| Passivhäuser,
Nullenergiehäuser und Energiegewinnhäuser |
KfW-Effizienzhäuser |
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Passivhaus
 AG
Passivhaus GmbH |
1. Gebäudehülle
2. Fenster, Glas und Haustüre
3. Kontrollierte Wohnungslüftung
4. Erdwärmetauscher oder Luftbrunnen
5. Heiztechnik
6. Solartechnik
7. innere Gewinne, z. B. Hausgeräte, Beleuchtung |
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Als gelten
nur Häuser, die unter 15 kWh/m2*a
Heizwärmebedarf liegen, werden als Passivhaus
bezeichnet. Der Gesamt-Primärenergiebedarf
für alle Anwendungen im Haushalt (Heizung,
Warmwasser, Lüftung, Kochen, Wäschetrockner)
darf 120 kWh/m2*a nicht überschreiten. |
| Der Passivhausstandard durch
folgende Maßnahmen erreicht: |
-
möglichst
Südausrichtung des Hauses
-
zusätzliche
Wärmebrückenminimierung
-
gute
raumluftunabhänige Holzöfen oder
Pelletöfen zur Nachheizung und WW- Bereitung
- zusätzlich erhöhte
Wärmedämmung
-
3fach
Glas Fenster
- Wärmerückgewinnung
durch kontrollierte Wohnungslüftung
- gutes AV-Verhältnis
des Hauses (Verzicht auf Erker, Gauben, Dachflächenfenster)
- einen aktiv geladenen
Erdwärmtauscher
- möglichst große
Solarkollektorflächen min. 16 m2
- Kollektorausrichtung
nach Süden ohne Abschattung
- energieoptimierte
Fensterverteilung
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Folgende Grundsätze
sind beim Bau von Passivhäusern
zu beachten: |
Südorientierung
Damit ein optimaler passiver Solarenergiegewinn erreicht wird,
sind eine südliche Ausrichtung, aktive Verschattung und
ein reduzierter Fensterrahmenanteil Voraussetzungen. Dabei kann
besonders bei freistehenden Einfamilienhäusern ein erhöhter
Dämmaufwand vermieden werden. Im Geschosswohnungsbau und
bei anderen kompakten Gebäudeformen kann der Passivhaus-Standard
auch ohne Südorientierung erreicht werden. |
Guter Wärmeschutz
und Kompaktheit
Die Außenhülle muss rundum sehr gut wärmegedämmt
werden. Kanten, Ecken, Anschlüsse und Durchdringungen müssen
besonders sorgfältig geplant und ausgeführt werden,
um Wärmebrücken zu vermeiden. Alle nicht lichtdurchlässigen
Bauteile der Außenhülle des Hauses sind so gut gedämmt,
dass sie einen Wärmedurchgangskoeffizienten (U-Wert) kleiner
als 0,15 W/(m²K) haben, das sagt aus, je Grad Temperaturunterschied
und Quadratmeter Außenfläche gehen höchstens
0,15 Watt verloren. Je kompakter eine Gebäudehülle
bebaut ist, desto leichter und kostengünstiger lässt
sich der Passivhaus-Standard verwirklichen. Viele halten diese
Bauform für "gewöhnungsbedürftig". |
Verglasung und
Fensterrahmen
Die Fenster (Verglasung und Fensterrahmen) sollen einen U-Wert
von 0,80 W/(m²K) nicht überschreiten. Hierfür
sind besondere Fensterrahmen mit Wärmedämmung erforderlich.
Die Verglasungen haben einen g-Wert um 50% (g-Wert [Gesamtenergiedurchlassgrad
für Solarenergie]). Die Fenster müssen wärmebrückenfrei
in die Dämmebene der Wandkonstruktionen eingebaut werden. |
Luftdichtheit
Die Undichtigkeiten durch unkontrollierte Fugen in der Gebäudehülle
darf beim Blower-Door-Verfahren
mit Unter- und Überdruck von 50 Pascal nicht größer
als 0,6 Raumluftvolumen pro Stunde sein. Durch eine weitere
Verbesserung der Luftdichtheit kann auch die Heizlast durch
weniger Lüftungswärmebedarf gesenkt werden. Viele
Passivhäuser erreichen Drucktestergebnisse von 0,3 bis
0,4 Raumluftvolumen pro Stunde. |
Vorerwärmung
der Außenluft
Die Außenluft kann über einen Erdwärmetauscher
(in der Erde verlegte Lüftungskanäle) oder durch einen
Luftbrunnen
in das Haus geführt werden; selbst an kalten Wintertagen
wird die Luft so bis auf eine Temperatur von über 5°C
vorerwärmt. |
Wärmerückgewinnung
Aus der Fortluft wird über einen Wärmetauscher in
der kontrollierten
Wohnungslüftung (KWL) Wärme zurückgewonnen.
Dabei sollten mindestens 80 % der Wärme der Außenluft
wieder zugeführt werden. Für die Lüftung darf
allerdings nur ein geringer Stromverbrauch eingesetzt werden.
