Welche Technik eignet sich dafür, ein Passivhaus zu heizen?

Beim eigenen Haus geht es vielen Bauherren nicht nur um nackte Zahlen. Schließlich möchte man den eigenen Stil verwirklichen und die eigenen Vorstellungen vom Wohnkomfort umsetzen. Die Heizung spielt hier eine besonders wichtige Rolle, denn sie ist nicht nur für die – auch im Passivhaus notwendige – Zuführung von Wärmeenergie verantwortlich, sondern auch für die nötige Behaglichkeit. Doch längst nicht alle Heizsysteme, die der Markt bietet, sind sinnvoll für Ihr Passivhaus. In diesem Artikel erfahren Sie daher, welche Heizungen sich für Passivhäuser durchgesetzt haben und wie Sie die beste Lösung für sich finden.

Welche Heizung eignet sich für ein Passivhaus?

Inhaltsverzeichnis

  1. Heizen mit minimalen Kosten: Der Passivhausstandard
  2. Gebäudetechnik von Passivhäusern
  3. Welche Zusatzheizungen eignen sich für ein Passivhaus?
  4. Förderung für Passivhäuser

Ein Passivhaus verspricht niedrigste laufende Kosten für die Energieversorgung, vor allem für das Heizen. Die Idee dahinter ist einfach: Die besonders gute Isolierung und Luftdichtigkeit sollen dafür sorgen, dass das Gebäude nur wenig Wärme verliert. Die Gebäudetechnik gleicht dann lediglich die nie ganz vermeidbaren Verluste aus. Dieses Vorhaben lässt sich nur mit hoher Qualität bei der Architektur, Gebäudehülle und Haustechnik realisieren. Doch allein mit der Nutzung neuster Technik ist es nicht getan. Bei einem Passivhaus ist die Abstimmung der verschiedenen Komponenten besonders wichtig.

Heizen mit minimalen Kosten: Der Passivhausstandard

Von außen können Sie ein Passivhaus in der Regel nicht als solches erkennen. Das liegt daran, dass es sich bei diesem Haustyp nicht um eine spezielle Bauweise handelt. Stattdessen gibt ein anerkannter Standard anspruchsvolle energetische Grenzwerte vor, die ein Passivhaus erfüllen muss1:

  • Jahresheizwärmebedarf geringer als 15 kWh/m2a
  • Primärenergiebedarf kleiner als 120 kWh/m2a
  • Infiltrationsluftwechsel (Luftdichtigkeit) bei 50pa kleiner als 0,6/h

Was sagen die Kennzahlen eines Passivhauses aus?

Der Jahresheizwärmebedarf gibt Ihnen nur Aufschluss darüber, welche Wärmeenergie notwendig ist, um das Haus auf der gewünschten Temperatur zu halten. Weder Verluste der Haustechnik noch die Gewinnung und der Transport von Energie fließen in diesen Wert ein. Damit Sie den Grenzwert von 15 kWh/m2a unterschreiten, müssen Sie Wärmeenergie möglichst effizient nutzen und möglichst wenig Wärme verlieren.

In einem Wohngebäude treten Wärmeverluste vor allem in Form der Wärmeleitung der Bauteile und durch das Lüften auf. Bei der Wärmeleitung überträgt das Mauerwerk Wärme an die kältere Außenluft, beim Lüften entweicht die warme Raumluft direkt. Dagegen führen Sie als Bewohner und Ihre elektrischen Hausgeräte dem Gebäude Energie in Form von Abwärme zu. Nicht zu vernachlässigen ist die Erwärmung der Räume durch Sonneneinstrahlung, was hauptsächlich durch Fensterfronten auf der Südseite kommt.

Beim Jahresprimärenergiebedarf handelt es sich dagegen sehr wohl um ein Maß für die Effizienz der Anlagentechnik und die Nachhaltigkeit des Energieträgers. Daher fließt auch in die Betrachtung ein, wie effizient die Energie gewonnen, transportiert und in Wärme umgewandelt werden kann. Die Zahl bezieht sich aber nicht allein auf die Heizung. Sie erfasst auch den Energiebedarf für Warmwasserbereitung, Lüftung und Haushaltsstrom.

Zu einer vollständigen Beurteilung gehört ebenfalls die Luftdichtigkeit des Gebäudes. Ein Gutachter stellt diese in der Regel mit dem Blower-Door-Test fest. Er erzeugt im theoretisch luftdicht verschlossenen Gebäude einen definierten Unterdruck und zeichnet auf, mit welcher Rate der Druckausgleich stattfindet. Dreifachverglasung bei Ihren Fenstern und mehrfach aufgebrachte Dämmschichten sind nur zwei Beispiele, wie Sie den Wert optimieren können.

