Vorwort
Abschluss der Phase III Arbeitskreis kostengünstige Passivhäuser
von Dr. Wolfgang Feist, Passivhaus Institut

Zielsetzungen Arbeitskreis kostengünstige Passivhäuser Phase III

Der Arbeitskreis setzte folgende Zielsetzungen um:

Die Information der Öffentlichkeit war in den vorangegangenen Phasen des Arbeitskreises ein wichtiger Bestandteil. In der 3. Phase des Arbeitskreises konnte wegen der eingeschränkten finanziellen Mittel leider nur ein sehr stark reduziertes Programm für Öffentlichkeitsarbeit vorgesehen werden.

Ausgewählte Forschungsschwerpunkte im Rahmen des Arbeitskreis Kostengünstige Passivhäuser; Phase III

AK 21 Architekturbeispiele: Wohngebäude

Exemplarische Diskussion verschiedener realisierter Passivhäuser; drei Projekte wurden dokumentiert:

Methoden: Baudokumentation; PHPP-Musterdatensätze; Erfahrungsberichte.

Ausführliche Informationen entnehmen Sie dem Protokollband 21 (bestellen).

AK 22 Lüftungsstrategien für den Sommer

In ausgesprochenen Hitzeperioden im Sommer kommt es für gute thermische Behaglichkeit vor allem auf eine angemessene Lüftungsstrategie für die Wohnräume an (vgl. Ergebnisse des AK 15). Im Forschungsprojekt 22 sind verschiedene Möglichkeiten der Sommerlüftung genauer untersucht und praktische Planungshilfsmittel für eine wirksame Realisierung gegeben worden.

Methoden: Mehrzonen-Strömungssimulation (DYNVENT bzw. COMIS); Auswertung vorliegender Messungen in bestehenden Objekten; CFD (Computergestützte Strömungsdynamik) für spezielle Fragestellungen.

Ausführliche Informationen entnehmen Sie dem Protokollband 22 (bestellen).

AK 23 Einfluss der Lüftungsstrategie auf die Schadstoffkonzentration und Schadstoffausbreitung im Raum

Bestimmung der Quellstärke und der räumlichen Verteilung beispielhafter Quellen von Raumluftbelastungen (CO2; Formaldehyd; Radon). Maßstäbe für die Luftqualität.
Behandelte Lüftungsstrategien:

Methode: CFD im Auslegungsfall; inkl. Diskussion der thermischen Behaglichkeit.
Ausführliche Informationen entnehmen Sie dem Protokollband 23 (bestellen).

AK 24 Einsatz von Passivhaustechnologien bei der Altbau-Modernisierung

Anwendbarkeit und Anwendungsgrenzen von Komponenten von Passivhäusern bei der Modernisierung von Altbauten.

Bestimmung ökonomischer Grenzkosten für Passivhaustechniken und deren Einsatz in Altbauten.

Ausführliche Informationen entnehmen Sie dem Protokollband 24 (bestellen).

AK 25 Temperaturdifferenzierung in der Wohnung

Passivhaus-Heizsysteme sind dann besonders kostengünstig, wenn nur ein wohnungsweiser Temperaturregelkreis benötigt wird. Immer wieder kommt dabei die Frage auf, ob evtl. ungewollt unterschiedliche Temperaturen in den verschiedenen Räumen auftreten und ob und wie gewollt unterschiedliche Temperaturen erreicht werden können (z.B. Schlafzimmer kühler).

Methodisch entscheidend für die Fragestellung sind:

Ermittelt worden ist u.a. der Jahresverbrauch von eingesetzten Kurzzeitheizgeräten.

Methoden: Dynamische Simulation zeitlich und räumlich unterschiedlicher Temperaturverläufe in der Wohnung; Bestimmung evtl. erforderlicher kurzzeitiger Heizleistungen und von Möglichkeiten für ihre Umsetzung.

Ausführliche Informationen entnehmen Sie dem Protokollband 25 (bestellen).

AK 26 Neue Passivhaus-Gebäudetechnik mit Wärmepumpen

Im Arbeitskreis 20 wurden eine Reihe unterschiedlicher Versorgungskonzepte in der Übersicht behandelt. Als besonders attraktiv stellten sich die Kompaktheizgeräte und Wärmepumpenkompaktaggregate heraus.

Über diese Konzepte hinaus sind nun im AK 26 für das Passivhaus noch weitere Techniken genauer geprüft worden, weil sich hier weitere innovative Produktentwicklungschancen anbieten:

Methode: Energiebilanzen auf der Basis weiter zu entwickelnder Monatsverfahren mit PHPP (Passivhaus Projektierungs Paket).

Ausführliche Informationen entnehmen Sie dem Protokollband 26 (bestellen).

AK 27: Wärmeverluste durch das Erdreich

Ein nicht vernachlässigbarer Teil der Wärmeverluste von Gebäuden findet auf dem Weg durch das Erdreich statt. Ein erdberührtes Bauteil verliert zwar nur etwa halb so viel Wärme wie ein gleich gut gedämmtes, an Außenluft grenzendes; aus statischen und bauphysikalischen Gründen ist der Gebäudesockel jedoch noch immer einer der schwierigeren Punkte für den Passivhaus-Planer. Insbesondere, wenn hohe statische Lasten durch die Wärmedämmung gebracht werden müssen, können wärmebrückenfreie Fußpunktdetails nur schwer oder gar nicht umgesetzt werden. Um so wichtiger wird dann eine verlässliche Berechnungsmethode für die zugehörigen Wärmeverluste.

