Labore stellen eine sehr spezifische Art von Nichtwohngebäuden dar. Zudem wird Begriff für eine sehr heterogene Gruppe von Nutzungen verwendet, die von einer leichten, erweitert büroartigen Nutzung bis hin zu extremen Luftwechseln mit stark kontaminierter Abluft und sehr hohen inneren Lasten reichen kann. Daher kann es keine allgemein gültige Herangehensweise an „das“ Passivhaus-Laborgebäude geben. Optimierte Lösungen sind stets dann möglich, wenn eine im Vorfeld möglichst genau bekannte Kombination aus Lüftungsbedarf, inneren Wärmequellen, Nutzungszeiten und Belegungsdichte vorliegt. Je breiter das mögliche Spektrum, auch im Hinblick auf spätere Nutzungsänderungen, desto höherer Aufwand für später möglicherweise nicht optimal ausgenutzte technische Ausrüstung ist erforderlich und desto höhere Aufmerksamkeit für die effiziente Handhabung der zu erwartenden Teillast-Zustände ist nötig. Dennoch können einige generelle Hinweise für die Herangehensweise gegeben werden. Viele werden für die erfahrende Passivhaus-Planerin vertraut und einfach erscheinen. Das PHPP ist auch hier ein verlässliches Werkzeug um im Planungsverlauf stets den Überblick zu behalten und unterschiedliche Szenarien zu vergleichen.

Die Nutzung eines Laborgebäudes unterliegt häufig Veränderungen und kann während der Gebrauchsdauer der Gebäudehülle zwischen unterschiedlichen Szenarien mehrfach wechseln. Während die Gebäudehülle wenigstens 50 Jahre ohne grundlegende Erneuerungsmaßnahmen besteht, wird die Laborausstattung, die Gebäudetechnik -insbesondere die Lüftungstechnik- vorher ersetzt. Folglich ist es klug, die Gebäudehülle für ein Nutzungsszenario mit geringen internen Wärmequellen auszulegen, etwa vergleichbar einem Büro. In einem kühl-gemäßigten Klima wird dies auch ausreichend hohe Temperaturen der inneren Oberflächen der Gebäudehülle bewirken, so dass thermischer Komfort und Bauschadensfreiheit unter allen Umständen gewahrt bleiben. Angesichts der hohen Investitionen in technische Gebäudeausrüstung für ein Laborgebäude sind Zusatzinvestitionen in eine verbesserte Gebäudehülle (im Wesentlichen zu Grenzkosten) von untergeordneter Bedeutung. Da sie aber eine langfristig flexible und energieeffiziente Nutzung des Gebäudes sichern, können sie als in jedem Fall empfehlenswert angesehen werden. Gut zugängliche thermische Massen können von Vorteil sein, wenn die internen Lasten im Tagesverlauf schwanken. Akustik-Maßnahmen zur Reduktion der Nachhallzeit sollten die Geschossdecke frei lassen, was eine Lösung mit abgehängten Baffeln nahelegt. Aus Gründen der Tageslichtnutzung sollten diese rechtwinklig zur Fassade angeordnet werden.

Labore und Büros haben weitere Gemeinsamkeiten, wie etwa die hohe Bedeutung der Belichtung. In Laboren bestehen häufig besonders hohe Anforderungen an die Beleuchtungsstärke. Der Gebäudeentwurf sollte daher eine gute Tageslichtversorgung sichern und gleichzeitig die sommerlichen Solarlasten begrenzen. Im Ergebnis empfehlen sich moderate Öffnungsanteile um 40% der Fassade und wirksamer, außen liegender Verschattung. In den meisten Fällen werden dies Raffstoren mit geteiltem Behang sein, die eine Tageslichtnutzung auch bei aktivierter Verschattung gestatten. Die Fenster sind sturzlos um Licht besonders in die Raumtiefe gelangen zu lassen, verfügen aber über eine opake Brüstung, da hier kein Beitrag zu Belichtung geleistet würde. Da transparente Bauteile zu den teuersten Elementen der Gebäudehülle gehören, ist dies auch ein Beitrag zur Optimierung der Baukosten. Ein innen liegender Blendschutz kann visuellen Komfort bei der Bildschirmarbeit im Winter sichern, wenn eine Außenverschattung nicht zweckmäßig ist. Das Tageslicht wird ergänzt, ggfs ganz ersetzt, durch eine hoch effiziente LED Beleuchtung mit Regelung nach der erreichten Beleuchtungsstärke und Anwesenheit. Eine qualifizierte Lichtplanung entwickelt die optimale Lösung mit einer installierten Leistung von weniger als 1.5 W/(m²*100lx).

