Reduzierte Haustechnik

Die Entscheidungen für oder gegen eine bestimmte haustechnische Lösung werden heutzutage von Ängsten bestimmt, die entweder mit Einbußen beim Wohnkomfort oder mit dem Verlust von Heizenergie zusammenhängen. Die Konzentration der Begehrlichkeiten auf allein diese beiden Aspekte des Bauens hat es der Industrie leicht gemacht, uns mit zahlreichen technischen Errungenschaften zu überhäufen, von deren Notwendigkeit wir inzwischen mehrheitlich überzeugt zu sein scheinen. Doch führen diese Errungenschaften wirklich zu einer nachhaltigen Haustechnik? Im Folgenden möchten wir zeigen, dass Reduktion der Königsweg zu einer nachhaltigen Haustechnik ist und welche regenerativen Energie- und nachhaltigen Heizsysteme wir favorisieren.

Warum lässt sich mit einem Passivhaus kein CO₂ einsparen?

Die Entwicklung des Passivhausstandards wurde wesentlich von der Industrie mitfinanziert. Ihr ist es auch zu verdanken, dass zu jedem Passivhaus per Definition eine technische Lüftungsanlage gehört. Ohne Lüftungstechnik darf sich ein Haus nicht Passivhaus nennen, auch wenn ansonsten alle rechnerischen Nachweise erfüllt wurden.

Ohne hocheffiziente Wärmepumpen als Heiztechnik, zentrale Lüftungssysteme, ins Stromnetz einspeisende Fotovoltaik-Anlagen oder per Smartphone ferngesteuerte Beschattungssysteme, ist ein heutiges und zukünftiges Wohnen offenbar nicht mehr möglich. Die Haustechnik eines „komfortablen“ Einfamilienhauses in Passivhaus-Bauweise liegt selten unter 100.000 Euro - Tendenz steigend.

Jedoch hat sich inzwischen selbst bei ausgesprochen fortschrittsgläubigen Menschen die Erkenntnis durchgesetzt, dass die Energie- und Umweltprobleme mit hochgerüsteter Dämmtechnik, Wärmepumpen und Smart-Home-Technologien nicht zu lösen sind, sondern durch die diversen Techniksysteme eher verschärft werden. Denn kein neues, noch so avanciertes Passivhaus wird in seiner Nutzungsphase die Menge Energie einsparen können, die zu seiner Herstellung erforderlich war. Dies liegt zum einen an der erheblichen Energie- und Rohstoffmenge, die für die Produktion der haustechnischen Geräte und Heiztechniksysteme eines Passivhauses benötigt wird. Andererseits konterkariert das Nutzerverhalten im Umgang mit automatisierten Heiztechniken und Lüftungssystemen den ersehnten Einsparungseffekt und führt zu einem sogenannten „Rebound-Effekt“ im Wohnumfeld. Zahlreiche Untersuchungen haben gezeigt, dass die durchschnittliche Raumtemperatur in energieeffizient gedämmten Häusern im Mittel um 2 °C höher ist als in herkömmlich gedämmten Häusern. Dadurch wird die durch die energieeffiziente Bauweise eingesparte Energie gleich wieder durch die höhere Raumtemperatur verbraucht. Gleiche Effekte lassen sich auch bei Nullenergiehäusern oder Plus-Energiehäusern beobachten.

Die Rolle der Gesamtenergiebilanz bei der Bewertung der nachhaltigen Haustechnik

Wenn schon teure Haustechnik für die Bauherren keinen Segen darstellt, dann sollten die enormen technischen Aufwendungen zumindest für die Umwelt einen entscheidenden Vorteil in der CO₂-Einsparung bieten. Doch die Gesamtenergiebilanz, in der sämtliche Energien für die Produktion, Betrieb und Entsorgung zusammen berücksichtigt werden, zeigt etwas anderes. Die Gesamtenergiebilanz der Haus- und Heiztechniksysteme macht deutlich, dass die in einem Passiv-Haushalt eingesparte Energie bei Weitem nicht ausreicht, um die bereits bei der Produktion der Haustechnik verbrauchte Energie zurückzugewinnen. Es nährt sich der Verdacht, dass unsere haustechnischen Errungenschaften letztlich vor allem der Bauindustrie nutzen, die selbst in zahlreichen DIN-Ausschüssen über deren Notwendigkeit mitentscheiden durfte.