Im Gegensatz zu den Wärmeverlusten von Bauteilen, die an die Außenluft grenzen, werden die Wärmeverluste erdberührter Bauteile auch durch die Eigenschaften des Erdreichs beeinflusst. Hier spielt nicht nur die mehrdimensionale Wärmeleitung eine Rolle, auch saisonale Speichereffekte im Erdreich sind von Bedeutung. Diese Effekte werden durch DIN EN ISO 13370 im Prinzip abgebildet; eine korrigierte und an die Randbedingungen von Passivhäusern angepasste Weiterentwicklung dieser Norm wurde bereits in die aktuelle Fassung des Passivhaus Projektierungs Pakets 2003 (PHPP 2003) aufgenommen.

Aufgabenschwerpunkte im Rahmen des 27. Arbeitskreises waren:

Methode: Dynamische Simulation.

Ausführliche Informationen entnehmen Sie dem Protokollband 27 (bestellen).

AK 28: Wärmeübergabe- und Wärmeverteilverluste im Passivhaus

Aus den inzwischen zahlreichen detaillierten Verbrauchsmessungen in Passivhäusern zeigt sich, dass die Wärmeverbräuche nicht nur im Mittel bei sehr geringen Werten liegen, sondern entsprechend der Streuung regelmäßig Verbräuche deutlich unter dem Mittelwert auftreten.

Die Ursachen der Streuung sind hauptsächlich in den nutzerbedingten Unterschieden der Raumlufttemperatur zu finden. Interessant in diesem Zusammenhang ist jedoch, dass diese tatsächlich auftretenden geringen Verbrauchswerte einen indirekten Beleg für extrem geringe Übergabe- und Verteilverluste im Passivhaus darstellen. Diese Verluste können nicht höher sein, als der tatsächlich gemessene Wärmeverbrauch. Sie stellen also keinen additiven konstanten Betrag dar, sondern wachsen proportional zum Verbrauch, der regelungstechnische Einfluss auf die Zusatzverluste sinkt mit abnehmendem Heizwärmebedarf. Im Rahmen dieses Arbeitskreises wurden die Zusammenhänge, die hier qualitativ erläutert wurden, quantitativ nachgewiesen. Auf dieser Grundlage wurden dann Hinweise für Planer und Anlagenentwickler speziell für Passivhausprojekte abgeleitet.

Aufgabenschwerpunkte im Rahmen des 28. Arbeitskreises:

Methoden: Es wurden neue Algorithmen für die Simulation von Heizwärmeverteilung und -übergabe zum Programm DYNBIL entwickelt. Damit konnten Simulationsrechnungen für Heizkörperheizung, Konvektorheizung und Luftheizung in Gebäuden mit unterschiedlichem Wärmeschutzstandard durchgeführt werden. Darüber hinaus wurden Messergebnisse aus bestehenden Passivhaussiedlungen in Bezug auf Aussagen zu Wärmeübergabeverlusten vergleichend ausgewertet.

Ausführliche Informationen entnehmen Sie dem Protokollband 28 (bestellen).

AK 29: Hochwärmegedämmte Dachkonstruktionen

Sowohl hinsichtlich der Luftdichtheit als auch bzgl. der Wärmebrücken ist der Anschluss Dach / Außenwand von Bedeutung. Je nach Bauweise tritt an dieser Stelle häufig ein Materialwechsel (Bsp. Massivbau / Leichbau-Dachkonstruktion) auf. Hierfür wurden optimierte Luftdichtheitskonzepte entwickelt und vorgestellt.

Neben den reinen Transmissionswärmeverlusten durch die Dachkonstruktion wurden im Arbeitskreis auch die Strahlungsbilanz und der Wärmeübergang an der Außenoberfläche des Daches in Abhängigkeit von der Oberflächenbeschaffenheit untersucht.

Aufgabenschwerpunkte im Rahmen des 29. Arbeitskreises:

Methoden: Die Einflüsse verschiedener Parameter der Dachkonstruktionen auf die Temperaturstabilität im Winter und im Sommer wurden durch thermische Gebäudesimulation untersucht. Wärmebrückenwirkungen wurden mit mehrdimensionalen Wärmestromprogrammen berechnet und die Auswirkungen von Undichtheiten in der Luftdichtheitsebene durch Modellrechnungen bestimmt. Darüber hinaus wurde ein systematischer Ansatz für die einzelwirtschaftliche Berechnung entwickelt und auf die Wärmedämmung im Dach angewendet.

Ausführliche Informationen entnehmen Sie dem Protokollband 29 (bestellen).

AK 30: Lüftung bei Bestandssanierung: Lösungsvarianten

Es ist besonders wichtig, gute und praktikable Lösungen für den nachträglichen Einsatz von hocheffizienter Wohnungslüftung auch bei Altbauten mit schwierigen Voraussetzungen zu untersuchen.