In Laboren mit hohem Luftwechsel ist der Lüftungswärmeverlust eindeutig der dominierende Anteil der Gesamtbilanz, was die entscheidende Bedeutung der Lüftung mit Wärmerückgewinnung zur Folge hat. Als Vorbedingung für einen zielgerichteten und effizienten Betrieb der Lüftungsanlagen ist eine sehr gute Luftdichtheit der Gebäudehülle anzustreben (≤ 0.6 m³/(m²h) @ 50 Pa). Da Laborgebäude üblicherweise große, einheitliche Außenbauteile aufweisen ist dies jedoch keine große Herausforderung bei Anwendung der üblichen Methoden und Materialien für den Bau von Passivhäusern. Wie alle Passivhäuser werden Labore selbstverständlich allein mit Zuluft betrieben, einen Umluftanteil gibt es nicht. Die anwendbaren Techniken zur Wärmerückgewinnung hängen von der angestrebten Nutzung ab. Eine Büronutzung wird jede übliche Technik zulassen, da jedoch in der Regel einige Labor-spezifische Anforderungen wegen belasteter Abluft zu erfüllen sind, ist eine regenerative Wärmerückgewinnung in der Regel ausgeschlossen. In vielen Fällen mit leicht belasteter Abluft kann jedoch ein rekuperatives System zum Einsatz kommen. Anpassungen können erforderlich sein, um die innere Leckage weiter als üblich zu begrenzen und die Ventilatoranordnung kann die internen Druckdifferenzen so gestalten, dass die Leckageströme in die unkritische Richtung erfolgen. Die Wärmerückgewinnung sollte hoch effizient sein und einen effektiven Wärmebereitstellungsgrad von 85% anstreben. Diese hohe Anforderung resultiert in sehr großvolumigen Geräten, was eine Dachaufstellung wetterfester Geräte nahe legt. Die gesamt Luft bis auf ganz untergeordnete Ausnahmen, etwa eine geringe Abluftmenge aus einem Säurelager-Schrank) soll an der Wärmerückgewinnung teilhaben. In Fällen mit stark belasteter Abluft in Teilbereichen kann für diese ein separates Kreislauf-Verbundsystem zur Wärmerückgewinnung vorgesehen werden. Dies ist mit dem Nachteil einer weitaus weniger wirksamen Wärmerückgewinnung von eher weniger als 70% verbunden. Eine Fortluft-Wärmepumpe kann unterstützend vorgesehen werden, aber die Gesamteffizienz wird stets geringen sein als im Fall des Gegenstrom-Plattenwärmeübertragers. Sofern solche Anforderungen an das gesamte Gebäude gestellt werden wird das Kreislauf-Verbundsystem zwangsläufig zum Hauptsystem. Die Verbindung mit einer Fortluft-Wärmepumpe bleibt eine sinnvolle Option. Solche Systeme können insbesondere dann eine gute Lösung darstellen, wenn sie von einem einzigen Lieferanten als vorkonfektionierte Einheit mit umfassender Steuerung angeboten werden, ähnlich dem Passivhaus-Kompaktgerät für Wohngebäude.