Auf diese Weise lassen sich also weder der hohe finanzielle Einsatz noch die benötigten Mengen an CO₂ für Herstellung der technischen Geräte zurückgewinnen. Die erzielten Fördermittel für Haustechniksysteme kompensieren kaum die Kosten der zusätzlich benötigten Investitionen für Pumpen, Lüfter und Steuerungen. Hinzu kommt, dass gerade Haustechnik besonders anfällig und wartungsintensiv ist.

Man sollte eigentlich annehmen, dass in einer Zeit, in der viele Bauherren für Ihren Handyvertrag im Monat mehr ausgeben, als für die monatliche Heizkostenabrechnung ihres gut gedämmten Hauses, kein großer Diskussionsbedarf zu den Verbrauchskosten der Haustechnik mehr besteht. Ein energieeffizient gedämmtes Haus mit 150 m² Wohnnutzfläche verbraucht heute kaum mehr als 30 bis 35 Euro an Heizenergie im Monat – ob mit Öl, Gas, Erdwärme oder Holz geheizt wird, spielt dabei kaum eine Rolle. Es sind also offenbar nicht die zu erwartenden monatlichen Kosten, die die Diskussion um die Heizsysteme bzw. Haustechniksysteme dermaßen anheizen.

Von der Gebäudeautomation und ihrem vermeidlichen Mehrwert

Das unüberschaubar große Angebot der unterschiedlichen, technisch komplexen Systeme und das damit einhergehende Suchen nach der „richtigen Lösung“ oder dem „richtigen System“ scheint vielmehr die Diskussion über die Haustechnik anzustacheln. Auf diesem Hintergrund haben es Vertreter und Berater eines gigantischen Industriezweigs leicht, um die Gunst einer überforderten Bauherrenschaft zu werben. Sich ständig verschärfende Anforderungen an den gesetzlich verordneten Wärmeschutz treten zudem ein „technisches Wettrüsten“ los. Dieser Prozess versucht die stets steigenden Anforderungen an den Wärmeschutz zu lösen.

Moderne Haustechnik sorgt dafür, dass wir uns weniger bewegen müssen. Die Haustechnik hat aber ebenso zur Folge, dass wir weniger Gerüche wahrnehmen und weder die Wärme noch die Frische verspüren können, die unser Haus ausstrahlen kann. Die Heizwärme in unseren Häusern ist nicht mehr sinnlich erfahrbar, weil alle Räume und Oberflächen dank moderner Heiztechniksysteme annähernd dieselbe Temperatur besitzen. Der Duft von natürlichen Materialien wie Holz oder Kerzenwachs ist nicht mehr wahrzunehmen, da die kontinuierliche Belüftung der Räume durch Lüftungstechnik die Wahrnehmung von Gerüchen unmöglich macht. Wir kommen gar nicht mehr auf den Gedanken, ein Fenster zu öffnen, da wir weder verbrauchte Luft noch die erfrischende Wirkung des Luftzuges eines offenen Fensters spüren werden. Moderne Haustechnik trägt also dazu bei, dass die natürlichen Einflüsse unserer Umgebung nicht mehr von uns erfahrbar sind.