Eine KWL ist notwendig, um in solchen luftdichten Häusern
eine gute Luftqualität zu gewährleisten. |
Erwärmung
des Trinkwassers
Die Trinkwassererwärmung sollte über alternative Energien,
so z. B. durch eine thermische
Solaranlage, einen Holzkessel oder eine Wärmepumpe,
erfolgen. Dabei ist der Einsatz eines Pufferspeichers sinnvoll. |
Energiespargeräte
im Haushalt
Die Reduzierung des Strombedarfs vermeidet eine unnötige
Erwärmung der Räume im Sommer. Kühlschrank, Herd,
Tiefkühltruhe, Lampen und Waschmaschine als hocheffiziente
Stromspargeräte sind ein Muss für ein Passivhaus.
Zum Trocknen der Wäsche sollte kein Abluft- oder Kondensations-Wäschetrockner
verwendet werden, sondern die herkömmliche Wäscheleine
oder ein Trockenschrank wiederentdeckt werden. |
Gesamtkonzept
optimieren
Damit der Passivhausstandard erreicht wird, müssen alle
vorgenannten Komponenten gut aufeinander abgestimmt werden.
Deshalb sollte bei der Planung und Ausführung grundsätzlich
ein erfahrener Architekt hinzugezogen werden. |
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Nullenergiehaus
Eine technische Weiterentwicklung
eines Passivhause ist das Nullenergiehaus.
Im Jahresmittel ergibt sich eine ausgeglichene Bilanz
zwischen zugeführter Energie für
Heizung, Warmwasser, Antriebs- und Haushaltsstrom und der am
Gebäude z.B. über Solarkollektoren selber
erzeugten Energie auf. Diese Häuser haben eine
besonders hohe Behaglichkeit bei sehr niedrigem Energiebedarf.
Das wird vor allem durch passive Komponenten (spezielle Fenster,
luftdichte Gebäudehülle, verbesserte gute Wärmedämmung,
kontrollierte Wohnungslüftung mit Wärmerückgewinnung
und konsequenter Nutzung regenerativer Energien, so z.B. mittels
Erdkollektor, Luftbrunnen oder thermischer Solaranlage) erreicht.
Ein besonderes Nullernergiehaus
ist das sog. energieautarken Haus, das die
Energie, die beim Hausbau verbraucht wurde, wieder aufbringt.
Dieses Haus hat natürlich auch eine im Jahresmittel ausgeglichene
Energiebilanz. |
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Energiegewinnhaus
Die Häuser, die keine
keine Heizung benötigen, werden "Energie-Gewinn-Häuser"
genannt. Sie haben eine Photovoltaikanlage auf dem Dach oder
an der Fassade, die jährlich 18 000 kWh Strom produzieren
soll. Die jährliche Heizlast soll von 250 kwh/m2
Wohnfläche um 94 % auf 15 kWh verringert werden. Dafür
werden neue Techniken weiterentwickelt und kombiniert. Z. B.
durch eine 30 cm dicke Polystyroldämmung für die Außenwände
und dreifach verglaste Fenster. Die in den Räumen entstehende
Wärme wird beim Luftaustausch mit Wärmetauschern entzogen
und der Außenluft wieder zugeführt. |
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Schon
seit
Jahrtausenden wird die passive
solare Architektur angewandt. Ein Beispiel mag
das antike Griechenland vor rund 2.500 Jahren geben, das damals
ebenfalls in einer Energiekrise steckte. Als Lösung für
das Problem des immer knapper und teurer werdende Brennholzes
wurde die verglaste Südfläche mit weitüberstehendem
Vorbau entwickelt. Sokrates beschrieb dies so: "In Häuser,
die nach Süden blicken, dringt die Sonne im Winter durch
die Vorhalle bis in die Wohnräume vor und wärmt sie.
Im Sommer jedoch hält das Dach der Vorhalle die Sonne ab
und spendet kühlenden Schatten." mehr
> hier
ein paar Beispiele Quelle:
Buch der Synergie - Achmed A. W. Khammas |
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Gebäudeorientierung
zur Sonne |
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Sonnenbahn
im Verlauf der Jahreszeiten |
Quelle:
Sonnenhaus-Institut e.V. |
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| Sonneneinstrahlung |
| Quelle:
Sonnenhaus-Institut e.V. |
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Damit die
Sonne bestmöglichst
genutzt werden kann, muss die Architektur
und die Gebäudeorientierung
(Ausrichtung) so geplant werden, dass zu allen Jahreszeiten
der Sonnenstand dem Haus und der Solaranlage zugute
kommt. Im Winter müssen die Südfassade
und Kollektorfläche weitgehend verschattungsfrei
sein. |
Im Winter
gilt es die Sonneneinstrahlung aktiv und
passiv optimal zu nutzen.
Im Sommer wird durch konstruktive
Maßnahmen eine Überhitzung des Gebäudes
und der Solaranlage vermieden. |
Der Azimutwinkel
darf bei einem Sonnenhaus nicht
mehr als 30° nach Westen und 25° nach Osten
abweichen; die Neigung muß mind. 35° betragen.
Abweichungen innerhalb dieser Grenzen können
durch entsprechend größere Kollektorflächen
ausgeglichen werden. Quelle:
Sonnenhaus-Institut e.V. |
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| Orientierung |
| Quelle:
Sonnenhaus-Institut e.V. |
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Nutzbarer
Solarertrag für ein Sonnenhaus in % vom Maximum
in Abhängigkeit von der Orientierung der Kollektorfläche |
Quelle:
Sonnenhaus-Institut e.V. |
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| Heliotrop® |
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Schema-Heliotrop |
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| Drehkranz |
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Heliotrop-Solarpanel |
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| Heliotrop-Haus |
| Das
Hauskonzept entspricht dem Prinzip der Sonnenblume.
