Energieeffizient im Fertighaus wohnen.
Fertighaus - Das 3-Liter-Haus
Ein Fertighaus als 3-Liter-Haus fordert einen Heizenergieverbrauch von höchstens 30 kWh je beheiztem Quadratmeter Wohnfläche und Jahr. Dies entspricht einem Verbrauch 3 Kubikmetern Erdgas, 3 Litern Heizöl, 7 Kilogramm Holz oder 11 kWh Strom je beheiztem Quadratmeter Wohnfläche und Jahr. Es verbraucht ferner im Vergleich zu den aktuellen Anforderungen der GEG 70% weniger Energie und würde damit einem KfW Effizienzhaus 30 entsprechen.
Historie des 3-Liter-Hauses
Im Jahr 1999 brachte die Automobilbranche das erste serienmäßige Fahrzeug hervor, welches auf je 100 Kilometern lediglich 3 Liter Diesel verbrauchte. Der Marketingbegriff "Drei-Liter-Auto" sagte auch dem Fraunhofer-Institut zu, das zu dieser Zeit einen neuen Niedrigenergiestandard für den Gebäudebereich konzipierte. So entstand Ende der 1990er-Jahre im Immobiliensegment die Bezeichnung 3-Liter-Haus. Das wissenschaftliche Institut ließ kurze Zeit danach im niedersächsischen Celle in Kooperation mit 50 Industriepartnern erste Modellobjekte bauen. In Celle entstand so eine Siedlung mit insgesamt elf 3-Liter-Häusern. Bereits von Beginn an legten die Verantwortlichen Wert darauf, den neuen Niedrigenergiehausstandard nicht an eine bestimmte Bauweise zu koppeln. Vielmehr sollte ein solches Fertighaus in puncto Haus- und Bautechnik möglichst flexibel bleiben und eine individuelle Architektur zulassen.
Strenge Vorgaben an den Primärenergieverbrauch
Weil bei einem 3-Liter-Haus keine weiteren Vorschriften existieren, richtet sich der Primärenergiebedarf nach den Berechnungsvorgaben des Gebäudeenergiegesetzes (GEG) und darf bei kleineren Bauimmobilien, wie einem Ein- oder Zweifamilienhaus, bis ungefähr 140 kWh je beheiztem Quadratmeter Wohnfläche und Jahr betragen. Mit anderen Worten bedeutet das: Zusätzlich zu den 30 kWh für das Beheizen des 3-Liter-Hauses dürfen bis höchstens 110 kWh für die übrige Haustechnik (mechanische Lüftung, Warmwasser usw.) verbraucht werden. Ebenfalls an die GEG angelehnt richten sich die Anforderungen an die Luftdichtigkeit der Fugen. Erlaubt sind damit als Obergrenze 3 Hausvolumen und bei einem Fertighausmit mechanischer Lüftungsanlage maximal 1,5 Hausvolumen je Stunde bei 50 Pa Unterdruck. Diese Werte lassen sich im Rahmen eines Blower-Door-Tests ermitteln.
Anforderungen an ein 3-Liter-Haus
Prinzipiell sind sie für alle Haustypen erhältlich. Demnach lassen sich auch Fertighäuser als 3-Liter-Häuser umsetzen. Auch entsprechende Altbausanierungen sind möglich. Prinzipiell entsprechen sämtliche Komponenten denen eines Niedrigenergiehauses, wobei jedoch noch höhere Ausführungen erforderlich sind. So sollte die Dämmung der Außenwand 45 cm dick sein. Auch Keller, Dach und Decken müssen außerordentlich gut gedämmt sein. Wärmedämmende Fensterrahmen sowie 3-fach Wärmeschutzscheiben sind ebenfalls vorzusehen. Wärmebrücken müssen vollständig vermieden werden. Zudem erfordert solch ein Fertighaus eine energieeffiziente Heizung, wie auch eine solarthermische Anlage für Warmwasseraufbereitung und Zuluft. Eine solche Anlage ist sinnvoll, weil diese zur Erwärmung der Luft und des Wassers keine Brennstoffe benötigt. Moderne Wärmepumpen empfehlen sich ebenfalls, weil sie eine äußerst sparsame Form der Wärmeerzeugung darstellen.
Energiezyklen eines 3-Liter-Hauses
In 3-Liter-Häusern laufen diverse Energiezyklen teilweise gleichzeitig ab. Hierdurch ist in den eigenen vier Wänden zu jeder Zeit eine ideale Luft- und Wärmeverteilung sichergestellt. Weil der Großteil der Energiezyklen automatisch ablaufen, ist ein Zutun des Hausbesitzers nicht erforderlich. Da es sich selbst zu regulieren vermag, erweist sich ein 3-Liter-Haus für Bauherren auf lange Sicht als sehr komfortabel. Dies sind die Zyklen im Einzelnen:
Dieser Zyklus übernimmt die Erwärmung des Hauses. An Sonnentagen wärmt die Sonnenstrahlung das Anwesen direkt. Über die Südverglasung gelangen die Sonnenstrahlen ins Innere und erwärmen Fußboden und Innenwände und über diese indirekt auch die Raumluft. Über die Komfortlüftung wird die warme Raumluft im gesamten Gebäude verteilt.