Ein paar Bretter und Balken machen noch kein ökologisches Hauskonzept

Nachhaltiges Bauen definiert sich über ökologisches, ökonomisches, sozial verträgliches und haustechnisch abgerüstetes Bauen. Ein wichtiges Ergebnis der empirischen Untersuchung bestehender Gebäude hinsichtlich ihrer Nachhaltigkeit lautet in einem Leitfaden des BMI (Bundesministerium des Innern, für Bau und Heimat) zum nachhaltigen Bauen: „Je geringer die Investition für Haustechnik – desto nachhaltiger ist das Gebäude“. Mit unseren ökologischen Hauskonzepten verfolgen wir das Ziel, unseren Bauherren sowohl einen sinnvollen als auch sinnlichen Weg zu einem nachhaltigen Eigenheim mit einer reduzierten und nachhaltigen Haustechnik aufzuzeigen.

Um ein nachhaltiges Holzhaus zu planen, braucht es also mehr als die sprichwörtlichen Bretter und Balken. Neben einem nachhaltigen Planungskonzept und dem Einsatz von nachwachsenden Rohstoffen bei der Konstruktion spielt eine nachhaltige Haustechnik die wesentlichste Rolle für den Erfolg oder Misserfolg beim Bau eines klimaschonenden Hauses. Die Entwicklung unserer haustechnischen Systeme für den Einfamilienhausbau basiert auf der Idee, möglichst wenig wartungs- und verschleißanfällige Haustechnik einzusetzen. 

Reduzierte Haustechnik und nachhaltige Heiztechnik

Anstelle, dass unsere Häuser mit Lüftungstechnik und Wärmepumpen ausgestattet werden, lüften unsere Bauherren ihre Häuser mit dem Fenster und beheizen sie mit Holz – und dies tun sie mit besonderem Behagen und gelassener Entspanntheit. Als planende Architekten sorgen wir dafür, dass mit diesem technikreduzierten Ansatz nicht nur das erwünschte Gebäudeklima, sondern zugleich auch die Anforderungen eines KfW 40-Energieeffizienzhauses erfüllt werden können. Wir stimmen in unseren Hauskonzepten, beginnend beim Entwurf über die Bauteilkonstruktion bis hin zum gewählten nachhaltigen Heizsystem des Hauses alles genau aufeinander ab.

Als Ergebnis lässt sich festhalten: Fast jede energetische Anforderung an ein geplantes Wohnhaus lässt sich ausschließlich durch bauliche Maßnahmen oder durch den Einsatz regenerativer Energien lösen. So sorgen Nachtluft, bauliche Verschattung, natürliche Luftströmung, Speichermasse und Bauteilaktivierung für die passiven Bausteine unserer haustechnischen Konzepte, während Holzspeicheröfen, Solarkollektoren und Fotovoltaikanlagen die aktiven Bausteine für die Erzeugung der benötigten Restenergie darstellen.

Dieser technikreduzierende Ansatz in der Gebäudeplanung wird „Lowtech“ genannt. Er hilft uns, komplexe haustechnische Anlagen zu reduzieren und vermeidet im optimalen Fall fast vollständig Investitionen und Wartungsaufwendungen für die Haustechnik. Die erfolgreiche Umsetzung von Lowtech-Konzepten setzt eine enge Wechselbeziehung von Bauweise, Baustoffen und haustechnischen Installationen voraus. Gerade die einfachsten Konzepte überzeugen dabei mit großer Wirkung und schaffen den größten Mehrwert - dies gilt besonders für die Haustechnik und nachhaltige Heizsysteme.

Günstigste Lösung für ein nachhaltiges Heizsystem – der Pelletofen ohne Wärmeverteilung