Diese Blume dreht ihre Blütenköpfe und
Blätter nach dem Sonnenstand von Osten nach
Westen. Die Frucht bleibt in der Oststellung stehen.
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| Dem
drehbaren Solarhaus Heliotrop®
liegt die Idee zugrunde ein Gebäude zu konstruieren,
das höchsten Ansprüchen an Architektur
und Umweltschutz genügt und dennoch ohne lästige
Einschränkungen seinen Bewohnern exklusiven
Wohnkomfort bietet. |
| Das
Heliotrop® ist nicht nur ein architektonisch
außergewöhnliches Wohn- und Geschäftshaus,
es repräsentiert vielmehr ein Konzept, das
in jeder Hinsicht so ressourcenschonend wie möglich
vorgeht. Erstmals wurde der zukunftsweisende Plusenergiehausstandard
zu einem einzigartigen Wohnerlebnis komponiert. |
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| Das
Grundgerüst des Hauses, das
aus Fichten-Brettschichtholz besteht,
windet sich in einer Höhe von 6 m zylinderförmig
um eine 14 m hohe, tragende Zentralsäule, in
der die Elektrostationen untergebracht sind. Die
Räume sind über eine Wendeltreppe an der
Zentralsäule zu erreichen. |
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Die
Wohn- und Arbeitsräume sind umlaufend, ansteigend
in einer 18-eckigen Spiralkonzeption angeordnet
und sind so alle miteinander verbunden. Die optimale
Ausrichtung nach dem Sonnenstand
wird durch einen Drehkranz mit Schwenklager und
einem Elektromotor möglich. Eine passive
Kühlung kann bei Bedarf durch das
Drehen der großen Glasflächen des Hauses
aus der Sonne erfolgen. |
Auf
der zentralen Säule ist über der Dachterrasse
ein zweiachsig nachgeführtes Fotovoltaik-Solarkraftwerk
angebracht, das fünf bis sechsmal soviel Strom
erzeugt, als im Haus selbst verbraucht wird. Dadurch
wird es zu einem Plusenergiehaus.
Durch die Konstruktion des Hauses wird das Haus
durch die Sonne, Vakuumröhren-Kollektoren
und einem Erdwärmeaustauscher
beheizt und Trinkwasser erwärmt. Hierzu kann
auch ein Pufferspeicher eingesetzt werden. |
Dass
in diesem Haus auch die Abfälle und Fäkalien
kompostiert und das Abwasser durch eine Teichklärung
wiederverwendet werden, ist wohl auch eine Selbstverständlichkeit. |
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| Haus-im-Haus
- Naturbauprinzip |
Eine gut wärmegedämmte
Haushülle des inneren Holzhauses
wird von außen durch ein teilweise verglastes
Wetterschutzhaus wie ein Treibhaus mit dem Tageslicht
erwärmt. Der im Innenhaus von den Bewohnern produzierte
Wasserdampf mit den an ihn gebundenen Gerüchen entweicht,
ohne zu schädlichem Tauwasser kondensieren zu können
durch die wasserdampf-durchlässige Innenhaushülle
in die Luftschicht zwischen Innenhaus und Wetterschutzhaus.
Von dort gelangt er durch natürlichen Auftrieb selbsttätig
durch Lüftungsöffnungen ins Freie. Dadurch wird
eine Lüftungsanlage zur Entfeuchtung der Wohnräume
überflüssig |
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| Bio-Solar-Haus |
| Quelle:
Bio-Solar-Haus GmbH |
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| Haus-im-Haus |
| Quelle:
Bio-Solar-Haus GmbH |
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| Der
Primärenergiebedarf berücksichtigt neben dem
Energiebedarf für Heizung und Warmwasser auch die
Verluste, die bei der Gewinnung des Energieträgers,
dessen Aufbereitung und Transport auch die Energieverluste
der Heizungsanlage. Bio-Solar-Häuser brauchen als
Heizenergie weder Öl, Gas oder Strom. Sie nutzen
fast ausschließlich regenerative Energieträger
wie Sonne und Holz für Heizung und Warmwasserbereitung.
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| Da die Sonnenenergie nicht
aufwändig gewonnen wird, Holz ein örtlich vorhandener
und nachwachsender Brennstoff ist und die Heizungsanlage
fast keine Energieverluste hat, haben Bio-Solar-Häuser
einen extrem niedrigen Primärenergiebedarf. Beim
energetischen Vergleich von Häusern kommt es deshalb
nicht auf deren niedrigen Heizenergiebedarf, sondern auf
deren niedrigen Primärenergiebedarf an. |
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Solaraktivhaus |
Die Haustechnik
im Solaraktivhaus besteht aus den Komponenten Solarthermie,
Photovoltaik, Wärmepumpe, Erdwärmetauscher,
kontrollierte Wohnraumlüftung und Fußbodenheizung.
