Ein Passivhaus ist ein Gebäude mit einer besonders hohen Energieeffizienz. Um den Passivhaus-Standard zu erreichen, sind dabei einige planerische und gebäudetechnische Komponenten zu beachten. Ein Kennzeichen des Passivhauses ist der niedrige Heizenergieverbauch von 15 Kilowattstunden (Energiegehalt von etwa 1,5 Liter Heizöl), je Quadratmeter Wohnflächen und Jahr. Die maximal zulässige Heizlast beträgt 10 W/m² und muss auch im Winter an ungünstigen Tagen über die Zuluft erzeugbar sein. Der überwiegende Teil des Wärmebedarfs wird aus „passiven“ Quellen gedeckt, wie Sonneneinstrahlung und Abwärme von Personen und technischen Geräten. Der Heizölgleichwert ist ein Referenzwert der darüber Auskunft gibt wie vieldas Gebäude Öl mit einer konventionellen Ölheizung verbrauchen würde. Das heißt aber in keinem Fall, dass eine Ölheizung eingebaut wird. Um diesen Wert zu erreichen muß vielmehr mit neuester Technik so verfahren werden, sodass die in der Raumluft vorhandene Wärme über eine Luft-Wasser-Wärmepumpe wieder in den Raumwärmezyklus eingespeist wird. Eine Ölheizung wird daher nicht mehr benötigt und ist auch nicht erwünscht, sondern wird nur für den Vergleichswert herangezogen um die Energieeffizienz anschaulich zu machen. Die Wärmeverluste werden als derart stark verringert, dass eine herkömmliche Heizung gar nicht mehr erforderlich ist. Das Passivhaus verbraucht damit nur 90% weniger der Heizenergie eines herkömmlichen Gebäudes und 75% weniger als ein durchschnittlicher Neubau und um ein Vielfaches unter dem eines Niedrigenergiehauses.
Passivhaus, Bauberatung: Hans Max Wurth
Beim Passivhaus wird durch die besondere Wärmedämmung der Wände, Fenster und des Daches eine überdurchschnittliche Wärmerückgewinnung der Abstrahlwärme erreicht. Eine besondere Lüftungsanlage vermindert ebenfalls den Wärmeverlust durch Fensterlüftung bzw. Stoßlüftung und regelt die Frischluftzufuhr für die Bewohner. Die Frischluft wird durch einen Erdwärmelüfter oder Wärmepumpe vorgewärmt und dem Gebäude zugeführt. Bei Einfamilienhäusern kommen häufig so genannte Kompaktgeräte zum Einsatz, in denen eine kontrollierte Lüftungsanlage, Warmwasserbereitung, eine Mini-Wärmepumpe und Elektrozusatzheizung integriert sind. Eine klassische Gebäudeheizung ist damit nicht mehr erforderlich.
Zu den planerischen und gebäudetechnischen Komponenten gehört eine hochgedämmte äußere Gebäudehülle. Insbesondere werden die Unterseite der Bodenplatte und der Dachraum mit einer effizienten Dämmung versehen. Die Gebäudehülle ist luftdicht zu erstellen da die Belüftung über eine Lüftungsanlage erfolgt um die in der Raumluft enthaltene Wärme über eine Luft-Wasser-Wärmepumpe zurückzugewinnen.
Zu der Konzeption der Außenhülle gehören auch hochdämmende Fenster mit Dreifachverglasung.
Passivhaus, Bauplanung: Bauatelier W3
Die Wärmeverluste werden schließlich derart stark verringert, dass eine herkömmliche Heizung gar nicht mehr erforderlich ist. Eine noch erforderliche kleine „Restheizung“ kann dann leicht über eine Nacherwärmung der Zuluft zugeführt werden kann, wenn die maximale Heizlast weniger als 10 W/m² (Wohnfläche) beträgt. Die Wärme wird in diesem Fall über ein Nachheizung der Zuluft dem Lüftungssystems zugeführt. Auch die Körperwärme von Personen und die Wärmeerzeugung von elektrischen Geräten werden in die Konzeption mit einbezogen. Wenn die Zuluftnachheizung als alleinige Wärmequelle ausreicht, ist der Passivhausstandard ereicht. Die gleichbleibende Belüftung mit Frischluft durch die Lüftungsanlage sorgt für ein angenehmes Raumklima und hohen Wohnkomfort.
Wichtig ist auch dass die Behaglichkeitskriterien in jedem Wohnraum im Winter wie im Sommer eingehalten werden. Dazu dürfen die Wärmedurchgangskoeffizienten (U-Wert) von Außenwänden nicht über 0,15 W/(m²K) liegen. Die U-Werte von Fenstern müssen unter 0,8 W/(m²K) liegen.
Transluzente Flächen in West- oder Ostorientierung (±50°) sowie transluzente Flächen mit Neigungen unter 75° gegen die Horizontale dürfen 15% der dahinterliegenden Nutzflächen nicht überschreiten oder sie müssen einen temporären Sonnenschutz mit einem Minderungsfaktor von mindestens 75% aufweisen. Für südorientierte Fenster liegt die Grenze erst bei 25% der dahinterliegenden Nutzflächen.
Die gleichmäßige Durchströmung aller Räume und in allen Räumen muss gewährleistet sein (Lüftungseffizienz). Die Lüftung muss in erster Linie auf Lufthygiene ausgelegt sein (DIN 1946). Die Schallbelastung durch die Lüftungsanlage muss sehr gering sein (< 25 dBa). Die Häuser müssen in jedem Wohnraum mindestens eine öffenbare Außenluftöffnung aufweisen, eine Durchströmung der Wohnung mit Außenluft muss möglich sein (freie Sommerkühlung). Der spezifische Primärenergieeinsatz für alle Haushaltsanwendungen (Heizung, Warmwasserbereitung und Haushaltsstrom) zusammen darf nicht höher sein als 120 kWh/(m²a). Die Lüftungswärmerückgewinnung bewirkt in erster Linie eine gute Raumluftqualität – in zweiter Linie dient sie der Energieeinsparung. Im Passivhaus werden mindestens 75% der Wärme aus der Abluft über einen Wärmeüberträger der Frischluft wieder zugeführt. Alle Kanten, Ecken, Anschlüsse und Durchdringungen müssen besonders sorgfältig geplant und ausgeführt werden, um Wärmebrücken zu vermeiden. Wärmebrücken, die nicht vermieden werden können, müssen soweit wie möglich minimiert werden.
In Deutschland werden Passivhäuser durch ein zinsvergünstigtes Darlehen der KFW (Kreditanstalt für Wiederaufbau bzw. KfW.de) gefördert. Außerdem gibt es in vielen Bundesländern regionale Förderprogramme.
Bei der Planung ist darauf zu achten dass der Fensterflächenanteil insbesondere an der Nordfassade möglichst gering ausfällt. Die im Süden geplanten Fensteröffnungen können im Verhältnis größer sein da hier solare Energiegewinne vom Sonnenlicht gewonnen werden können. Die Fenster werden bei Passivhäusern in der Regel dreifach verglast und haben selektive Schichten zu jedem Scheibenzwischenraum und sind mit dem Edelgas Argon gefüllt. Im Winter generieren Südfenster dieser Qualität auch im Winter solare Energiegewinne und eine positive Energiebilanz. Spezielle Fensterkonstruktionen für Passivhäuser, zum Beispiel mit zwei hintereinander liegenden Fensterflügeln, können noch höhere solare Energiegewinne und bestmöglichen Wärmeschutz generieren.