Wir gehen bei unseren nachhaltigen haustechnischen Lösungsansätzen immer davon aus, dass die Gebäudehülle mit einer sehr guten Wärmedämmung ausgestattet ist. Dies ist eine Grundvoraussetzung dafür, dass auf ein aufwendiges Wärmeverteilungssystem über eine Wand- oder Fußbodenheizung verzichtet werden kann. So besteht unser kleinstes und günstigstes nachhaltige Heizungskonzept aus einem Pelletofen, aufgestellt an zentraler Stelle im Wohnbereich. Ergänzt wird der Ofen durch einen in der Nähe des Bades platzierten elektrischen Durchlauferhitzer. Da der Pelletofen über keinen Wärmetauscher verfügt, gibt er seine gesamte Heizenergie in Form von Strahlungswärme direkt an den Wohnraum ab. Je nach Heizleistung des Ofens und der Art der Raumaufteilung des Hauses lassen sich so Wohnflächen bis zu 130 m² mit Wärme versorgen. Der tägliche Pelletverbrauch beträgt in der Heizperiode circa einen halben bis einen Sack à 15 kg am Tag. Das bedeutet, dass alle 2 bis 4 Tage der Vorratsbehälter des Ofens wieder zu befüllen ist. Die Pellets werden in der Regel über den regionalen Baumarkt auf einer Palette zu 66 Säcken geliefert. Die Kosten liegen circa bei 300 Euro plus Fracht. Diese Menge reicht in der Regel für ein Jahr oder etwas mehr aus. Da die Säcke wasserdicht eingeschweißt sind, können sie problemlos unter einem Dachüberstand oder unter einem Carportdach gelagert werden. Über eine kleine Fernbedienung wird der Pelletofen gesteuert. Damit wird die gewünschte Raumtemperatur eingestellt, bevor die Fernbedienung an den Ort im Haus gelegt wird, an dem die Wunschtemperatur erreicht werden soll.

Brauchwassererwärmung mit Durchlauferhitzer

Die Erwärmung des Brauchwassers wird über einen elektrischen Durchlauferhitzer organisiert. Sowohl die Investition als auch die monatlichen Energiekosten sind dabei gering. Die für die Brauchwassererwärmung mit einem elektrischen Durchlauferhitzer benötigte elektrische Energie beträgt pro Person und Monat circa 15 Euro. Die Lösung mit dem Pelletofen und dem elektrischen Durchlauferhitzer hat den Vorteil, besonders günstig in der Investition zu sein. Sie besitzt aber keine KfW-Fördertauglichkeit, da hierfür der Anteil elektrisch verbrauchter Energie für die Warmwassererzeugung zu hoch ist.

KfW 40-like mit Fotovoltaik, Warmwasserspeicher und Heizstab

Im Zusammenhang mit der Installation einer Fotovoltaikanlage sind jedoch die Anforderungen des KfW 40-Energieeffizienzhausstandards bei diesem Lösungsansatz gut erfüllbar. Mithilfe der Fotovoltaikanlage lässt sich die aufgewendete elektrische Energie für die Warmwassererzeugung rechnerisch kompensieren. Praktisch wird dazu der mit der Fotovoltaikanlage gewonnene Strom von einem elektrischen Heizstab genutzt, der das Wasser in einem Schichtenspeicher für die Brauchwassernutzung erwärmt. Auf diese Weise kann der regenerativ gewonnene Strom auf nachhaltige Weise hervorragend gespeichert werden, ohne dass man in einen teuren und wenig nachhaltigen Elektrospeicher investieren muss. Da die Fotovoltaikanlage nicht das ganze Jahr über genügend Energie für die Brauchwassererwärmung zur Verfügung stellen kann, ist zwischen dem Warmwasserspeicher und den Warmwasserzapfstellen zusätzlich noch der elektrische Durchlauferhitzer installiert. Dieser Durchlauferhitzer heizt das aus dem Speicher gezapfte Brauchwasser nach, falls die Speichertemperatur in Bezug auf die gewünschte Warmwassertemperatur einmal nicht heiß genug sein sollte.

Durch die regenerative Warmwassererzeugung durch Fotovoltaikanlage, Warmwasserspeicher und elektrischem Heizstab lassen sich die Stromkosten für die Warmwassererwärmung um zwei Drittel senken. Außerdem hilft der Tilgungszuschuss der KfW-Bank bei einem KfW 40-Haus in Höhe von derzeit 24.000 Euro die anfallenden Mehrkosten für das System aufzufangen.