Die automatische Komfortlüftung reguliert und kontrolliert die Luftzirkulation im ganzen Haus. Über einen Wärmetauscher transportiert sie die stark erwärmte Raumluft ins Freie. Einströmende Außenluft wird dadurch erwärmt, dass die Raumluft im Inneren des Wärmetauschers ihre Temperatur abgibt. Mittels Komfortlüftung wird anschließend die Frischluft an jene Räume abgegeben, die regelmäßig damit versorgt werden müssen, wie zum Beispiel die Schlafzimmer. Ist die Außenluft besonders kalt, so wird sie mittels eines Erdwärmetauschers automatisch von der Lüftung erwärmt, bevor sie in den Luftkreislauf des Gebäudes eintritt.
Dieser Zyklus besteht hauptsächlich aus dem Pufferspeicher. An besonders kalten Tagen übernimmt dieser die Wärmeversorgung, ohne dass die Heizung in Betrieb genommen werden muss. Bei Bedarf kann er die zwischengespeicherte Wärme dank seines Wärmeverteilsystems an die im Gebäude befindlichen Niedertemperaturheizungen, Fußbodenheizungen und Wandheizungen abgeben. Hierdurch ist die grundlegende Wärmeversorgung garantiert. Aus dem Pufferspeicher kann jedoch ebenso das Brauchwasser für die Bäder, die Küchen, die Waschmaschine und den Geschirrspüler bezogen werden.
An besonders bewölkten oder kalten Tagen, an welchen der Sonnenzyklus mangels ausreichender Sonnenstrahlung nicht stattfindet, muss das 3-Liter-Fertighaus auf andere Weise beheizt werden. Geschehen kann dies über eine Gas-, Ölheizung oder eine herkömmliche Wärmepumpe. Denkbar sind auch Pellet- oder Kachelöfen mit Wasserwärmetauscher. Die hierbei produzierte Wärme wird mittels automatischer Komfortlüftung im gesamten Anwesen verteilt, wodurch alle beheizten Zimmer mit warmer Luft versorgt werden. Wegen der drei anderen Energiezyklen wird der Heizzyklus aber sehr selten erforderlich, zumeist nur während längerer Kälteperioden oder besonders kalten Wintertagen.
Welche Vorteile bringt ein 3-Liter-Haus mit sich?
Ein derartiges Fertighaus gilt als eine Weiterwicklung des Niedrigenergiehauses. 3-Liter-Häuser sind damit Ultra-Niedrigenergiegebäude, welche in ihrem Gesamtenergieverbrauch sehr sparsam ausfallen. Dies ist auch deshalb der Fall, weil der Strombedarf der für die Energieerzeugung benötigten Regler, Brenner und Pumpen bereits im Gesamtverbrauch berücksichtigt wurde. Hierdurch verbraucht ein solches Fertighaus lediglich etwa ein Drittel der Energie, die ein herkömmliches Gebäude zum Heizen benötigt. Wird der Gebäudetypus mit anderen Energiesparhäusern verglichen, so lässt sich sagen: 3-Liter-Häuser verbrauchen zum einen noch weniger Heizenergie als ein KfW-Effizienzhaus 40, andererseits jedoch mehr als ein Passivhaus. Besitzer von 3-Liter-Häusern machen sich dennoch wesentlich unabhängiger von den Brennholz-, Gas- und Ölpreisen.
Auch für Bestandsgebäude umsetzbar
Der 3-Liter-Energiestandard kann nicht nur in einem neu errichteten Fertighaus, sondern im Rahmen einer Modernisierung auch bei Bestandsimmobilien erreicht werden. Beispielhaft hierbei sei die Sanierung des Brunckviertels in Ludwigshafen erwähnt, welches durch die zum Unternehmen BASF gehörende Wohnungsbaufirma Luwoge vorgenommen wurde. In diesem alten Arbeiterviertel hat die BASF die Wohnanlagen zu Niedrigenergiehäusern umbauen lassen. Hierdurch entstand unter anderem das erste 3-Liter-Haus im Bestand. Erste Messungen im Rahmen eines 2001 gestarteten Untersuchungsprojekts kamen 3 Jahre nach dem Umbau zu dem Ergebnis, dass der Heizwärmebedarf im Brunckviertel gegenüber seiner Zeit vor den Sanierungsarbeiten um 80% gesunken ist. Noch geringer als erwartet fiel der durchschnittliche Energieverbrauch im 3-Liter-Haus der Siedlung aus. Je Quadratmeter Wohnfläche liegt dieser bei gerade einmal 2,6 Litern. Zu den neu eingebauten Komponenten gehören in diesem 3-Liter-Wohnhaus vor allem:
Förderung eines 3-Liter-Hauses
Grundsätzlich möglich ist eine Kredit-Förderung durch die staatliche KfW-Bank als Effizienzhaus 55, 40 oder 40 plus aus dem Programm 153 "Energieeffizient Bauen". Sofern die Immobilie besondere Einzelkomponenten umfasst, können hierfür teils separate Förderanträge gestellt werden (z.B. Lüftung mit Wärmerückgewinnung, Pelletheizung, thermische Solaranlage, Fernwärmeanschluss). Werden Bestandsgebäude dahingehend energieeffizient saniert, kann eine staatliche Förderung durch die KfW-Programme 151 und/oder 152 in Anspruch genommen werden.
