung des Heizenergiebedarfs bzw. der Trinkwassererwärmung eingesetzt wird (z.B. Energie für den Antrieb von Systemkomponenten, Umwälzpumpen, Regelungen etc., sowie Energie für die Rohrbegleitheizung bei der Trinkwassererwärmung.

Die (Gebäude-)Hüllfläche ist die äußere Systemgrenze eines Gebäudes, die das wärmegedämmte Gebäudevolumen umschließt. Die Hüllfläche sollte im Verhältnis zum Gebäudevolumen gering sein. (A/V-Verhältnis klein)
A=Hüllfläche; V=Gebäudevolumen

Jährliche Energiemenge, die zusätzlich zum Energieinhalt des Brennstoffes und der Hilfsenergien für die Anlagentechnik mit Hilfe der für die jeweiligen Energieträger geltenden Primärenergiefaktoren auch die Energiemenge einbezieht, die für Gewinnung, Umwandlung und Verteilung der jeweils eingesetzten Brennstoffe (vorgelagerte Prozessketten außerhalb des Gebäudes) erforderlich ist. Die Primärenergie kann auch als Beurteilungsgröße für ökologische Kriterien, wie z.B. CO2–Emission, herangezogen werden, weil damit der gesamte Energieaufwand für die Gebäudebeheizung mit einbezogen wird. Der Jahres-Primärenergiebedarf ist die Hauptanforderung der Energieeinsparverordnung.

Die KfW- Effizienzhäuser sind Gebäude, die durch zinsverbilligte Darlehen der Kreditanstalt für Wiederaufbau (KfW) gefördert werden können. Gefördert werden von der KfW Wohngebäude, deren Energiebedarf deutlich niedriger ist als der im Gebäudeenergiegesetz (GEG) für dieses Gebäude vorgeschriebene Grenzwert. Hauptanforderungskriterien zur Bestimmung der Energieeffizienz eines Gebäudes sind der Jahresprimärenergiebedarf QP und der spezifische Transmissionswärmeverlust HT’. Beide Kriterien orientieren sich an den Vorgaben für einen Neubau gemäß GEG (Referenzgebäude). Die dem Begriff KfW-Effizienzhaus angehängte Zahl gibt den einzuhaltenden Primärenergiebedarf des Gebäudes als prozentualen Anteil im Verhältnis zum Referenzgebäude an.

Das Gas Kohlendioxid (CO2) ist ein Verbrennungsprodukt aller kohlenstoffhaltigen Brennstoffe, insbesondere der fossilen Energieträger Erdgas, Erdöl und Kohle. Kohlendioxid ist Hauptverursacher des Treibhauseffektes (siehe auch Treibhauseffekt).

Bei der Kraft-Wärme-Kopplung wird elektrische Energie und Nutzwärme in einem Prozess erzeugt.

Sind Bakterien, die bei unsachgemäß geplanten oder installierten Warmwassersystemen das Trinkwasser verunreinigen können. Eine Gefährdung durch Legionellen geht von einer fachgerecht installierten Solarwärmeanlage nicht aus.

Im Allgemeinen spricht man von Gebäudedichtheit. Besonders effiziente Gebäude, wie Passivhäuser, müssen einen hohen Luftdichtheitsbeiwert (nx) haben, da sonst unkontrollierte Luftströmungen zu hohen Lüftungswärmeverlusten führen. Einerseits kann so kein hoher Wärmerückgewinn über die Lüftungsanlage erzielt werden, andererseits wird die Behaglichkeit (Zugerscheinungen, trockene Luft, Schallübertragung durch Leckagen) stark eingeschränkt. Sogenannte Leckagen können darüber hinaus auch zu Bauschäden (Schimmelpilz infolge tiefer Oberflächentemperaturen an der Innenseite der Außenwände) führen. Die Luftdichtheit wird mit dem „Blower-Door-Luftdichtheitstest“ überprüft.