Der autarke Weg des Heizens: der Grundofen als nachhaltiges Heizsystem

Ab einer Hausgröße von 130 m² Wohnfläche ist zu erwarten, dass der Pelletofen ohne Wärmetauscher es nicht mehr richtig schafft, alle Räume zufriedenstellend mit Wärme zu versorgen. Für größere Wohnungen setzen wir deshalb entweder platzsparende Speicheröfen oder individuell gemauerte Grundöfen als nachhaltige Heizsysteme ein. Beide Ofensysteme sind Holzscheitöfen und geben je nach Hersteller, Bauart und Größe ihre Energie bis zu 20 Stunden als Strahlungswärme an die Wohnräume ab. Strahlungswärme ist im Gegensatz zu Konfektionswärme in der Lage, Distanzen bis zu 10 Metern quasi ohne Wärmeverluste im Raum zu überbrücken. Bei Sichtkontakt zum Ofen kann die erzeugte Wärme noch in einem großen Abstand wahrgenommen werden, vergleichbar mit der wohltuenden Wärme des Sonnenlichts. Bei gelungener Grundrissplanung und leichten Bauteilaufbauten sind die Öfen dann auch in der Lage, durch die innen liegenden Wände oder Geschossdecken alle Räume auch größerer Einfamilienhäuser mit ausreichender Wärmestrahlung zu erreichen.

Der Grundofen sorgt als alleinige Wärmequelle für unterschiedliche Temperaturzonen im Haus. Das Temperaturgefälle vom wärmsten Raum (z. B. dem Wohnzimmer) zum kältesten Raum (z. B. dem Kinderzimmer im OG) im Haus beträgt um die 2 °C. Wenn es also im Wohnzimmer um den Ofen 24 °C warm ist, ist es in den Räumen im Obergeschoss um die 22 °C. warm. Durch kurzzeitiges Stoßlüften lassen sich die Temperaturen in den Schlafräumen anheben, weil dadurch warme Luft von unten in die Schlafräume strömen kann. Durch das Öffnen oder Schließen von Innenraumtüren lassen sich die Raumtemperaturen etwas justieren. Falls zum Beispiel ein Arbeitszimmer im Erdgeschoss nicht von der Strahlungswärme des Ofens erreicht werden kann, kommt eine kleine Infrarot-Heizung zum Einsatz, die innerhalb weniger Minuten für die noch fehlenden Temperaturgrade sorgt.

Hausgrößen bis zu 150 m² Größe lassen sich gut mit Speicheröfen versorgen, zum Beispiel von der Firma Tonwerk oder mit einem Bremer Grundofen. Die Bauart dieser Speicheröfen ist raumsparender und sie sind schnell aufgestellt und angeschlossen. Während ein Grundofen meist mit nur einer Feuerung am Tag auskommt, ist bei den kleineren Ofenvarianten jedoch mit zwei Ofenfeuerungen täglich zu rechnen.

Damit das Heizen mit einem Grundofen insgesamt so komfortabel wird wie mit jedem anderen Heizsystem auch, sollten sowohl der Hausentwurf als auch die Baustoffwahl darauf abgestimmt sein. Was dies im Einzelnen bedeutet, kann in unseren Beschreibungen zur nachhaltigen Planung und zu den nachwachsenden Baustoffen nachgelesen werden.

Nachhaltiges Heizsystem mit Wassertasche im Grundofen

Bauherren, die den Grad der Autarkie vom elektrischen Versorger noch stärker steigern möchten, bieten wir die Brauchwassererwärmung durch einen Wärmetauscher-Einsatz im Grundofen an. Immer, wenn mit dem Grundofen geheizt wird, wird dank diesem nachhaltigen Heizsystem ein gewisser Teil der Wärmeenergie durch den Wärmetauscher an den Brauchwassertank abgegeben. Gerade in den kalten Monaten, in denen die Fotovoltaik nur wenig Energie erzeugen kann, wird die Erwärmung des Brauchwassers so von dem Grundofen übernommen. Unsere Bauherren, die ein nachhaltiges Heizsystem dieser Art besitzen, berichten uns, dass sich Ihr Warmwasserverbrauch übers Jahr komplett durch die Fotovoltaikanlage und den Grundofen abdecken lässt.

