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Autor: Johannes May
Datum: 19.09.2013
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Das Klimamanagement im Passivhaus

Einem Passivhaus muss nur sehr wenig zusätzliche Wärmeenergie zugeführt werden. Durch seine Bauweise und der verwendeten Haustechnik geht kaum Energie verloren. Das Gebäude nutzt passiv die Wärme, die als Abwärme und durch die Sonneneinstrahlung zur Verfügung steht. Um angenehme Raumtemperaturen zu erreichen, muss dennoch der geringe Wärmebedarf mit einem Energiemanagement geregelt werden.

Die Passivhaus-Bauweise als Grundlage für einen geringen Energiebedarf

Ein Passivhaus wird möglichst kompakt geplant, um das Verhältnis von Außenflächen zum beheizten Innenvolumen zu optimieren. Die gesamte Außenhülle wird mit einer guten Wärmedämmung versehen, durch die nur minimale Wärmemengen verloren gehen können. Wärmebrücken werden schon durch die Konstruktion des Gebäudes vermieden. Die Fenster mit Dreifachverglasungen sollen in ihrer Energiebilanz mehr Wärme durch die Sonneneinstrahlung gewinnen, als durch die Verglasung verloren geht. Sehr wichtig ist auch die Luftdichtheit der Gebäudehülle, damit keine Wärme entweichen und eine kontrollierte Wohnraumlüftung effizient arbeiten kann.

Der verbleibende, geringe Heizwärmebedarf wird vor allem durch die Abwärme elektrischer Geräte, durch die Körperwärme der Bewohner und den solaren Gewinnen über die Fenster gedeckt. Die Gewinne aus diesen Wärmequellen unterliegen starken Schwankungen, was zu einem Wärmeüberangebot oder einem Wärmebedarf führen kann. Der Passivhausstandard erlaubt eine zusätzliche Heizwärmezufuhr von maximal fünfzehn Kilowattstunden pro Quadratmeter beheizter Fläche im Jahr (kWh/m² a). Mit einem wirkungsvollen Energiemanagement wird eine hohe Energieeffizienz im Umgang mit den passiven Wärmegewinnen erreicht. Das reduziert den Bedarf an zusätzlicher Heizenergie.

Die Versorgung mit Heizwärme

Die zentrale Haustechnik zur Klimatisierung ist in Passivhäusern die kontrollierte Wohnraumlüftung mit Wärmerückgewinnung. Sie sorgt für den Luftaustausch, bei dem die Wärme der verbrauchten Innenluft zu über neunzig Prozent auf die zuströmende Frischluft übertragen werden kann. Weil Luft mit einem höheren Feuchtegehalt auch mehr Wärmeenergie aufnehmen kann, lässt sich eine trockenere Raumluft mit weniger Energie erwärmen. Deshalb wird mit dem Luftaustausch auch eine zu hohe Luftfeuchtigkeit abgeführt. Eine zu hohe Raumtemperatur wird durch eine reduzierte Wärmerückgewinnung und Übertragung auf die Frischluft reguliert.

Für die Deckung des verbleibenden Wärmebedarfs genügt eine sehr klein dimensionierte Heizanlage. Neben einem Fernwärmeanschluss, Solarenergie oder einer Biomasseheizung, kann dieser geringe Energiebedarf auch durch eine Heizanlage mit Strom als Energieträger abgedeckt werden. Wenn der Strom dafür durch erneuerbare Energien erzeugt wurde, lässt sich der geforderte Passivhaus-Grenzwert für den Primärenergiebedarf von 120 kWh/m² a einhalten. Die Wärme kann dann mit einer Strom-Direktheizung oder einer Wärmepumpe erzeugt werden.

Ein sommerlicher Wärmeschutz reduziert den Kühlbedarf

Ein anderer Aspekt der Energiebilanz von einem Passivhaus ist die Kühlung des Gebäudes. Die Fassadendämmung dient im Sommer als Wärmeschutz gegen ein zu starkes Aufheizen der Innenräume, behindert aber auch ein Abkühlung der Räume. Bei entsprechenden Außentemperaturen kann die Lüftung, wie bei konventionellen Gebäuden, über die Fenster erfolgen. Zum Schutz vor der Sonnenstrahlung verhindern an den Fensteraußenseiten angebrachte Raffstores eine Aufwärmung des Gebäudes. Ein separat verstellbarer Abschnitt der Lamellen im oberen, verschatteten Bereich lässt Tageslicht tief in die Räume gelangen ohne das Kunstlicht benötigt wird.

Mit Licht- und Temperatursensoren lassen sich die Verschattung und die Fensterlüftung über eine Haussteuerung automatisieren. Elektrische Antriebe verstellen die Lamellen der Raffstores und kippen die Fenster. Bei einem zusätzlichen Kühlbedarf, beispielsweise in Passivhaus-Bürogebäuden, kann dieser mit hoher Energieeffizienz durch erneuerbare Energien gedeckt werden. Erdwärmepumpen nutzen im Sommer die tieferen Temperaturen des Erdreichs, mit Luftkollektoren kann kühlere Nachtluft in das Gebäude geblasen werden oder Wasserkollektoren treiben Adsorptions-Kältemaschinen an.

Die Passivhaus-Bauweise reduziert den Heizwärmebedarf um etwa neunzig Prozent. Die Haustechnik regelt mit einem Energiemanagement effektiv die passiven Wärmegewinne und vermindert den Bedarf an zusätzlicher Energie.

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