Im Passivhaus sorgt eine Lüftungsanlage für ausreichend Luftwechsel und damit für eine spürbar bessere Luftqualität. Durch den regelmäßigen Luftwechsel und den Einsatz geeigneter Filter können Pollen, Staub und Schadstoffe abtransportiert werden. Die frische Luft strömt in die Wohn-, Ess-, Kinder-, Schlaf- und Arbeitszimmer ein, aus dem Bad, der Küche und dem WC wird die verbrauchte Luft abgesogen. Die Lüftungsanlage kann nur mit einer hocheffizienten Wärmerückgewinnung funktionieren.

Der Luftwechsel „n“ gibt an, wie oft das vorhandene Luftvolumen eines Raumes in der Stunde ausgetauscht wird. Ohne weitere Spezifizierung wird hiermit im allgemeinen der Außenluftwechsel bezeichnet.

Die freie Nachtauskühlung beschreibt ein Lüftungskonzept, welches die nächtliche kühle Außenluft in den Sommermonaten dazu nutzt, Bauteile mit großer Wärmespeicherfähigkeit auszukühlen, um sie am Tage als „Wärmepuffer“ nutzen zu können (night flushing).

Als Nullenergiehaus wird ein Gebäude bezeichnet, das rechnerisch in der Jahresbilanz keine externe Energie (Elektrizität, Gas, Öl etc.) bezieht. Die benötigte Energie für Heizung, Warmwasser etc. wird im bzw. am Haus selbst erzeugt, meist durch Solaranlagen.

Energie, die vom Heizsystem unter normierten Bedingungen abgegeben werden muss, um den Heizwärmebedarf und den Trinkwasser-Wärmebedarf zu decken.

Unmittelbare Umwandlung von Sonnenstrahlung in elektrische Energie mit Hilfe von Solarzellen. Durch absorbiertes Licht werden im Halbleitermaterial der Solarzellen freie Elektronen erzeugt, die eine elektrische Spannung hervorrufen und damit die Ursache für das Fließen eines Gleichstroms sind. Je nach Art des Solarzellenmaterials unterscheidet man kristalline Zellen und Dünnschichtzellen.

Beim Plusenergiegebäude handelt es sich um ein Gebäude auf hohem Passivhaus-Standard, das rein rechnerisch mehr Energie gewinnt als es verbraucht. Dazu werden Photovoltaikzellen zur solaren Stromerzeugung genutzt oder ein BHKW. Hinzu kommt der Einsatz von Solarkollektoren, Wärmerückgewinnung und Erdwärmeübertrag.

Unter dem Begriff Primärenergie versteht man die Energie, die in der Natur vorkommt und technisch noch nicht umgewandelt ist. Zu den Energieträgern zählen Kohle, Erdöl, Erdgas, Wasser, Solarstrahlung, Wind usw.

Energiemenge, die zur Deckung des Endenergiebedarfs benötigt wird, unter Berücksichtigung der zusätzlichen Energiemenge, die durch vorgelagerte Prozessketten außerhalb der Systemgrenze „Gebäude“ bei der Gewinnung, Umwandlung und Verteilung der jeweils eingesetzten Brennstoffe entstehen. Es wird also der gesamte Energieaufwand mit einbezogen.

Schaumglasschotter wird aus 98% Recyclingglas und 2% rein mineralischen Zuschlagstoffen hergestellt und kommt als thermische Dämmung zum Einsatz, sowohl im Fundamentbereich wie auch auf dem Bauwerk. Er ist dauerhaft, nicht brennbar, frostunempfindlich und kann bei entsprechender Verdichtung Druckkräfte aufnehmen. Schaumglasschotter besitzt hervorragende konstruktive und bauphysikalische Eigenschaften, es ist nicht nur dämmend, sondern ersetzt auch die Sauberkeits- und die kapillarbrechende Schicht. Die Tragfähigkeit eines unstabilen Untergrundes kann zudem mit Schaumglasschotter wesentlich verbessert werden. Schaumglasschotter ersetzt hier zum Beispiel aufwendige Pfahlgründungen.

