Das Prinzip eines Passivhauses ist einfach: Möglichst wenig Wärme soll raus, möglichst viel Wärme rein. Das bedeutet zunächst mehr Dämmung. Benötigen Altbauten oft deutlich über 100 Kilowattstunden Heizwärme pro Quadratmeter im Jahr und Neubauten immer noch die Hälfte, so kommen Passivhäuser mit 10 bis 15 kwh aus – nur noch 10% der bisherigen Häuser.

Vor- und Nachteile von Passivhäuser

Passivhaus Siedlung in Heidelberg

Beim energieeffizienten Bauen geht es in ersten Linie darum, die Kosten für Heizenergie zu senken. Ob sich dafür die höheren Investitionen rechnen, ist jeweils schwierig zu berechnen. Den geringeren Energiekosten stehen zusätzliche Investitionen beim Bau und höhere Betriebskosten durch die Belüftungstechnik gegenüber. Die Heizungsanlage kann einfacher ausfallen und damit diese Investitionskosten, das gibt der maximale Heizwärmebedarf vor, den die Heizung an den kältesten Tagen bewältigen muss. Besonders gut gedämmte Häuser kommen sogar ganz ohne normale Heizung aus und nutzen Sonnenstrahlung, Körperwärme und gespeicherte Energie.

Die dickere Dämmung bedeutet weniger Wohnfläche. Beispiel: Eine Doppelhaushälfte (Grundriss 5x10m) hat 20m Außenmauer. Da bedeutet 1cm mehr Dämmung immerhin 0,2 Quadratmeter weniger Wohnfläche je Stock. Im Vergleich zum Standard-Holzständerbau mit rund 33cm Wanddicke verliert ein zweigeschossiges Passiv-Holzhaus (40cm) knapp 3 m², in Massivbauweise (50cm) sogar fast 7 m². Große Fensternischen reduzieren diese Differenz, verschlechtern aber die Wärmedämmung.

Wie lebt es sich in einem Passivhaus?

Auffällig am Passivhaus ist der penible Umgang mit der Außenluft. Eigentlich sollen Türen und Fenster weitgehend geschlossen bleiben, weil im Passivhaus sowieso eine automatische Belüftung läuft. Die ist notwendig, denn durch mehrfach gedichteten Türen und Fenster kommt zu wenig Luft rein. Oft ist im Passivhaus dann die Atemluft sehr trocken.

Bessere Fenster in einem Passivhaus

Spezielle Fenster regeln den Energieaustausch.

Passivhäuser brauchen auch weniger Heizenergie, weil sie gezielt die Sonneneinstrahlung nutzen. Gerade bei größeren Häusern wie Hochhäusern ist aber gar nicht so sehr das Heizen, sondern eher das Kühlen das Problem. Dann, wenn viel Sonne rein kommt, aber die Wärme nicht mehr raus geht. Besonders bei großen Fensterfronten muss bei starker Sonne – Sommer wie Winter - gekühlt werden. Die Forscher setzen auf zwei Prinzipien, um Fenster zu verbessern: Zum einen auf einfache Systeme, die sich bei Sonne verändern und auf komplexere Systeme, wo Technik eine Regelung zulässt.

Forschungen zum energetischen Bauen

Forschen mit Fensterglas, dass sich bei Sonneneinstrahlung verdunkelt.

Einfacher Forschungsansatz: Fensterglas verdunkelt sich bei Hitze und wirkt wie eine Sonnenbrille.
Eine low-Tech-Idee: Bei Hitze dehnt sich eine Substanz in Zylindern im Inneren des Fensters aus und die Außenscheibe öffnet sich, es wird gelüftet. Sinkt die Temperatur, ziehen sich die Substanz und damit die Zylinder automatisch zusammen, die Scheibe schließt wieder ab.
Hightech-Idee: es soll mal gekühlt und mal geheizt werden. Die Forscher fügen außen und innen jeweils noch eine Scheibe hinzu, dort fließt Wasser in den Zwischenräumen. Feinste Partikel trüben das Wasser ein und verdunkeln so auf Knopfdruck die Scheibe. Bei Hitze und starker Strahlung, also etwa im Sommer, färben die feinen Partikel den äußersten Zwischenraum dunkel. Die Partikel schlucken Sonnenstrahlung und geben sie zu einem kleinen Teil als Wärmestrahlung wieder ins Freie ab. Zu einem größeren Teil kann sie über Wärmetauscher auch genutzt werden, etwa für Warmwasser. Bei Kälte und wenig Einstrahlung, etwa im Winter, fließen die Partikel im innersten Zwischenraum, schlucken die wenige Wintersonne und geben sie als Wärme in den Innenraum ab, wirken also als Heizung.

Das Dach des Passivhauses funktioniert ähnlich wie Kleidung

Unterwäsche: Über dem Sichtdachstuhl verhindert eine Folie, dass die Innenluft die Dämmung feucht macht.
Pullover: Die Dämmung hält warm.
Funktionsjacke: Aber die Dämmung schützt nur gegen Kälte, nicht gegen Feuchte, die durch die Dachziegel kommt. Deswegen kommt noch die so genannte Rauschalung drauf und eine wasserdichte Folie, quasi die Goretex-Jacke des Hauses.
Anorak: Die Ziegel sorgen für eine widerstandsfähige Außenhaut gegen alle Witterungseinflüsse.

Bessere Dämmstoffe für das Passivhaus

Mineralwolle, PU-Schaum oder Schaumglas. Wissenschaftler erforschen ihre Eigenschaften und kreieren immer neue Dämmstoffe, die noch dünner sind und dennoch besser dämmen. Beispiel: Eine Platte aus Kieselsäure wird in eine Hülle gesteckt und vakuumiert.