In diesen Forschungsprojekt wurden verschiedene Lösungsansätze vergleichend untersucht:

Besonderes Augenmerk wurde auf die Anwendungspraxis (Geräuschentwicklung, Zugluft) gelegt. Aber auch Fragen bzgl. Kurzschlussströmungen, Elektroeffizienz und hocheffiziente Wärmerückgewinnung wurden behandelt.

Aufgabenschwerpunkte im Rahmen des 30. Arbeitskreises:

Methoden: Es wurden ausgeführte Passivhausprojekte in Bezug auf die Innenraumluftbelastung, insbesondere die Feuchtebelastung, untersucht und daraus Leitlinien für eine fachgerechte Lüftungsplanung abgeleitet. Aus den Erfahrungen mit ausgeführten Anlagen wurden Konzeptionen für einen fach- und kostengerechten Einbau von Lüftungsanlagen in Bestandswohnungen entwickelt und Kostenkurven abgeleitet. Instrumente für die Projektierung der Kanalführung (Druckverluste, Schallschutz, Brandschutz) wurden entwickelt und bereitgestellt.

Ausführliche Informationen entnehmen Sie dem Protokollband 30 (bestellen).

AK 31: Energieeffiziente Raumkühlung

Bei Vorliegen von sehr hohen inneren Wärmequellen in Nichtwohngebäuden kommen allein passive Techniken der Raumkühlung irgendwann an ihre Grenzen und schon zuvor wird der zugehörige Aufwand ökonomisch sehr hoch. In gewisser Weise ist die Situation mit der Entwicklung des Heizwärmebedarfs bei besser werdender Dämmung vergleichbar - dort ist es regelmäßig ökonomisch nicht vertretbar, den Wärmebedarf auf Null zu senken; dies ist auch nicht notwendig, weil eine ohnehin vorhandene Technik (in diesem Fall die Wohnungslüftung) die Heizaufgabe dann mit einem sehr geringen Aufwand mit übernehmen kann, wenn die Passivhausgrenze < 10 W/m² eingehalten wird. Für die Raumkühlung gibt es einen ähnlichen Effekt - auch diese kann von der Lüftung mit übernommen werden, solange gewisse im Arbeitskreis bestimmte Kriterien eingehalten werden. Auch im Fall der Raumkühlung ist die Frage der Bereitstellung von Kühlenergie aus passiv erschließbaren Quellen oder mit Hilfe einer effizienten konventionellen Kältemaschine im Grunde zweitrangig. Entscheidend ist - wie im Raumwärmefall - dass die verwendeten Lösungen zuverlässig, unkompliziert und ökonomisch sind und einen vertretbar geringen Primärenergiebedarf aufweisen. Dieser muss so gering sein, dass die Passivhaus-Primärenergie-Kriterien erfüllt werden können.

Aufgabe des Arbeitskreises war es, die verschiedenen Möglichkeiten einer Kühlung und deren Projektierung für Passivhäuser (vor allem bei Bürogebäuden) zu untersuchen.
Aufgabenschwerpunkte im Rahmen des 31. Arbeitskreises:

Methoden: Die thermische Gebäudesimulation ist das entscheidende Instrument zur systematischen Behandlung unterschiedlicher Kühlstrategien. Sie wurde daher um die erforderlichen Algorithmen erweitert. Darüber hinaus wurden die Behaglichkeitsgleichungen nach [DIN EN ISO 7730] verwendet, um die Ergebnisse zu bewerten.

Ausführliche Informationen entnehmen Sie dem Protokollband 31 (bestellen).

AK 32: Faktor 4 auch bei sensiblen Altbauten: Passivhaus-Komponenten + Innendämmung

Auch bei der Anwendung einer Innendämmung soll eine möglichst geschlossene Dämmebene und luftdichte Gebäudehülle angestrebt werden. Durch die innenliegende Dämmschicht sinkt jedoch die Temperatur in der bisherigen Außenwand des Bestandsgebäudes. Daher müssen angepasste Lösungen zur Vermeidung von erhöhter Feuchtigkeit entwickelt werden, die zuverlässig und dauerhaft Bauschäden vermeiden. Ziel des Arbeitskreises war es, für unterschiedliche Kategorien von Bestandsgebäuden angepasste Lösungen zu erarbeiten und für Planer und Bauausführende transparent zu machen.
Aufgabenschwerpunkte im Rahmen des 32. Arbeitskreises:

Methoden: Die gekoppelten Transportgleichungen für Wärme und Feuchte wurden mit dem instationären mehrdimensionalen Simulationsprogramm DELPHIN für eine systematisch bestimmte Auswahl von Innendämmkonzepten numerisch gelöst. Wärmebrückenreduzierte Lösungen für Anschlussdetails wurden mit mehrdimensionalem Wärmestromprogramm bestimmt. Messdaten aus bereits ausgeführten Innendämmprojekten wurden zur Validierung der Ergebnisse herangezogen.

Ausführliche Informationen entnehmen Sie dem Protokollband 32 (bestellen).

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