Der Solarspeicher ist ein einige hundert Liter fassender Behälter zur Speicherung von warmem Wasser. Da die Sonnenenergie meist nicht sofort verbraucht werden kann, ist der Einsatz eines Solarspeichers unumgänglich. Die im Speicher von Standard-Brauchwasseranlagen gespeicherte Wärme deckt üblicherweise den Bedarf von mehreren Tagen. Der Solarspeicher muss in unseren Breiten neben dem Kollektoranschluss den Anschluss einer Nachheizung ermöglichen. Gute Solarspeicher zeichnen sich durch Korrosionsbeständigkeit , geringe Wärmeverluste und eine gute Temperaturschichtung aus.

Ist der Fachbegriff für die Wärmegewinnung durch Sonnenenergie. Der Einfachheit halber sprechen wir hier aber nur von Solarwärme.

Mit Hilfe von Thermografie-Aufnahmen lassen sich thermische Verluste der Gebäudehülle sichtbar machen. Mit einer Infrarot-Kamera werden Aufnahmen gemacht, die durch Farben unterschiedliche Temperaturen der Fassade darstellen. Die Gebäude-Thermografie dient u.a. der Lokalisierung von Wärmebrücken und der Überprüfung der Wärmedämmqualität.

Die Transmission beschreibt, welcher Strahlungsanteil durch ein Bauelement dringt.

Wärmestrom durch die Außenbauteile je Kelvin Temperaturdifferenz. Es gilt: je kleiner der Wert, um so besser ist die Dämmwirkung der Gebäudehülle. Durch zusätzlichen Bezug auf die wärmeübertragende Umfassungsfläche liefert der Wert einen wichtigen Hinweis auf die Qualität des Wärmeschutzes. Nach der Energieeinsparverordnung liegen die zulässigen Höchstwerte zwischen 1,55 (große Nichtwohngebäude mit Fensterflächenanteil über 30 %) und 0,44 W/(m²K) (kleine Gebäude).

Lichtdurchlässige Fassadenelemente meist aus Kunststoffen. TWD-Elemente auf der Hauswand dienen dem Wärmeschutz und der Reduzierung des Wärmebedarfs durch erhöhte Solarenergienutzung.

Wie in einem verglasten Treibhaus lässt die Erdatmosphäre kurzwellige Sonnenstrahlung herein, die langwellige Wärmestrahlung aber nur zum Teil wieder hinaus in den Weltraum. Solar- und Wärmestrahlung stehen in einem Gleichgewicht. Dies ist der natürliche Treibhauseffekt, durch den sich die Temperatur unserer Erde bei durchschnittlich 15 Grad Celsius hält. Die vom Menschen verursachten Emissionen von Treibhausgasen – vor allem Kohlendioxid, FCKW und Methan – stören das Gleichgewicht: Weniger Wärmestrahlung kann die Erde verlassen. Eine zusätzliche Erwärmung der Erde und Gefahren für das globale Klima sind die Folge.

Der Wärmedurchgangskoeffizient ist ein Kennwert für die Wärmemenge in Watt, die pro m2 bei einem Temperaturunterschied von 1 Kelvin durch ein Bauteil zur kälteren Seite hin abfließt.

Der Wärmedurchgangskoeffizient des Fensters wird flächengewichtet aus dem U-Wert der Verglasung und des Rahmens bestimmt.

Kennwert verglaster Flächen im Wärmeschutznachweis, wo der UF-Wert, der g-Wert und solare Wärmegewinne entsprechend der Himmelsrichtung berücksichtigt werden.

Vakuumisolationspaneele eignen sich hervorragend bei allen Bauteilen des Neu- und Altbaus, bei denen aus konstruktiven oder gestalterischen Gründen keine großen Dämmstoffstärken möglich sind, da sie eine sehr geringe Einbaudicke von nur 10 bis 40 mm aufweisen. Auch im Fußbodenbereich unter dem Estrich oder auf Dachterrassen und Balkonen können die Paneele eingebaut werden. Mit einer Vakuumdämmung wird eine 8-10 fach bessere Wärmedämmwirkung als mit herkömmlichen Dämmstoffen (Mineralwolle oder Polystyrol) erreicht.

