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Heizenergieverbrauch in einem gut gedämmten Neubau

Hier folgt ein weiterer, von den Temperaturmessungen an einer sehr gut gedämmten Wand unabhängiger Beleg dafür, dass Wärmedämmung von Gebäuden ganz erhebliche Energieeinsparungen ermöglicht, und zwar an Hand von gemessenen Energieverbrauchswerten in sehr gut gedämmten Neubauten.

Messungen

Das folgende Bild zeigt Messergebnisse für den Heizwärmeverbrauch in einem sehr gut wärmegedämmten Gebäude, dem ersten Passivhaus in Darmstadt Kranichstein.

Diese Grafik zeigt Messwerte des Heizenergieverbrauchs.
Links: Durchschnittlicher Verbrauch in bestehenden Gebäuden in Deutschland; ca 160 kWh/(m²a).
Alle anderen Werte: Gemessener Energieverbrauch für Heizung im Reihenhaus Darmstadt
Kranichstein (Alle vier Wohnungen mit je 156 m², bewohnt seit 1991); im Durchschnitt 9,2 kWh/(m²a).
1)

Diese Grafik zeigt augenfällig:

  • In bestehenden Gebäuden in Deutschland werden im Durchschnitt 160 kWh Brennstoff (Öl oder Gas) allein für die Heizung verbraucht - vgl. die Statistik der Heizkostenabrechnungsfirmen (Jahr 2006).2)
  • Im Passivhaus Darmstadt Kranichstein wurde dagegen ein dauerhaft stabiler Verbrauch von nur noch durchschnittlich 9,2 kWh je Quadratmeter Wohnfläche gemessen.

Das bedeutet: Der Verbrauch im Passivhaus ist um mehr als 90% geringer als der Durchschnittsverbrauch. Der Heizenergieverbrauch im Passivhaus ist vernachlässigbar gering. So gering, dass ein solches Haus im Prinzip auch mit ein paar Kerzen beheizt werden könnte.

Warum ist der Heizenergieverbrauch im Passivhaus so gering?

Das Passivhaus ist vor allen Dingen sehr gut wärmegedämmt. Die Außenwände haben eine Dämmung mit 27,5 cm Dicke, das Dach sogar mit 44,5 cm. Die Fenster haben eine Dreischeiben-Wärmeschutzverglasung. Und die Lüftung verfügt über Wärmerückgewinnung.

Würde auch nur ein Bestandteil dieses Konzeptes nicht wie geplant funktionieren, so wäre der Wärmeverlust des Hauses deutlich höher - und damit auch der zu erwartende Energieverbrauch. Im ersten Jahr z.B. war die Wärmedämmung der Fensterrahmen noch nicht angebracht und die Kellerdecke noch nicht fertig gedämmt. Der Energieverbrauch war dementsprechend in diesem ersten Jahr deutlich höher (aber immer noch sehr gering, siehe zweite Säule im Diagramm: knapp über 20 kWh/(m²a)).

Dass die Energieeinsparung in diesem sehr gut gedämmten Gebäude so groß ist belegt, dass das Konzept funktioniert - und damit, dass eine gute Wärmedämmung funktioniert3).

Inzwischen ist dieses Beispielgebäude seit über 30 Jahren bewohnt. Es hat keinen Bedarf an Reparaturen gegeben - und die Qualität der Bauteile, insbesondere auch der Wärmedämmung, wurde nach 25 Jahren durch Probenahmen im Labor getestet. Dazu gibt es einen publizierten Bericht: Langlebigkeit von Passivhaus-Komponenten (englisch). In dem werden Feldmessungen dargestellt, mit denen Kennwerte auch einzelner Komponenten mit recht hoher Genauigkeit bestimmt wurden. Eine deutsche Fassung findet sich hier: Feldmessungen nach 25 Jahren Nutzung.

Übereinstimmung mit der Berechnung

Heute gibt es mehrere 10 000 bewohnte Wohneinheiten in Passivhäusern. In sehr vielen dieser Gebäude wurde der Heizenergieverbrauch gemessen. Und immer ist der gemessene Verbrauch extrem gering. Einen systematischen Vergleich mit statistischen Methoden finden Sie auf der Seite Messergebnisse zum Passivhaus-Standard. Weitere Häuser sind in der Passivhaus Datenbank dokumentiert. In diesem Fachartikel (englisch) findet sich eine Übersicht über eine große Zahl von Messergebnissen Wie zuverlässig sind die Energieeinsparungen von Passivhäusern? (englisch)

Die Messergebnisse aus den bewohnten Passivhäusern stimmen mit anerkannten Berechnungsmethoden der Bauphysik gut überein, in der folgenden Grafik z.B. mit der Europäischen Norm EN 832 (heute abgelöst durch ISO 13790).

