Passiv Heizen: Niedrige Heizkosten durch richtige Planung

In der Artikel-Serie zum Thema Niedrigenergiehaus haben wir verschiedene Baustandards vorgestellt. Unabhängig davon kann die richtige Planung in nahezu jedem neu gebauten Haus für niedrige Heizkosten sorgen. Nämlich immer dann, wenn die kostenfreie Energie der Sonne durch Orientierung, Fenster und Speichermasse bestmöglich zur Unterstützung der Heizungsanlage genutzt wird. Der Vorteil: Anders als bei Solarthermie oder Photovoltaik wird beim passiv Heizen keine zusätzliche Technik nötigt. Wie passiv Heizen funktioniert und was es dabei zu beachten gilt, erklären wir in den folgenden Abschnitten.

Passiv Heizen – was heißt das eigentlich?

Wenn die Strahlen der Sonne unsere Haut an einem kalten Wintertag angenehm wärmen, kann man die tatsächliche Kraft des gigantischen Kraftwerks am eigenen Körper spüren. Technisch nutzen wir diese seit Langem, zum Beispiel um mit der Solarthermie Wärme für Heizung und Warmwasser zu gewinnen. Mit dem Konzept des passiven Heizens – die Grundlage heutiger Passivhäuser – funktioniert das aber auch ohne zusätzliche Technik. Und zwar ganz allein dadurch, dass sich die Planung von Räumen, Fenstern und Türen in einem Haus nach dem Stand der Sonne richtet.

Während das bei außergewöhnlichen Gebäudekonzepten wie einem drehbaren Haus, das sich wie eine Blume immer zur Sonne dreht, auf die Spitze getrieben wurde, können die Grundsätze des passiven Heizens in nahezu jedem neuen Haus beim Sparen helfen. Worauf Bauherren dabei achten sollten, zeigt die folgende Übersicht.

Worauf kommt es bei der Planung an?

Damit die Solarwärme zum passiv Heizen genutzt werden kann, sind bereits bei der Konzeption moderner Gebäude einige Punkte zu beachten. Wichtig ist es dabei:

  • die Aufenthaltsräume zur Sonne auszurichten,
  • die Fensterqualität nach der jeweiligen Orientierung zu wählen,
  • das Gebäude mit Speichermasse auszustatten,
  • Wärmeverluste auf geeignete Weise zu minimieren,
  • immer für ausreichend frische Luft zu sorgen,
  • das Haus im Sommer vor Überhitzung zu schützen.

Passiv Heizen im Wohngebäude

Die Aufenthaltsräume zur Sonne ausrichten

Passiv Heizen funktioniert nur dann, wenn die wärmenden Sonnenstrahlen auch bestmöglich in das Gebäude gelangen können. Damit das funktioniert, muss sich die gesamte Gebäudeplanung nach der Sonne richten. Während nach Süden orientierte Aufenthaltsräume wie Wohn- oder Kinderzimmer dabei durch große Fensterflächen vom Licht durchflutet werden, sorgen kleine Öffnungen in untergeordneten Räumen wie Toiletten oder Funktionsräumen für niedrige Wärmeverluste. Denn auch bei hoher Qualität haben die transparenten Bauteile oft deutlich schlechtere U-Werte als die umliegenden Außenwände.

Die Fensterqualität nach der Orientierung wählen

Ausschlaggebend für die Qualität eines modernen Fensters sind U-Wert und g-Wert. Während der U-Wert (der Wärmedurchgangskoeffizient) angibt, wie viel Wärme durch Rahmen und Verglasung der Fenster strömt, gibt der g-Wert (der Energiedurchlassgrad) an, wie viel der solaren Strahlungsenergie tatsächlich nach innen gelangt. Um die kostenfreie Energie der Sonne bestmöglich zum passiven Heizen nutzen zu können, sollte der g-Wert vor allem bei Südfenstern besonders hoch sein. Ein niedriger U-Wert schützt dagegen bei den übrigen Fenstern vor zu hohen Wärmeverlusten.