Bauteilstellen, deren wärmetechnisches Verhalten vom Regelbauteil abweichen. Man unterscheidet geometrische und materialbedingte Wärmebrücken. Wärmebrücken erzeugen örtlich tiefere Oberflächentemperaturen und fördern das Entstehen von Schimmelpilzen. Passivhäuser sind wärmebrückenfrei auszuführen.

Der U-Wert beschreibt die Güte der Wärmedämmung. Er ist ein Maß für den Wärmeverlust in Bauteilen und wird angegeben in Watt pro Quadratmeter und Kelvin (W/m2K). Je niedriger der U-Wert ist, desto besser ist die Wärmedämmung.

Maschine, die unter Energieaufnahme einem auf niedrigem Temperaturniveau stehenden Wärmereservoir (z.B. Außenluft) Wärme entzieht und diese auf höherem Temperaturniveau nutzbar macht.

Die Komfortlüftung im Passivhaus kann nur mit einer hocheffizienten Wärmerückgewinnung funktionieren. Zielsetzung ist die Reduzierung des Primärenergiebedarfs. Im Wärmetauscher gibt die Abluft bis zu 90% ihrer Wärme an die Zuluft ab.

Flüssigkeiten oder Luft, die die Aufgabe haben, Wärme vom Kollektor zum Speicher zu transportieren. In Solaranlagen kommt meistens ein Gemisch aus Wasser und Frostschutzmittel zum Einsatz, damit der Kollektor im Winter nicht einfrieren kann.

Auch Hüllfläche genannt. Sie bildet die Grenze zwischen dem beheizten Innenraum und der Außenluft, nicht beheizten Räumen und dem Erdreich. Sie besteht üblicherweise aus Außenwänden einschließlich Fenster und Türen, Kellerdecke, oberster Geschossdecke oder Dach. Diese Gebäudeteile sollten möglichst gut gedämmt sein, weil über sie die Wärme aus dem Rauminneren nach außen dringt.

Quotient aus der nutzbaren abgegebenen Arbeit und der zugeführten Brennstoffenergie. Im sogenannten rechtslaufenden Wärmekraftprozess, das heißt bei Zuführung von Wärme zur Erzeugung mechanischer Energie, wird die theoretische Obergrenze des Wirkungsgrades durch den Carnot-Wirkungsgrad gegeben. Das ist die Temperaturdifferenz des Wärmeträgermediums im Anfangs- und Endstadium bezogen auf seine Anfangstemperatur. Der Carnot-Wirkungsgrad liegt deshalb prinzipiell immer unter 100 Prozent. Bei elektrochemischen Verfahren (z.B. Brennstoffzellen) ist die Stromerzeugung kein Wärmekraftprozess, sie unterliegt also nicht der Wirkungsgradbegrenzung des Carnotschen Kreisprozesses. In Brennstoffzellen wird die chemische Energie der Brennstoffkomponenten direkt in elektrische Energie umgesetzt. Wirkungsgradangaben beziehen sich in der Regel auf Strom und/oder Wärme. Der Wirkungsgrad von Solaranlagen berechnet sich aus der angegebenen Nutzleistung (Strom oder Wärme) bezogen auf den einfallenden Strahlungsfluss.

Frequently Asked Questions – FAQ

Thema: Photovoltaik

Das Herzstück einer Photovoltaikanlage sind die Solarzellen, die die Sonnenstrahlen in elektrische Energie umwandeln. Durch absorbiertes Licht werden im Halbleitermaterial der Solarzellen freie Elektronen erzeugt, die eine elektrische Spannung hervorrufen und damit die Ursache für das Fließen eines Gleichstroms sind. Die einzelnen Solarzellen werden zu größeren Einheiten miteinander verbunden und ergeben ein Photovoltaikmodul. Werden mehrere Module mittels Solarkabel in Reihe geschaltet, ergibt sich ein String. Alle miteinander gekoppelten Strings werden zusammen als Solargenerator bezeichnet. Zur Befestigung dient ein Montagesystem, dabei wird zwischen Indach-*, Aufdach- und Flachdach-Photovoltaikanlagen (sowie Freiflächenanlagen) unterschieden. Mit Hilfe des Wechselrichters wird der erzeugte Gleichstrom in Wechselstrom umgewandelt, der entweder direkt selbst verbraucht oder über den Einspeisezähler in das öffentliche Stromnetz eingespeist wird.

