Nullenergiehaus

Rechnerisch den eigenen Energiebedarf abdecken

Nullenergiehaus - Ein Energiestandard als Vorstufe zu einem energieautarken Plusenergiehaus mit ausgeglichener Energiebilanz?

Bei einem Nullenergiehaus handelt es sich um eine Art Energiestandard in Form einer Vorstufe für energieautarke Energiesparhäuser der Zukunft. Nullenergiehäuser decken im Vergleich zu einem Plusenergiehaus, welches auf Energiegewinnung mit Überschuss ausgelegt ist, ihren Energiebedarf rechnerisch komplett selbst ab.

Welcher Energiestandard ist überhaupt ein Standard?

Niedrigenergiehaus, Bio-Passivhaus, Sonnenhaus - unter jedem dieser Begriffe soll sich ein Energiestandard verbergen. Eckdaten, wie z.B. der zugelassene Primärenergiebedarf, die Stärke der Dämmung oder Details zur Bauweise, die dem jeweiligem Standard entsprechen sollen, werden nicht etwa vom Gesetzgeber festgelegt. Dieses Geschäftsmodell haben private Institute, Vereine oder Interessengemeinschaften für sich gefunden, die mittels Einnahmen durch Lizenz- oder Zertifizierungsgebühren ihren Mindeststandard finanzieren lassen.

Nullenergiehaus - ausgeglichene Energiebilanz

Welchen Standard sollte ein Nullenergiehaus überhaupt erfüllen?

Ziel von einem Nullenergiehaus ist im Jahresmittel eine rechnerisch ausgeglichene Energiebilanz zu erreichen. Regenerative Energien (z.B. durch eine Wärmepumpe, thermische Solarkollektoren oder Photovoltaik) sollen also optimal im Gleichgewicht zu extern zugeführter Energie stehen. Bevor jedoch an der Haustechnik gefeilt wird, sollte zunächst das Haus selbst alle Anforderungen erfüllen, um das Ziel Nullenergiehaus erreichen zu können.

Hierzu gehört zunächst ein insgesamt niedriger Energiebedarf. Dies sollte mittels der angewandten Bauweise durch eine energieeffiziente Dämmung und eine Gebäudehülle, die über möglichst wenige Wärmebrücken verfügt, bereits während der Hausplanung sichergestellt werden. Eine hohe Luftdichtigkeit bei konventioneller Bauweise stellt sicher, dass es nicht zu einem Tauwasserausfall und Schimmelbildung in der Wandkonstruktion bzw. Wärmedämmung kommt und das Gebäude Schaden nimmt. Eine Dreischeiben-Wärmeschutzverglasung aller Fenster und Türen sollte für ein Nullenergiehaus zum Standard gehören.

Um die Nachteile eines hohen Anteils an Verglasung im Sommer zu vermeiden, empfiehlt sich ein Wintergarten, der in den Übergangszeiten als zusätzlicher Wärmeerzeuger fungiert und so die Heizung mittels Solarenergie entlastet. Gleichzeitig dient der Wintergarten als Lieferant für Licht und Wohnqualität und unterstützt dabei spürbar das Energiesparen - wie in einem Haus aus Glas.

Konzepte für energieeffiziente, regenerative Energieerzeugung bei einem Nullenergiehaus

Indikator für einen hohen Anteil an der Nutzung regenerativer Energiequellen ist ein niedriger Primärenergiebedarf, der auch direkten Einfluss auf die Inanspruchnahme von Fördermitteln, z.B. für ein Effizienzhaus der KfW, nimmt.

Nullenergiehäuser verbrauchen rechnerisch null Energie. Solare Energie, die für thermische oder elektrische Solargewinnung benötigt wird, steht im Sommer meist im Übermaß zu Verfügung. Im Winter reicht die zur Verfügung stehende Energie jedoch in der Regel nicht aus, sie muss also aus externen Quellen dem Nullenergiehaus zugeführt werden.

Für die Energiegewinnung bestehen somit u.a. folgende Möglichkeiten:

Wärmepumpe (Luft)

Die Funktion einer Wärmepumpe entspricht technisch der eines Kühlschranks, jedoch in entgegen gesetzter Richtung. Während des Betriebs entzieht die Wärmepumpe dem Außenbereich Wärme und stellt diese als Heizenergie dem potenziellen Nullenergiehaus zur Verfügung. Eine moderne Anlage kann eine Heizleistung im Verhältnis von bis zu 1:4 erzielen und eignet sich insbesondere für Niedertemperatursysteme wie z.B. einer Fußboden- oder Wandheizung. Aus Sicht der Nachhaltigkeit sollte der Betrieb nicht über das allgemeine Stromnetz, sondern mit Solarstrom, erzeugt über eine Photovoltaikanlage, erfolgen.

Nullenergiehaus - Standard

Solarthermie (Warmwasser)

Eine Solarthermie-Anlage wandelt Solarenergie in Wärmeenergie um, die für die Warmwasserbereitung und für die Unterstützung der Heizungsanlage genutzt werden kann. Dabei wird eine spezielle Solarflüssigkeit durch Kollektoren auf dem Dach zirkulieren. Im Haus befindet sich ein Solarspeicher mit Wärmetauscher, über den die erzeugte Wärme auf das Speichermedium übertragen wird. Der Ertrag einer thermischen Solaranlage hängt von der jeweiligen Kollektorfläche, Dachneigung und Dachausrichtung ab.

Photovoltaikanlage (Solarstrom)

Mit einer Photovoltaikanlage wird das zur Verfügung stehende Licht in elektrischen Strom umgewandelt. Der erzeugte Solarstrom wird von einer intelligenten Haussteuerung je nach Strombedarf zunächst für den akuten Stromverbrauch im Haus verwendet. Überkapazitäten werden dann entweder in einen Batteriespeicher oder über Heizstäbe in das Heizsystem geleitet. Tatsächliche Überschüsse können dann über den Stromanschluss des Hauses gegen eine Einspeisevergütung in das Stromnetz gespeist werden und an sonnenarmen Tagen zurückgeholt werden.

Der Stromverbrauch von Lüftungsanlagen, so wie sie Passivhäuser benötigen, kann mittels Photovoltaikanlage reduziert werden, insbesondere wenn die Lüftung mit einem Heizregister ausgestattet ist, welches Defizite der Wärmerückgewinnung ausgleichen soll.

Holz- oder Pelletofen

Über einen wassergeführten Holz- oder Pelletofen kann an sonnenarmen Tagen der Pufferspeicher aufgeladen werden. Per Durchlaufprinzip zirkuliert Wasser zwischen einem Ofen mit Wassertaschen und einem Wasserspeicher und erwärmt diesen. Idealerweise sollte es sich um einen Schichtenspeicher handeln, damit auch geringe Mengen an Energie genutzt werden können.

Da der Wärmebedarf bei einem Nullenergiehaus sehr gering ausfällt sollte das gewählte System zur Energieerzeugung nicht überdimensioniert sein und möglichst geringe Folgekosten für Betrieb und Wartung verursachen. Das Zurückgreifen auf fossile Brennstoffe wie Öl oder Gas ist bei einem Nullenergiehaus nicht mehr nötig. Der Fokus sollte also auf dem Euro und nicht jeder eingesparten kWh liegen.