Das Gebäude mit Speichermasse ausstatten

In Abhängigkeit der Bauteilmassen kann man Gebäude in schwere und leichte unterscheiden. Ein einfaches Beispiel verdeutlicht den Unterschied: Eine Kirche ist ein schweres Gebäude. Sie hat besonders dicke Mauern und bleibt auch im Sommer lange kühl. Ein leichtes Bauwerk ist hingegen ein typisches Gartenhaus. Es besteht aus Blech oder Holz und heizt sich im Sommer meist schon bei wenigen Sonnenstrahlen unangenehm auf. Grund für diese Unterschiede ist die Speichermasse der Wände, die bei einer Kirche besonders hoch ist. Bevor die Energie der Sonne und der Umgebung dabei an den Innenraum abgegeben wird, heizt sie erst einmal die Wände auf. Wird es draußen dunkel oder kalt, geben diese die Wärme dann zeitversetzt ab.

Nach dem gleichen Prinzip können schwere Wände und Decken auch in einem typischen Einfamilienhaus dazu beitragen, die Energie der Sonne für eine gewisse Zeit ohne zusätzliche Technik zu speichern. Einmal aufgeheizte Wände oder Decken können dabei im Winter auch dann noch passiv heizen, wenn die Sonne eigentlich längst untergegangen ist.

Wärmeverluste bestmöglich vermeiden

Geht es um die Planung eines Passivhauses, ist der Wärmeschutz durch eine dicke Dämmschicht und eine luftdichte Gebäudehülle besonders wichtig. Denn so kann der Bedarf an Heizenergie so weit reduziert werden, dass die eingefangene Solarwärme auch ohne Heizungsanlage über weite Teile des Jahres zum passiven Heizen reicht. Wirft man einen Blick in die Bau-Zukunft, zeigt vor allem die EU-Gebäuderichtlinie, dass sich die gesetzlichen Standards bald an dieser Vorgehensweise orientieren werden. Denn diese schreibt vor, dass ab dem Jahr 2021 nur noch Gebäude errichtet werden dürfen, deren Energiebedarf nahezu bei null liegt. Dass das aber auch ohne luftdichte Hülle funktioniert, beweist das Bio-Solar-Haus, das wir im Beitrag Bio-Solar-Haus: Effizient und gesund mit wenig Technik vorstellen.

Für ausreichend frische Luft sorgen

Im Gegensatz zu vielen älteren Gebäuden sind moderne Häuser durch hochwertige Fenster und gut verpackte Außenhüllen oft so dicht, dass sie innere Lasten wie Gerüche, Schadstoffe oder Feuchte nicht von selbst regulieren können. Um dabei ausreichend vor Schimmel und anderen Gefahren schützen zu können, ist in der Regel ein Lüftungskonzept zu erstellen. Dieses beinhaltet Maßnahmen, die auch unabhängig vom Nutzer für ausreichend frische Luft im Haus sorgen sollen. In der Regel werden dabei Lüftungsanlagen mit Wärmerückgewinnung eingesetzt. Diese nutzen die Energie der verbrauchten Abluft zum Vorwärmen der kalten Außenluft und gelten daher als besonders energiesparend.

Im Sommer vor Überhitzung schützen

Einer der größten Nachteile energiesparender Gebäude zeigt sich im Sommer: Denn wenn die Räume auch hier von der energiereichen Strahlung der Sonne durchschienen werden, können die Temperaturen im Inneren auf ein unerträgliches Maß ansteigen. Denn genau wie im Winter, sorgt die effiziente Gebäudehülle auch im Sommer dafür, dass möglichst viel der gewonnenen Wärme auch drinnen bleibt. Um dabei auf kostenintensive Klimageräte verzichten zu können, sollte die direkte Sonneneinstrahlung im Sommer weitestgehend vermieden werden. Möglich wird das zum Beispiel mit Verschattungs-Anlagen wie außen liegenden Rollos, Lamellen oder vorspringenden (auskragenden) Bauteilen. Diese nutzen den unterschiedlichen Sonnenstand im Laufe eines Jahres und lassen im Winter viel Licht in das Haus, während sie im Sommer für ausreichend Schatten sorgen.

Alexander Rosenkranz

Alexander Rosenkranz (28 J.) ist Gründer von energie-wortwende.de und war als Co-Gründer an der Entwicklung der Sanierungsplattform eccuro beteiligt. Verständliche Informationen und eine motivierende Kommunikation sind für ihn der Schlüssel für den nachhaltigen Erfolg der Energiewende.
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