*Bei Interesse an einer gebäudeintegrierten (= Indach-)Photovoltaikanlage unterstützen wir Sie gerne bei der Planung. Hier finden Sie weitere Infos.

„kWp“ (= Kilowatt peak) ist die elektrische Spitzenleistung von Solarmodulen unter Standard-Testbedingungen (STC), also bei einer Zellentemperatur von 25°, einer Sonneneinstrahlung von 1000 W/m² sowie einem Sonnenlichtspektrum gemäß AM (=Air Mass) von 1,5. Die Leistung eines Moduls in Watt wird auch als Nennleistung bezeichnet und ist das Produkt aus Nennstrom und Nennspannung.

Ein Photovoltaikmodul (auch Solarmodul genannt) wandelt die Sonneneinstrahlung in elektrische Energie um. Mehrere Photovoltaikmodule ergeben zusammen die Photovoltaikanlage bzw. den Solargenerator. Ein Solarkollektor nutzt dagegen die Energie der Sonne zur Erzeugung von Wärme, man spricht auch von einem thermischen Solarkollektor.

Grundsätzlich gibt es drei Arten von PV-Modulen: monokristalline Module, polykristalline Module und Dünnschichtmodule. Die Module unterscheiden sich besonders in ihren Wirkungsgraden (der Wirkungsgrad drückt aus, wie viel Prozent der einstrahlenden Sonnenenergie in elektrische Energie umgewandelt wird). Den höchsten Wirkungsgrad weisen die monokristallinen Module auf, gefolgt von den polykristallinen Modulen. Dünnschichtmodule haben den geringsten Wirkungsgrad; sie sind allerdings auch günstiger in der Herstellung und sehr flexibel einsetzbar, da sie bei schwachen Lichtverhältnissen und hohen Temperaturen höhere Leistungen erzielen als kristalline Module. Je höher der Wirkungsgrad ist, desto kleiner ist die benötigte Fläche für die Erzeugung von 1 kWp (Kilowatt peak = maximale Leistung der Solarmodule), aber desto höher sind auch die Herstellungskosten.

Eine gebäudeintegrierte Photovoltaikanlage ist – wie der Name schon sagt – in die Gebäudehülle integriert und ersetzt damit die Dachziegel oder die Fassadenverkleidung. Sie wird bei Neubauten und Dachsanierungen eingesetzt, insbesondere wenn ein architektonisch hochwertiges und ästhetisches Erscheinungsbild gewünscht ist. Maßgeschneiderte Blindmodule ermöglichen die vollständige Integration von Dacheinbauten (z.B. Fenster) sowie die Anpassung an Dach-Randbereiche und Dachgrate.

Die meisten Modulhersteller geben heute eine 80%ige Leistungsgarantie nach 25 Jahren. Das Fraunhofer Institut bestätigt eine jahrzehntelange Lebensdauer von Photovoltaikmodulen, es wird von mindestens 40 Jahren ausgegangen. Die Lebensdauer von Wechselrichtern liegt zwischen 20-25 Jahren.

Auch in der Forschung wird aktuell mit einer Lebensdauer von 25 Jahren gerechnet (Quelle: Fraunhofer ISE: Studie Stromgestehungskosten Erneuerbare Energien, Mai 2012, Seite 9). Es gibt PV-Anlagen, die bereits seit mehreren Jahrzehnten Erträge liefern. Auch die Wechselrichter haben grds. eine hohe Lebensdauer, bei Einsatz hochwertiger Materialien kann von mindestens 20 Jahren ausgegangen werden. Da diese jedoch grds. anfälliger sind als Photovoltaikmodule, sollten gewisse Rückstellungen für Reparaturen gebildet werden.