Diese Bilanz für das Passivhaus Darmstadt Kranichstein wurde
nach der Europäischen Norm EN 832 (heute abgelöst durch
ISO 13790) berechnet (Endhaus).
Es ergeben sich bei der Berechnung 10,5 kWh/(m²a) für den
Heizwärmebedarf. Der tatsächliche Verbrauch ist mit
9,2 kWh/(m²a) im Durchschnitt der Jahre 1991-2006 sogar
etwas geringer. (Diese Abweichung liegt im Rahmen der
Mess- und Rechengenauigkeit.)


Bitte beachten Sie, dass der Wärmegewinn aus inneren Wärmequellen (Personen und Geräte) in diesem Gebäude ebenfalls gering ist. Die Höhe des Wärmegewinnes wurde bei diesem Haus genau gemessen. Das Haus wird also nicht etwa durch versteckte hohe Stromverbraucher „beheizt“. Auch ist es in allen vier Wohnungen immer komfortabel warm.

Der Verlustbeitrag „nicht nutzbare Solargewinne“ entsteht dadurch, dass das Haus auch im Winter manchmal durch die Solareinstrahlung höhere Temperaturen als den Sollwert erreicht. Dann sind die Wärmeverluste auch höher als zunächst, nämlich mit dem Sollwert, berechnet. Die Ausnutzbarkeit der solaren Gewinne ist durch eine Formel in der Norm [EN 832 bzw. ISO 13790] vorgegeben; das dort aufgeführte Verfahren hat sich bewährt. Es baut vor allem auf den Wärmeverlusten der Außenbauteile auf, mit denen die oben auf der linken Seite dargestellten Verluste berechnet werden - bis auf den Lüftungswärmeverlust, der sich aus der ausgetauschten Luftmenge und der Wärmerückgewinnung ergibt (vgl. Energiebilanz).

Fazit

Die Übereinstimmung von Theorie und Praxis hat sich bei sorgfältig durchgeführten Messungen immer wieder gezeigt.

Auch die Untersuchungen in diesem Beleg zeigen klar, dass eine verbesserte Wärmedämmung wirksam ist und dass die eingeführten und in der Wissenschaft anerkannten Rechenmethoden zuverlässig sind, insbesondere, dass der U-Wert eine treffende Kennzeichnung für den Energieverlust eines Außenbauteils ist.

Siehe auch

Vorhergehende Abschnitte

Nachfolgende Abschnitte

1)
bitte beachten: Der Maßstab auf der Werteachse ist linear und er beginnt beim Wert „Null“. Oft werden diese Art Grafiken mit einem sog, 'unterdrückten Nullpunkt„ dargestellt, d.h. die y-Achse schneidet die x-Achse z.B. bei einem Wert von „100“. Dann sehen die Unterschiede zwischen verglichenen Werten deutlich verstärkt aus: D.h., es wird ein Eindruck von 'hohen Differenzen“ erzeugt; das machen wir hier ganz bewusst nicht: Die Verbrauchswerte des energieeffizienten Gebäudes liegen im Vergleich zum Altbaubestand tatsächlich bei „nahe Null“, es sind mehr als 94% der Heizenergie eingespart worden. (Böse Zungen könnten jetzt sagen: „Gut, da hat es die PR-Abteilung ja gar nicht mehr nötig, die Darstellung mit einem unterdrückten Nullpunkt aufzupeppen.“ Das ist zutreffend, unterstreicht aber die Kernaussage bei Lichte betrachtet sogar noch. )
2)
Ein Hinweis wenn Sie eigene Berechnungen durchführen wollen: 1 Liter Heizöl sowie 1 m³ Erdgas haben jeweils Brennwerte von etwa 10 kWh.
3)
Auf dieser Gesamtsystem-Ebene könnte es auch noch so sein, dass eine ausgewählte Komponente deutlich besser funktioniert als erwartet und dies den 'höher als erwarteten' Verlust einer anderen Komponente sozusagen 'ausgleicht'. Abgesehen davon, dass erheblich bessere Ergebnisse als nach der Physik erwartet kaum wahrscheinlich sind {wie z.B. sollte eine Wärmerückgewinnung gegenüber der projektierten 80% unerwartet z.B. 90% einsparen?}, sind die Restverluste jeweils eines einzelnen anderen Teilsystems so gering, dass damit eine beträchtliche Verschlechterung der Dämmwirkung z.B. in der Außenwand nicht zu kompensieren wäre.
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