Gebäudetechnik von Passivhäusern

Bei der Planung und Realisierung eines Passivhauses gilt es, viele Anforderungen zu vereinen. Das stellt neben den Fachleuten auch die Bauherren vor Herausforderungen. Denn nicht nur technische Berechnungen und wirtschaftliche Faktoren spielen eine Rolle. Wer sich ein Eigenheim errichtet, hat meist eine genaue Vorstellung von Erscheinungsbild und Komfort. Hinzu kommt, dass Wärmegewinne und -verluste stark von Standort und Ausrichtung des Gebäudes abhängen. Diese Faktoren machen jedes Passivhaus zu einem individuellen Planungsfall, bei dem die Wechselwirkungen der folgenden Aspekte von Anfang an betrachtet werden sollten:

  • Architektur
  • Technik
  • Ökologie
  • Komfort

Ohne aktive Einspeisung von Energie geht es nicht

Was die Wärmeversorgung des Passivhauses angeht, so ist es das oberste Ziel, möglichst wenig zusätzliche Energie zuführen zu müssen. Die Planer legen das Haus also so aus, dass passive Elemente wie die unten in der Tabelle genannten die Energieverluste minimieren. Doch Wärmeverluste können nicht komplett vermieden werden und die Wärmeabstrahlung von Elektrogeräten, Menschen und der Sonne reicht unter unseren klimatischen Bedingungen nicht aus. Deshalb geht es nicht ohne Heizung. Diese sorgt schließlich auch für warmes Wasser.

 

Aktive und passive Komponenten, die die Deckung des Wärmebedarfs im Passivhaus sicherstellen

Aktive Einspeisungen Passive Elemente
Abstrahlung der Körperwärme von Bewohnern und Haustieren
Überdurchschnittliche gebäudeweite Dämmung
Wärmeabstrahlung der Haushaltsgeräte
Luftzirkulationssystem im gesamten Gebäude
Sonneneinstrahlung
Hohe Dichtigkeit gegen Luftzug
Heizung
Kontrollierte Lüftungsanlage mit Wärmerückgewinnung
Architektonische Konstruktionsdetails, unter anderem Ausrichtung und Beschattung

Zentraler Bestandteil jedes Passivhauses: Die Lüftungsanlage

Moderne Häuser, insbesondere Passivhäuser, sind so gut abgedichtet und gedämmt, dass eine kontrollierte Belüftung des Wohnraums nötig ist. Ohne diese könnte überschüssige Luftfeuchtigkeit nicht nach außen gelangen – generell ließe die Luftqualität zu wünschen übrig. Diese Lüftungsanlage benötigt ihrerseits Energie, um den Luftstrom aufrecht zu erhalten. Damit möglichst wenig Wärme verloren geht, überträgt ein Gegenstromwärmetauscher in der Lüftungsanlage die Wärme der Abluft auf die Zuluft. Die Lüftungsanlage dient also nicht nur dem kontrollierten Luftaustausch, sondern sie wärmt die Frischluft auch an, wenn die Außentemperatur unter der gewünschten Wohnraumtemperatur liegt. Zudem filtert die Anlage die Frischluft, um sie in möglichst hoher Qualität im Innenraum zur Verfügung zu stellen.

Welche Zusatzheizungen eignen sich für ein Passivhaus?

Doch diese Wärmerückgewinnung sowie die Gebäudehülle sorgen dennoch für einen Verlust von Wärme. Daher würde es im Haus allein mit einer Lüftungsanlage im Winter immer kühler werden. Deswegen haben sich verschiedene Lösungen für Zusatzheizungen auf dem Markt etabliert. Die verbreitetste Möglichkeit ist die Kombination der Lüftungsanlage mit einer Wärmepumpe. Die zusätzlich gewonnene Wärme stellt die Lüftungsanlage ebenfalls über das Belüftungssystem im Innenraum zur Verfügung.

Der große Vorteil für Sie als Bauherr: Da ausschließlich Luft als Trägermedium für die Wärmeenergie dient, müssen Sie keine zusätzlichen Rohre im Haus einplanen. Diese Lösung kann aber nur ausreichend Wärme bereitstellen, wenn Ihr Heizwärmebedarf innerhalb der Grenzwerte des Passivhausstandards liegt. Bauherren können dann ein sogenanntes Wärmepumpen-Kompaktgerät einsetzen, in dem Lüftung, Heizung und Warmwasserbereitung integriert sind.

Die wichtigsten Komponenten eines Wärmepumpen-Kompaktgerätes

  • Wärmetauscher
  • Wärmepumpe
  • Warmwasserspeicher
  • Heizregister
  • Lüftungsanlage

Benötigen Sie jedoch viel Wärme, bleiben viele weitere Optionen. Experten empfehlen alternativ zu Wärmepumpen Biomasseheizungen für Passivhäuser. Wenn es bei Ihnen die entsprechende Infrastruktur gibt, ist auch der Anschluss an das Fern- oder Nahwärmenetz denkbar. Selbstverständlich können Sie stattdessen auch eine moderne Gasbrennwertheizung einsetzen. Die Berechnungen zur Höhe der Heizlast überlassen Sie am besten einem Fachmann. Der kann auch anhand der vorhandenen Infrastruktur, Ihren Nutzungsgewohnheiten und Vorlieben die am besten geeignete Zusatzheizung für Ihr Passivhaus empfehlen.