Grds. eignen sich alle Dacharten für Photovoltaikanlagen, egal ob Pultdach, Satteldach, Flachdach o.ä. Auch Fassaden sind für PV-Anlagen geeignet, hier bietet sich besonders die gebäudeintegrierte PV-Anlage an. Bei Dachformen wie z.B. Sheddächern ist insbesondere die durch das Dach selbst verursachte Verschattung zu berücksichtigen; bei Walmdächern muss man – will man eine einheitliche Optik haben – u.U. mit vielen Blindplatten an den Dach-Randbereichen rechnen. Am besten eignet sich eine Südausrichtung bei ca. 30° Dachneigung. Aber auch Ost- und Westdächer bringen gute Erträge, insbesondere bei flacheren Dächern. Verschattungen durch Dachgauben, Satellitenanlagen, Bäume, Nachbargebäude etc. sollten möglichst vermieden werden.

Die monatlich sinkende EEG-Einspeisevergütung führt dazu, dass die PV-Anlage nun nicht mehr möglichst groß für eine möglichst hohe Rendite ausgelegt werden, sondern sich nach dem tatsächlichen Strombedarf richten sollte um eine möglichst hohe Eigenverbrauchsquote zu erreichen. Sie sollten daher immer auch Ihren eigenen Strombedarf bzw. dessen möglichst hohe Deckung in die Wirtschaftlichkeitsberechnung mit einbeziehen. Eine 1 kWp-Anlage erfordert eine Dachfläche von rund 7-9 m². Für ein Einfamilienhaus benötigen Sie etwa 5 kWp sowie ein geeignetes Speichersystem, um Ihren Strombedarf weitgehend zu decken.

Eine private PV-Anlage auf dem Dach ist i.d.R. genehmigungsfrei. Bei Nutzungsänderungen des Gebäudes oder bei größeren Solaranlagen kann eine Baugenehmigung allerdings erforderlich sein. Ob eine Baugenehmigung tatsächlich benötigt wird, erfahren Sie im Landesbaurecht Ihres Bundeslandes bzw. beim zuständigen Bauamt.

Die wichtigste Förderung von Photovoltaikanlagen ist im Erneuerbare Energien Gesetz (EEG) festgelegt. Der Anlagenbetreiber erhält vom Bund eine feste Vergütung pro kWh über 20 Jahre plus Inbetriebnahmejahr. (Da sich die Vergütungssätze jeden Monat weiter verringern, haben wir diese hier nicht veröffentlicht, Sie erhalten z.B. vom Bundesverband der Solarwirtschaft Auskunft über die aktuelle Vergütung). Die KfW bietet zinsgünstige Darlehen speziell für PV-Anlagen an (Programm-Nr. 274). Wichtig ist, dass Sie den Antrag vor Beginn des Vorhabens bei einem Kreditinstitut stellen. Banken und Sparkassen bieten daneben auch andere günstige Kredite für erneuerbare Energien an, ebenso gibt es weitere regionale Förderungen, wie z.B. Zuschüsse vom enercity-Fonds proKlima für die Region Hannover.

Sei es durch Moos, Blütenpollen, Vogelkot, industriell bedingte Luftverunreinigungen o.ä. – auch Photovoltaikanlagen bilden nach einer gewissen Zeit eine Schmutzschicht und sollten in regelmäßigen Abständen gereinigt werden um die Ertragsverluste möglichst gering zu halten. Wie häufig Sie Ihre PV-Anlage reinigen lassen sollten, hängt von den Umwelteinflüssen in Ihrer Umgebung ab. Befinden sich beispielsweise landwirtschaftliche Betriebe oder Industriebetriebe in der Nähe, kann es zu erhöhten Verschmutzungen kommen und eine jährliche Reinigung erforderlich sein. Ansonsten ist eine professionelle Reinigung alle 2-3 Jahre ausreichend.