Zur Gartenbewässerung und für die WC-Spülung wird Regenwasser
aus einer Zisterne benutzt. Eine kompakte EIB-gesteuerte
Haustechnik regelt die passive Nutzung der Sonnenenergie im
Winter von Süden und Westen sowie die automatische Beschattung
der Südglasflächen im Sommer. Um eine Übertechnisierung
des Hauses zu vermeiden und den Bewohnern auf Wunsch ein herkömmliches
Wohnen zu ermöglichen, lässt sich diese automatische Regelung
abschalten. Die mechanische Querdurchlüftung vom
Untergeschoss bis zum Dach sorgt für optimalen Luftaustausch und
Wohlbefinden. |
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| Solaraktivhaus |
| Quelle:
Sonnenkraft Österreich Vertriebs GmbH
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| Auf
dem Dach werden Photovoltaik-Module zur
Stromerzeugung sowie Solarthermie-Kollektoren
zur Wärmeerzeugung montiert und im SOLAR COMPLEET™
Komplettheizungssystem zusammengeführt. Die solarthermieunterstütze
Luft/Wasser-Wärmepumpe im Keller wird das
energetische Herzstück des Hauses, ein kleines autarkes
Wärmekraftwerk. Flüsterleise versorgen die 2,20
m hohe Pumpe und der zentrale 1000-Liter-Speicher das
gesamte Haus mit Warmwasser, Heizungswärme und Kühlung.
Der große Speicher sorgt für eine maximale
Ausnutzung der Sonnenenergie. Die solare Überenergie
wird über den Verdampfer der Außeneinheit abgeleitet
– die Bewohner können sorglos in Urlaub fahren,
denn die Anlage reguliert sich selbst. Die Außeneinheit
steht hinter der Garage, sie transportiert Energie aus
der Außenluft zur Wärmepumpe ins Haus –
auch im Winter bei Minusgraden. |
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Der Trend zu einer
unabhängigen Versorgung
(Energie-Autarkie),
nicht nur bei der Stromversorgung, sondern
auch bei der Heiztechnik und Wasserversorgung,
nimmt immer mehr zu. |
Das EnergieAutarkeHaus
produziert und speichert Solarstrom für den gesamten
Energiebedarf eines bewohnten Hauses und kann zusätzlich noch den
Strom für Elektromobilität oder elektrische Gartengeräte
bereitstellen. Dadurch ist keine Verbindung zum öffentlichen Stromnetz
notwendig. |
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Quelle:
HELMA Eigenheimbau AG |
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Bei diesem Konzept
wird auf jede Art von Strom(zusatz)heizungen
(Wärmepumpen) verzichtet. Dadurch wird weniger
als 2.000 kWh pro Jahr für den Haushaltsstrom benötigt
und kann durch die Photovoltaikanlage
(58 m²) versorgt werden. Auch bei
fehlender Sonneneinstrahlung wird durch eine intelligente
Anlagensteuerung (Mess-, Steuer und Regelsystem) ein mehrzelliger
Elektroenergiespeicher (Akku) be- und
entladen. |
In dem Haus kommt
eine Heizanlagentechnik für die
solare Wärmeversorgung zum Einsatz.
Eine Kollektorfläche von 46
m² beschickt einen 9.300 Liter Solarspeicher,
der auch alternativ durch einen Holzvergaserofen
mit Wärmetauscher (25 kW wasserseitiger Leistung)
versorgt werden kann. |
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Im Wohngebäudebereich
gibt es viele verschiedene Begriffe, die den Energiestandard wiedergeben
sollen. Zu dem Niedrigenergiehaus, Passivhaus und Nullenergiehaus ist
nun das "Effizienzhaus" dazugekommen. Dieser
Begriff bezieht sich eigentlich nur auf den Standard, der zu einer Förderung
durch die KfW-Bank erforderlich ist.
In den Förderrichtlinien sind die Grenzen für den Heizwärmebedarf
oder den Primärenergiebedarf genau vorgegeben.
Für die finanzielle Unterstützung durch die KfW-Förderbank
oder das Bundesamt für Wirtschaft und Ausfuhrkontrolle (bafa) ist
die Einhaltung der in der Energieeinsparverordnung
(EnEV) vorgegebenen Werte entscheidend. |
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Es wird zwischen
4 Energiestandards unterschieden. |
- KfW-Effizienzhaus 40
- KfW-Effizienzhaus 55
- KfW-Effizienzhaus 70
- KfW-Effizienzhaus 100
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Das KfW-Effizienzhaus
40 darf dürfen den Jahres-Primärenergiebedarf (Qp)
von 40 % und den Transmissionswärmeverlust (H’T) von 55 %
der errechneten Werte für das Referenzgebäude nach Tabelle
1 der Anlage 1 der EnEV2009 nicht überschreiten.