Wärmepumpen-Kompaktgeräte

Wenn Sie bei der Wärmepumpe bleiben wollen, können Sie eine solche einsetzen, bei der die Verteilung der Wärme nicht mehr allein über die Lüftungsanlage, sondern auch über eine Fußbodenheizung erfolgt. Die Energie wird entweder dem Erdreich oder der Außenluft entzogen. Die Kosten für die Rohrleitungen fallen in der Regel jedoch deutlich niedriger aus als beim reinen Einsatz einer wasserführenden Zentralheizung. Denn für den Ausgleich des Wärmedefizits in einem Passivhaus reichen wenige, durchdacht platzierte Heizflächen aus. Sparen können Sie auch, indem Sie die Wärmepumpe mit Strom aus der eigenen Photovoltaikanlage betreiben. Das Problem hierbei ist bisher noch die zeitliche Spreizung zwischen Energieerzeugung und -bedarf. So entfällt nur rund ein Drittel des Jahresertrags einer PV-Anlage auf die Heizperiode2. Bessere Speicher für die elektrische Energie könnten den Betrieb der Wärmepumpe mit selbst erzeugtem Strom aber bald attraktiver machen.

Biomasse-Heizung

Eine kostengünstige und behagliche Alternative zu Wärmepumpen sind Biomasse-Heizungen für die Aufstellung im Wohnraum. Hier dienen Stückholz oder Pellets als Brennstoff. Möchten Sie solch ein Gerät als Zusatzheizung für Ihr Passivhaus einsetzen, müssen Sie für eine externe Verbrennungsluftzufuhr sorgen. Einfache Öfen, die die Luft aus dem Raum ansaugen, würden die Belüftung des Passivhauses beeinflussen. Wasserführende Geräte geben einen Teil der Wärmeenergie direkt an den Raum ab und verteilen die restliche Wärme an die angeschlossenen Teile des Hauses. Ein Ofen für die rein direkte Abgabe der Wärme kann gegebenenfalls ausreichen, wenn das Passivhaus über eine offene Raumaufteilung verfügt. Es geht aber auch ganz unauffällig: Ein Pelletskessel im Heizraum ist vollständig unsichtbar. Weiterhin sprechen die kurzen Aufheizzeiten für diese Lösung.

Gasbrennwertheizung

Eine Gasheizung mit Brennwerttechnik bietet sich vor allem dann an, wenn Sie über einen Gasanschluss verfügen. Denn dann benötigen Sie keine Lagerfläche für den Brennstoffwie bei der Biomasse-Heizung. Für die Technik sprechen die hohe Zuverlässigkeit, die Effizienz der Energieumwandlung und die niedrigen Betriebskosten. Mit dem wasserführenden Netz zur Wärmeverteilung verhält es sich wie bei der Wärmepumpe. Wie auch bei der Biomasse-Heizung sollten Sie hierbei die Kosten für ein Abgassystem in Ihre Kalkulation aufnehmen.

Förderung für Passivhäuser

Ein Passivhaus ist vorteilhaft in Sachen Energieeffizienz. Es steht daher außer Frage, dass solch ein Bauvorhaben besonders förderwürdig ist. Schließlich ist die Heizenergie der größte Posten in der Energieverbrauchsbilanz privater Haushalte. Auf Bundesebene vergibt die Kreditanstalt für Wiederaufbau (KfW) Fördermittel für das energieeffiziente Heizen von Passivhäusern. Als Förderangebote stehen Kredite zur Verfügung ebenso wie Zuschüsse, die die KfW direkt auszahlt.

Möchten Sie ein Passivhaus bauen und Fördermittel der KfW nutzen, sind die Grenzwerte des KfW-Effizienzhausstandards entscheidend. Die maximale Kreditsumme und die Höhe der Zuschüsse sind direkt daran geknüpft.

 

Derzeit gelten die folgenden energetischen Anforderungen3:

KfW 55 KfW 40
Jahres-Primärenergiebedarf [kWh/m2a]
40
30
Jahres-Heizwärmebedarf [kWh/m2a]
15
15

Bei der Auswahl der Zusatzheizung geht es also auch darum, die Grenzwerte für die Energieeffizienz im Auge zu behalten. So kann die Auswahl des Energieträgers für die Zusatzheizung durchaus darüber entscheiden, welchen KfW-Standard Ihr Passivhaus erreicht.

 

1 Passivhaus.de: Grundlagen
2 Solaranlagen Portal: Elektroheizung
3 Passivhaus.de: Fördermittel

Andreas Wurm

Über den Autor
Andreas Wurm absolvierte seinen Bachelor of Science in Maschinenbau an der RWTH Aachen University und schloss einen Master in Energietechnik (Spezialisierung Erneuerbare Energien) an derselben Universität an. Nach seinem Studium war er von 2014 bis 2016 Projektingenieur in der Branche Heizungs- und Klimatechnik.

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