Da PV-Anlagen immer für mindestens 20 Jahre ausgelegt werden, sollte sie in regelmäßigen Abständen überprüft werden, um durchgängig hohe Erträge zu gewährleisten – angefangen beim Fernmonitoring, bei dem die erzielten Stromerträge mit den Sollwerten abgeglichen werden, über die Kontrolle der elektrischen Steckverbindungen bis hin zu Detailanalysen wie bspw. die Messung der DC-Leerlaufspannungen. Während die noch selbst durchführbaren, allgemeinen Sichtkontrollen (Verschmutzung, Beschädigung am Glas o.ä.) vierteljährlich durchgeführt werden sollten, empfiehlt sich eine detaillierte Analyse durch Fachleute etwa alle 1-2 Jahre.

Durch den stetigen Rückgang der EEG-Einspeisevergütung rechnet sich besonders für Privatpersonen der Eigenverbrauch des solar erzeugten Stroms, da der eingesparte Strompreis i.d.R. höher ist als die Vergütung. Wer einen möglichst hohen Anteil des gesamt erzeugten Stroms selbst verbrauchen und damit unabhängiger von den Energieversorgern sein möchte, kommt um ein Speichersystem i.d.R. nicht herum. Hier stehen unterschiedliche Technologien zur Verfügung, die abhängig von der Strommenge/dem benötigten Speichervolumen, der Anzahl der Ladezyklen, der Entladetiefe usw. ausgewählt werden, wie z.B. Bleisäure-Batterien oder Lithium-Ionen-Batterien. Bislang ist die Stromspeicherung noch sehr kostenintensiv, daher ist genau abzuwägen, ob sich die Investition bereits lohnt oder ob man noch einige Jahre warten sollte, bis die entsprechenden Speichermedien günstiger geworden sind. Seit Mai 2013 werden Speichermedien für PV-Anlagen mit einer Nennleistung bis max. 30 kWp von der KfW in Form eines zinsgünstigen Darlehens und Tilgungszuschüssen gefördert. Die Konditionen und Voraussetzungen hierzu finden Sie direkt auf den Seiten der KfW.

Neben den Investitionskosten für eine PV-Anlage sind auch die jährlich anfallenden Kosten zu berücksichtigen. In der Wirtschaftlichkeitsberechnung Ihrer PV-Anlage sollten folgende Kosten einkalkuliert werden:

  • Zählermiete
  • Photovoltaikversicherung
  • Rücklagen für Wartungen, Reparaturen und Instandhaltungsmaßnahmen (z.B. Reinigung der PV-Anlage)
  • evtl. anfallende Kosten für Wandlermessung (bis zu 70,- € monatlich)

Die jährlichen Betriebskosten betragen etwa 1-2% der Anschaffungskosten.

Das Gerücht, dass man Häuser mit PV-Anlagen auf den Dächern „kontrolliert abbrennen“ lässt, hält sich hartnäckig. Fakt ist, dass eine PV-Anlage eine elektrische Anlage ist, für die es im Brandfall klare Richtlinien der Feuerwehr gibt, wie z.B. die einzuhaltenden Abstände beim Löschen des Feuers. Verglichen mit anderen elektrischen Anlagen stellen PV-Anlagen kein erhöhtes Brandrisiko dar und werden somit auch gelöscht. Wichtig ist, die PV-Anlage ausreichend zu kennzeichnen, bspw. durch ein Hinweisschild an der Fassade oder am Hausanschluss. Darüber hinaus sollte ein Übersichtsplan griffbereit sein, aus dem ersichtlich ist, wo sich im Gebäude spannungsführende Teile befinden und ob nur die AC-Kabel oder auch die DC-Kabel durch das Gebäude führen, da die DC-Leitungen (Gleichstrom) eine sehr hohe Spannung aufweisen (bis 1.000 V) und bei Isolationsschäden gefährliche Lichtbögen erzeugen können. Führen auch DC-Leitungen durch das Gebäude, lassen sich diese mittels speziell für PV-Anlagen konstruierten Feuerwehrschaltern spannungsfrei schalten.

Wir übernehmen die Planung, Begleitung der Ausführung und Betreuung von Photovoltaikanlagen, auf Wunsch architektonisch in die Dachhaut integriert, sowie die dazugehörigen Wirtschaftlichkeitsberechnungen. Zudem beschäftigen wir uns mit der Kopplung von Photovoltaik und Solarthermie in Form von Hybridsystemen.