Gleichzeitig darf der Transmissionswärmeverlust nicht höher
sein als nach Tabelle 2 der Anlage 1 der EnEV 2009 zulässig. |
Das KfW-Effizienzhaus
55 hat einen maximalen Energiebedarf des Gebäudes von
maximal 55 % des Wärmeenergieverbrauches eines Neubaus nach aktuellem
Standard. In diesen Häusern werden gegenüber einem "normalen"
Neubau 45 % der Wärmeenergie eingespart. sie sind sehr gut wärmegedämmt
und müssen luftdicht sein. Dies wird durch folgende Maßnahmen
erreicht: |
Die bauliche Hülle
des Gebäudes wird sehr hoch wärmegedämmt. Fenster und
Türen sind dabei dreifach verglast und nach der Sonne ausgerichtet,
damit über das Dach und die Fenster Wärme gewonnen wird. Außerdem
werden eine primärenergieeffiziente Heizungsanlage,
eine thermische Solaranlage zur Heizungsunterstützung
und Warmwasserversorgung, und der Einbau einer kontrollierte
Wohnungsentlüftung (KWL), die 80 % der Energie der Abluft
zurückgewinn, eingebaut. |
Das KfW-Effizienzhaus
70 kann ein Neubau oder ein Altbau, der durch Sanierungsmaßnahmen
auf das Energieniveau gehoben wird, sein. Hier werden die vollen Kosten
der wärmedämmenden Maßnahmen durch Kredite gefördert.
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Das KfW-Effizienzhaus
100 ist ein Altbau, der durch eine energetische Sanierung auf
ein Neubauniveau gebracht wird. Hierbei darf Jahres-Primärenergieverbrauch
sowie einen spezifischen Transmissionswärmeverlust eines analogen
Neubaus nicht überschritten werden. Dadurch entspricht dieses Gebäude
den gesetzlichen Mindestanforderungen eines entsprechenden Neubaus.
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In der EnEV
2009 wurde das KfW-Effizienzhaus 85 eingeführt
und bei dem Erreichen des Energieniveaus Effizienzhaus 70 gibt es ebenso
höhere Investitionszuschüsse und Vorteile bei der Finanzierung. |
KfW-Förderung
für die Gebäudesanierung |
Es werden wärmedämmende
Maßnahmen, die an der Außenwand, der oberen Geschossdecke
und dem Dach durchgeführt werden, gefördert. Wenn diese Maßnahmen
nicht ausreichen, den entsprechenden Standard zu erreichen, dann können
die Erneuerung der Fenster, um den Wärmedurchgangskoeffizienten
zu senken und der Austausch der Heizung. Eine weitere
Maßnahme kann die Installation von Photovoltaik-Module
(PV-Module) sein. |
Die Förderanträge
werden über die jeweilige Hausbank eingereicht. |
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Schon seit
Jahrtausenden wird die passive
solare Architektur angewandt. Ein Beispiel mag das antike
Griechenland vor rund 2.500 Jahren geben, das damals ebenfalls in einer
Energiekrise steckte. Als Lösung für das Problem des immer
knapper und teurer werdende Brennholzes wurde die verglaste Südfläche
mit weitüberstehendem Vorbau entwickelt. Sokrates beschrieb dies
so: "In Häuser, die nach Süden blicken, dringt die Sonne
im Winter durch die Vorhalle bis in die Wohnräume vor und wärmt
sie. Im Sommer jedoch hält das Dach der Vorhalle die Sonne ab und
spendet kühlenden Schatten." mehr >
hier
ein paar Beispiele Quelle:
Buch der Synergie - Achmed A. W. Khammas |
Ein Glashaus
bzw. Wintergarten wird seit Jahrhunderten als "Sonnenfalle"
genutzt. Im 16. Jahrhundert wurden ein Glashaus
als Gewächshaus (Orangerie) zur
Aufzucht von Pflanzen verwendet. Diese überdachten botanischen
Gärten wurden freistehend oder an die Häuser gebaut.
In der heutigen Zeit gehört ein Wintergarten durch die Entwicklung
der Glasherstellung und der technischen Weiterentwicklung
der Lüftungstechnik schon zu der "normalen"
Ausstattung im gehobenen Wohnungsbau. Hier wird er hauptsächlich
zu der Erweiterung der Wohnfläche verwendet und hat als Nebeneffekt
die Nutzung der Sonnenenergie. |
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In
jedem Glashaus und Wintergarten
wirkt der "Treibhauseffekt"
bzw. "Glashauseffekt". Das bedeutet,
der größte Anteil der Sonnenstrahlung dringt durch
die Glasscheiben, da der Hauptanteil der Sonnenstrahlung im
gelben Wellenlängenbereich (0.5 µ)
liegt, für die die Glasscheiben durchlässig sind.
Davon kommen 60 bis 70 % der auf den Boden bzw. Wände.
Diese erwärmten Flächen strahlen die Wärme
im infraroten Wellenlängenbereich (>3.5
µ) ab und diese Wärmestrahlung
wird von den Glasscheiben reflktiert. Wenn
die Wärmestrahlung im Innern des Raumes die Strahlungsleistung
der einfallenden Strahlung von außen erreicht hat, stellt
sich ein Strahlungsgleichgewicht ein. Die
Wärme bleibt also in dem Raum und hierbei wird die Meinung
verteten, dass dabei nicht die Reflektierung der Scheiben
bei der Aufheizung des Raumes eine Rolle spielt sondern nur
die Konvektion an den warmen Flächen
und die durch die Glasscheiben behinderte Lufbewegung.
Dadurch kann keine Wärme abtransportiert werden.
