Planungsprinzipien der Passivhaustechnik
Dienende und bediente Räume Die Bündelung der haustechnischen Systeme im Grundriss führt zu dem räumlichen Prinzip der dienenden und bedienten Räume. Zielsetzung ist, die Haupträume (bediente Räume) von allen störenden haustechnischen Einrichtungen zu befreien. Die räumliche Umsetzung dieses Entwurfsprinzips ist über Zonierungen oder dienende Elemente in Form eigenständiger Raumelemente (z. B. Sanitärzellen, Schächte als »Anker« im Grundriss usw.) möglich (Abb. 4.23).
spezifische Verluste [kWh/(m2EBF·a)]
Lüftungs- und Beheizungskonzept Für jedes Passivhaus ist in Abstimmung zwischen Bauherren, Architekten und Fachplanern ein Lüftungs- und Beheizungskonzept zu entwickeln. Hierbei sind insbesondere folgende Fragen zu klären: • Wie werden die Räume den Lüftungszonen zugeordnet und unter welchen Maximen erfolgt der Abgleich der Luftmengen? • Soll die Beheizung ausschließlich über die Zuluft bzw. die Zuluft und zusätzliche ergänzende Heizflächen erfolgen?
Oder ist eine komplette Auftrennung der Funktionen Lüftung und Heizung notwendig bzw. vorteilhafter? • Nach welchen Kriterien wird das Versorgungskonzepts gewählt, z. B. bevorzugter Energieträger, vorhandene Leistungsreserven, geringe Investitionsoder geringe Betriebs- und Wartungskosten? Stromeffizienzkonzept Im Passivhaus fällt die Umsetzung des Stromeffizienzkonzepts in die gemeinsame Verantwortung von Bauherren, Architekten und Fachplanern. Sie betrifft die Ausstattung der Gebäude mit Elektrogeräten, Kochherden, Arbeitsmitteln (wie Computer, Server, Bildschirme, Drucker), Beleuchtung, Kühlaggregaten und allen haustechnischen Hilfsaggregaten (z. B. Pumpen, Ventilatoren, Steuerungen). Durch die Wahl geeigneter Komponenten lässt sich in den meisten Fällen der Strombedarf gegenüber dem heute üblichen Niveau um einen Faktor 1,5 – 5 reduzieren. Neben dem unmittelbaren Einfluss auf den Primärenergiebedarf machen vor allem die Auswirkungen auf das thermische Verhalten des Gebäudes im Winterund Sommerfall eine frühzeitige Abklärung unverzichtbar (Abb. 4.25):
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EnEV 2002/2009 Passivhaus Passivhaus + Solaranlage (50–60 % Brauchwassererwärmung)
12 10 8 6
• Das Sommerklimaverhalten von Gebäuden hängt in starkem Maß von der Höhe der internen Wärmequellen ab. Der Stromverbrauch hat darauf einen sehr großen Einfluss, weil der größte Teil des eingesetzten Stroms als Abwärme in die Räume gelangt. Daher stellt ein Stromeffizienzkonzept immer eine Voraussetzung für alle passiven Kühlstrategien dar. Nochmals bedeutender wird dies, wenn, wie häufig in Nichtwohngebäuden, eine energieeffiziente aktive Kühlung notwendig ist. • Andererseits leisten die internen Wärmegewinne im Passivhaus einen wesentlichen Beitrag zur Beheizung. Perspektivisch ist damit zu rechnen, dass die Heizlast eines Passivhauses durch künftige, besonders effiziente Stromanwendungen tendenziell ansteigt. Das heißt, hier sind entsprechende Leistungsreserven vorzusehen. • Für Nullenergiekonzepte ist eine hohe Stromeeffizienz Voraussetzung für eine hohe Eigendeckungsrate und künftige hausintegrierte Speicherkonzepte. • In besonderen Fällen ergeben sich Synergieeffekte durch eine gezielte Abwärmenutzung räumlich konzentierter Aggregate mit hohem Strombedarf (z. B. Serverräume, Kühltheken). 24 h-Mittel im Sommer [W/m2]
dert jedoch eine Trennung von Lüftung und Beheizung der Wohnräume, die in vielen Fällen ohnehin empfehlenswert ist.
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Elektrogeräte Beleuchtung Personen Verdunstung
4
2
4 0 2 0 Hofhaus
Einzelhaus
a
Reihenhaus dezentral
Reihenhaus zentral
Punkthaus Vierspänner
Zeilenhaus
üblich
verbessert
effizient
spezifische Verluste [kWh/(m2EBF·a)]
4.25 14
EnEV 2002/2009 Passivhaus Passivhaus + Solaranlage (50–60% Brauchwassererwärmung)
12
Passivhaus + Lüftungskompaktgerät Passivhaus + Lüftungskompaktgerät + Solaranlage
10 8 6 4 2 0 Hofhaus
b
-2
Einzelhaus
Reihenhaus dezentral
Reihenhaus zentral
Punkthaus Vierspänner
Zeilenhaus
4.21 Platzierung der Technikräume relativ zur Gebäudehülle a innerhalb b außerhalb, möglichst nah an den Steigschächten 4.22 Gegenüberstellung von klassischer Lüftungszonierung (linke Wohnung) und vereinfachter sogenannter Kaskadenlüftung, bei der die Zuluft nur in die Schlaf- und Individualzimmer eingebracht wird (rechte Wohnung) 4.23 Prinzip der dienenden und bedienten Räume a Haustechnikzone/Hauptraumzone b Sanitärbox 4.24 Verteil- und Speicherwärmeverluste bei: a Aufstellung der Technik außerhalb der Hülle b Aufstellung der Technik innerhalb der Hülle 4.25 Höhe der internen Gewinne abhängig von der Stromeffizienz der Elektroausstattung
4.24
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