Funktionsweisen des Grundofens - Raumluft unabhängig oder Raumluft abhängig?

In der Regel zieht sich der Grundofen seine benötigte Verbrennungsluft über einen separaten Zuluftkanal im Schornstein oder über ein Zuluftrohr, welches unterhalb der Bodenplatte verlegt wird. Auf diese Weise arbeitet die Verbrennung des Grundofens raumluftunabhängig und andere Lüftungsprozesse können problemlos nebeneinander betrieben werden, zum Beispiel der Ablüfter eines innen liegenden Badezimmers oder eine Abluftwärmepumpe zur Brauchwassererwärmung.

Sind weder innen liegende Badezimmer noch Abluftwärmepumpen geplant, kann der Grundofen auch raumluftabhängig betrieben werden. In diesem Fall bezieht der Grundofen seine Verbrennungsluft nicht mehr über einen separaten Schacht von draußen, sondern direkt über die Raumluft im Innenraum des Hauses. Immer wenn der Ofen in Betrieb geht (im Winter in der Regel einmal täglich), entnimmt der Ofen den Räumen die verbrauchte Abluft und nutzt diese zur Verbrennung. Es entsteht ein geringer Unterdruck in den Räumen und frische Außenluft strömt über spezielle Lüftungsventile in den Außenwänden oder über Fensterfalzlüfter, die in den Wohnraumfenstern verbaut sind, in die Wohnräume nach. Auf diese Weise sorgt der Grundofen, immer wenn er angezündet wird, rechnerisch für einen kompletten Raumluftaustausch im Lowtech-Haus – ohne Lüftungstechnik und ohne dass ein Fenster geöffnet werden muss.

Von Kombiöfen, Abluftwärmepumpen, Röhrenkollektoren, Solarspeicher und Fußbodenheizungen

Nachhaltige Holzrahmenbauhäuser lassen sich also allein mit Holz und Sonnenenergie beheizen, mit heißem Brauchwasser versorgen und belüften. Bei einer nachhaltig geplanten Haustechnik gelingt dies alles ganz ohne Lüftungstechnik und ohne wassergeführter Heizwärmeverteilung.

Jedoch nicht immer lässt sich ein Grundofen im Haus aufstellen. Zudem gibt es Bauherren, die sich nicht vorstellen können, täglich einen Grundofen mit Holz zu bestücken. Obwohl ich der Überzeugung bin, dass wassergeführte Heizwärmeverteilungen in spätestens 10 Jahren von elektrischen Heizsystemen vom Markt verdrängt werden, statten wir auf Bauherrenwunsch unsere Holzrahmenhäuser auch mit wassergeführten Fußboden- oder Wandheizungen aus. Als dazu passende Wärmeerzeuger könnte unserer Meinung nach ein Pelletkessel oder eine Abluftwärmepumpe im Haustechnikraum dienen, ebenso kommt ein Pelletofen mit Wärmetauscher im Wohnraum infrage. Alle drei Heizsysteme besitzen für den Nachweis eines KfW 40-Hauses einen ausreichend hohen Anteil an regenerativer Energie. Systembedingt benötigt allein der im Wohnraum aufgestellte Pelletofen die Unterstützung einer (Röhrenkollektor-) Solaranlage, damit der Ofen im Sommer von seiner Aufgabe der Brauchwassererwärmung befreit ist. Er würde ansonsten im Sommer nur unnötig den Wohnraum erwärmen.

Mehr Mut zum Heizen mit Holz!