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| Glashäuser und Wintergärten
gibt es in verschiedenen Ausführungen. |
- Wintergärten
- Anlehngewächshäuser
- Gewächshäuser
- Orangerie
- botanische Gärten
- Mauergewächshäuser
- Glaspavillons
- Schwimmhallen
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Der Einstieg
zum Wintergarten ist eine Terrassenüberdachung
oder ein Anlehngewächshaus. Diese
Ausführungen reichen in den meisten Fällen schon
nach kurzer Zeit nicht mehr aus, weil sie nur
eingeschränkt als zusätzlicher Wohnraum
genutzt werden können. |
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Quelle:
Ing. G. Beckmann KG |
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Quelle:
SOLARLUX Aluminium Systeme GmbH |
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Wintergärten
werden als zusätzliche Wohnräume
ausgelegt und eingerichtet. Dadurch ist die Bauart und die
Einrichtung gegenüber den Gewächshäusern
anspruchsvoller. Wenn sie über 12 °C
beheizt und über 4 Monate im Jahr
benutzt werden und die Nutzfläche
über 15 m² beträgt, müssen
die Anforderungen der EnEV eingehalten
werden. |
Ein Wintergarten
muss, wie auch die Glashäuser, beschattet
werden, damit sie nicht zu "Brutkästen"
werden. Bei den Wintergärten unterscheidet man zwischen
der Außenbeschattung durch Markisen
und der Innenbeschattung durch
Jalousien, Faltstores oder Rollos. Die Innenbeschattung
hat den Nachteil, dass sie durch die Erwärmung
des Materials als zusätzliche
Heizflächen wirken können. |
Auch bei einer diffusen
Sonneneinstrahlung und der Beschattung
kann sich die Wintergarten aufheizen. Die
einfachste Art der Temperaturregulierung
ist eine Fensterlüftung, die durch
Fensterstellantriebe
per Handschalter, Fernbedienung oder eine Automatik durchgeführt
werden kann. Unter besonderen Bedingungen ist auch eine
dezentrale
Lüftung oder eine Einbindung
in eine evtl. vorhandene lüftungstechnische
Anlage möglich. |
Bei einer ganzjährigen
Nutzung des Wintergartens ist eine Heizung
notwendig. Diese kann an das bestehende Heizungssystem angeschlossen
werden. Aufgrund der verglasten Flächen muss die Heizlast
genau berechnet werden. Der Einsatz von Flächenheizungen
(Fußboden- oder Wandflächenheizung) kann unter
bestimmten Umständen sinnvoll sein, da die Flächen
des Wintergartens als Kollektoren wirken können. Auch
die Phasenwechselmaterialien
(PCM) haben sich als vorteilhaft erwiesen. |
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| Steuerungs-
und Automatisierungstechnik für Wintergärten |
Quelle:
Elsner Elektronik GmbH |
Ein Wintergarten
hat aufgrund der großen Glasflächen
während der sonnenlosen Zeiten (bedeckter
Himmel, Nachtstunden) einen relativ hohen Wärmebedarf
(Heizlast). Auch wenn inzwischen die Ug-Werte
der Fenster mit Wärmeschutzverglasung
gegenüber der alten Einscheiben- oder Verbundfenster
erheblich verbessert sind, kann es hier trotzdem zu Zugererscheinungen
durch den
Kaltlufteinfall kommen. |
Eine typische Wintergartenheizung
waren Unterflurkonvektoren.
Diese Heizkörper hielten die Fenster trocken,
nahmen keinen Stellplatz weg und ließen
sich gut in die Hochtempraturheizung (90/70
°C) einbinden. Heutzutage "beschlagen"
die Fenster aufgrund der guten Ug-Werte
nicht mehr und es gibt fast nur noch Niedertemperaturheizungen
(45/35 °C, 35/28 °C), die nur noch für Ventilatorkonvektoren
geeignet sind. Außerdem waren die Schächte der
Konvektoren schwierig zu reinigen, besonders wenn viele
Pflanzen vorhanden sind. Auch sieht man immer wieder noch
Heizkörper vor den Fensterflächen,
was aber auch mit Strahlungsschirm
ein energetischer Unsinn ist und außerdem
optisch nicht besonders ansprechend ist. |
Heutzutage bieten
sich Flächenheizungen (Fußboden-
oder Wandflächenheizung) an, die problemlos in das
vorhandene Heizungssystem einbinden lassen. Einige Fachleute
raten von einer Fußbodenheizung ab, weil diese zu
träge sein sollen. Aber dieses Heizsystem bietet einen
gewissen Selbstregeleffekt
und kann unter günstigen Verhältnissen sogar Wärme
aufnehmen. In Verbindung mit der Fußbodenheizung können
auch die neuen "heizenden"
Scheiben eingeplant werden. Diese
(unsichtbar) beschichteten Fensterscheiben wirken wie Heizflächen.
Auch die Phasenwechselmaterialien
(PCM) haben sich unter bestimmten Gegenheiten als vorteilhaft
erwiesen. |
In großen
Wintergärten kann auch der Einsatz eines Kaminofens
überlegt werden, was den Wohnkomfort erhöhen kann.
Richtig geplant haben sich auch Luft-Luft-Wärmepumpen
oder Luft-Wasser-Wärmepumpen
als Heizsystem als sinnvoll erwiesen, weil mit dieser Technik
nicht nur geheizt, sondern auch gekühlt werden kann. |
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Glashäuser
werden ausschließlich zum Kultivieren
von Pflanzen (Gewächshaus, Treibhaus)
oder zur Ausstellung und Züchtung
von exotischen Pflanzen (botanischer Garten)
aufgestellt. Durch den Glashauseffekt
bzw. Treibhauseffekt erhöht sich
die Temperatur und schützt
die Pflanzen vor starken Winden und Niederschlägen.
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Glashäuser
werden nach der Innenraumtemperatur eingeteilt
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- Kalthäuser
für Temperaturen unter 12 °C
- Temperierte Häuser
für Temperaturen von 12 °C bis 18 °C
- Warmhäuser
(Treibhäuser) für Temperaturen über
18 °C
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Quelle:
Viemose-Driboga A/S |
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Kalthäuser und
temperierte Häuser werden in der Regel für
den verlängerten Anbau von Gemüse und Kräutern,
der Jungpflanzenanzucht und der Überwinterung
von Kübelpflanzen verwendet. Anlehn-
oder Mauergewächshäuser wirken auch als zusätzliche Hausdämmung
und sind die Vorläufer der transparenten
Wärmedämmung (TWD). |
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Mittelmeerhaus |
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Tropenhaus |
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Quelle:
BGBM |
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Glashäuser
haben eine lichtdurchlässige Eindeckung
aus Glasscheiben, Holmkammerplatten
(Doppel- oder Dreifach-Stegplatten) oder Kunststoffplatten
bzw. -folien. Jedes Glashaus benötigt
eine Lüftungseinrichtung damit die
Temperatur geregelt werden kann. Zur Regegulierung
der Temperatur wird eine Beschattungs-
und Lüftungseinrichtung benötigt.
Zur Verdunklung oder Schattierung kommen Schattiergewebe,
die vollständig zusammenraffbar sind, zum Einsatz.
Wenn die Schattierung nicht ausreicht, kann die Temperatur
über Lüftungsfenster reguliert
werden. |
Warmhäuser
(Treibhäuser), die gewerblich genutzt
werden oder die mit spezielle Pflanzen (botanischer Garten)
ausgestattet sind, müssen je nach der Nutzung zusätzliche
Einrichtungen haben. |
| Hierzu gehören |
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eine Heizungsanlage,
heutzutage wird oft die Abwärme von Kraftwärmeanlagen
(Kraft-Wärme-Kopplung) oder Biogasanlagen genutzt
-
Elektrische oder
elektronische Steuerungstechnik (Gewächshauscomputer)
zur Klimaregelung (Lüftung über Fensterantriebe,
Themostaten für die Temperaturregelung und Feuchtesensoren
für die Feuchteregulierung) und Bewässerungs-
bzw. Beregnungsautomation
-
Belichtungsanlagen
zur künstlichen Beleuchtung
-
CO2-Düngungsanlagen
zur Kohlenstoffdioxid-Düngung
-
eine zusätzlicher
Dämmung gegen Wärmeverluste (z. B. aus UV-stabilisierter
Luftpolsterfolie)
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Andere Einsätze
von Glashäusern gibt es bei der Schwimmbad-überdachung
und freistehenden Pavillons. Auf der
einen Seite werden hier Glashauseffekt genutzt und die
Verglasung schützt vor Wind und Regen. |
Schwimmbäder
und Gartenteiche mit speziellen Fischen
(Koi) können aber auch in Wintergärten
integriet werden. |
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| Die Energieeinsparverordnung
(EnEV 2009) und die Wintergärten |
| Keine Anforderungen
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- Wintergärten, die nicht oder nach ihrer
Zweckbestimmung auf eine Innentemperatur von weniger als 12 °C
beheizt werden (z.B. für die Überwinterung empfindlicher
Pflanzen)
- Wintergärten, die in weniger als vier Monate
im Jahr als Wohnraum genutzt werden (§ 1 (2) Ziff. 8)
- Wintergärten mit einer Nutzfläche von
weniger als 15 m²
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Die allgemein anerkannten
Regeln der Technik (aRdT), besonders die Pflicht zur Einhaltung
des Mindestwärmeschutzes nach DIN 4108-2,
müssen auch hier beachtet werden. |
Der Nachweis
des Primärenergiebedarfs nach DIN EN 832, DIN EN 4108, DIN V 18599
wird gefordert, wenn der Wintergarten Bestandteil der
beheizten Gebäudehülle eines Neubaus ist
oder mehr als 50 m² Nutzfläche hat. ausfühlicher
> Wintergarten
und EnEV - Bundesverband Wintergarten e.V. |
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Diesel-Standheizung
(Diesel-Heizgerät) für kleine Heizleistungen |
Für Häuser
(z. B. Passivhaus) oder kleine Wohnungen mit geringen Heizlasten
sind die meisten Öl-Kessel zu groß. Hier bieten
sich Diesel-Standheizungen an, wie sie in Wohnwagen
oder Wohnmobilen eingebaut werden. Ein wenig modifiziert
können diese Geräte eine Alternative zu den
gängigen Wärmeerzeugern in ein Wasserheizungs- oder
Lüftungssystem integriert werden. |
Eine Dosierpumpe
leitet beim Einschalten der Heizung den Kraftstoff aus dem Heizöltank
in das Heizgerät. Dort wird das Heizöl mit einem Glühstift
automatisch entzündet. In der Brennkammer entzündet sich eine
Flamme, die den Wärmetauscher erhitzt. Das Gerät saugt dabei
Luft von außen für die Verbrennung an und leitet das verbrannte
Abgas wieder nach außen ab. Während des Heizbetriebes saugt
das integrierte Heizluftgebläse die zu erwärmende
Luft durch die Eintrittsöffnung an und drückt sie durch das
Gerät. Beim Überstreichen des heißen Wärmeübertragers
heizt sich die Luft auf und wird durch die Austrittsöffnung aus
dem Gerät hinausgeblasen. |
Die angeschlossenen
Luftschläuche verteilen die Luft gleichmäßig in die
Innenräume. Durch die geräteinterne Trennung des Verbrennungskreislaufes
vom Heizkreislauf kommt es dabei zu keinerlei Beeinträchtigung
der Heizluftqualität. Ein Temperaturfühler misst laufend die
Innenraumtemperatur und passt die Heizleistung und damit die geförderte
Luftmenge automatisch dem Wärmebedarf an. Auf diese Weise wird
die eingestellte Solltemperatur schnell erreicht und dann konstant gehalten.
Nach dem Ausschalten wird die Verbrennung kontrolliert beendet. Dabei
geht das Gerät noch in einen kurzen Nachlauf, um sich abzukühlen.
Danach ist es sofort wieder für einen Neustart einsatzbereit. Quelle:
Webasto |
Ein wenig modifiziert
kann dieses Gerät eine Alternative zu den gängigen
Wärmeerzeuger in die kontrollierte
Wohnungslüftung (KWL) integriert werden. |
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Diesel-Heizgeräte |
| Quelle:
Webasto AG |
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| Das Heizgerät
für das „Wasserheizungssystem“
arbeitet mit Kühlmittel und erwärmt
einen Kühlmittelkreislauf (z. B. den
Kühlmittelkreislauf eines Motors). Diese Heizgeräte
erhitzen also nicht direkt das Wasser.
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Mit
dem Start des Heizgerätes leitet die Dosierpumpe
Kraftstoff aus dem Fahrzeugtank in das Heizgerät. Dort
wird der Kraftstoff mit einem Glühstift
automatisch entzündet. Kommt es nicht gleich zu einer
Verbrennung, wiederholt das Gerät automatisch den Startvorgang.
In der Brennkammer entzündet sich eine Flamme, die
den Wärmeübertrager von innen erhitzt. Das Gerät
saugt dabei Luft von außen für die Verbrennung
an und leitet das verbrannte Abgas wieder nach außen
ab. Während des Heizbetriebes befördert die geräteeigene
Umwälzpumpe das zu erhitzende Wasser-Glykol-Gemisch
durch das Gerät. Es überströmt den heißen
Wärmeübertrager und heizt sich dabei auf. Im angeschlossenen
Wasserkreislauf geben Wärmetauscher
dann die Energie an den Innenraum bzw. den Motor ab. Ist
der Innenraum bzw. der Motor erwärmt, sinkt der Wärmebedarf,
und die Wassertemperatur steigt weiter an. Bei einer voreingestellten
Temperaturschwelle reduziert das Heizgerät in diesem
Moment die Leistung bzw. geht in den Standby-Betrieb. Der
Heizvorgang setzt dann automatisch wieder ein, wenn die
Wassertemperatur unter einen bestimmten Wert sinkt. Das
Gerät passt somit seine Heizleistung automatisch dem
Wärmebedarf an. Nach dem Ausschalten wird die Verbrennung
kontrolliert beendet. Dabei geht das Gerät noch in
einen kurzen Nachlauf, um sich abzukühlen. Danach ist
es sofort wieder für einen Neustart einsatzbereit.
Quelle: Webasto |
Ein
wenig modifiziert kann dieses Gerät
eine Alternative zu den gängigen Wärmeerzeuger
in ein Wasserheizungssystem integriert
werden. |
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Leider
musste ich den Text und die Bilder der Firma Eberspächer
entfernen, da ihre Produkte nicht für Hausheizungen
zugelassen sind und somit nicht mit der Haustechnik in Verbindung
gebracht werden möchten.. |
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 Was
ist heute schon möglich? - Beispiele
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VDI
Richtlinie 6022 — notwendigen Arbeiten
zur Wartung und Inspektion von Lüftungs- und Klimanalagen |
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Energiekonzept
bis 2050
Neun Punkte für eine umweltschonende, zuverlässige und bezahlbare
Energieversorgung - Entwurf BMWi / BMU |
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Hinweis!
Schutzrechtsverletzung: Falls
Sie meinen, dass von meiner Website aus Ihre Schutzrechte verletzt werden,
bitte ich Sie, zur Vermeidung eines unnötigen Rechtsstreites, mich
umgehend bereits im Vorfeld zu kontaktieren, damit
zügig Abhilfe geschaffen werden kann. Bitte nehmen Sie zur Kenntnis:
Das zeitaufwändigere Einschalten eines Anwaltes zur Erstellung
einer für den Diensteanbieter kostenpflichtigen Abmahnung entspricht
nicht dessen wirklichen oder mutmaßlichen Willen. Die Kostennote
einer anwaltlichen Abmahnung
ohne vorhergehende Kontaktaufnahme mit mir wird daher im Sinne der Schadensminderungspflicht
als unbegründet zurückgewiesen. |
