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Planung eines ökologischen Hauses
Planung eines ökologischen Hauses Foto: ©Marina Lohrbach - stock.adobe.com

Ökologische Häuser

Niedrigenergiehäuser, 3-Liter-Haus, KfW 60/40-Haus, Passivhaus – diese Begriffe stehen für Gebäude, die wenig bis gar keine Energie in Form von Erdöl, Kohle, Gas oder Strom verbrauchen. Nachdem seit 1.1.2006 die Eigenheimzulage endgültig gestrichen wurde, müssen die Hausanbieter mit neuen Highlights glänzen. Dabei ist ein starker Trend zu den vorgenannten Haustypen zu beobachten. Zwar ist dieser Trend nicht ganz neu doch gerade jetzt wo die Preise für fossile Brennstoffe immer neue Höchststände erreichen und attraktive Förderungen das Energiesparen interessant machen, werden immer mehr Häuser in dieser Bauweise errichtet. Mit immer besseren Wandaufbauten, einer optimierten Wärmedämmung und Wärmeschutzverglasung, Be- und Entlüftungsanlagen zur Verweidung von Lüftungswärmeverlusten, Solaranlagen zur Warmwasserversorgung und Erdwärmepumpen als Heizung und dergleichen betreten sowohl Massiv- als auch Fertighaushersteller das Terrain zukunftsweisender Hausbauten. Im folgendem stellen wir Bauweisen vor, die besonders Energieeffizient sind.

Welche Kriterien bestimmen ein ökologisches Niedrigenergiehaus?

Energieeffizient Bauen
Energieeffizient Bauen Foto: DOC RABE Media - Fotolia.com
  • Umwelt- und energiebewusste Standortwahl
  • Kompakte Bauform zur Verringerung der Wärmeverluste
  • Optimaler Wärmeschutz der Gebäudehülle
  • Passive Sonnenenergienutzung
  • Ökologische Baustoffauswahl
  • Kontrollierte Wohnungslüftung
  • Einfach regelbare und energiesparende Heizung
  • Solare und energiesparende Warmwasserbereitung
  • Strom- und Wassereinsparungen mit technisches Einrichtungen
  • Aktive Regenwassernutzung
  • Berücksichtigung und Integration der natürlichen Stoffkreisläufe
Nachfolgend sollen die wichtigsten Faktoren, die für den Bau eines energiesparenden Hauses zu berücksichtigen sind, erläutert werden.

Die Grundstückssuche als Grundvoraussetzung für ökologisches Bauen

Ökologisches Bauen Quelle: ponsulak - Fotolia
Ökologisches Bauen Quelle: ponsulak - Fotolia

Zu Beginn aller Planungen steht die Suche nach einem geeigneten Grundstück. Dabei sind für die Auswahl meistens die Infrastruktur, die Lage, der Schnitt und die Erschließung des Grundstücks entscheidend. Doch die richtige Wahl bestimmt auch den zukünftigen Energieverbrauch. Oft bestimmen die Auflagen aus dem Bebauungsplan die Ausrichtung des Hauses. Idealerweise sollte sich das zukünftige Haus in einer Wind geschützten Lage befinden. Die Ausrichtung der Wohnbereiche sollte nach Süden möglich sein. Idealerweise sollten die großen Dachflächen der Sonne zugewendet errichtet werden. Dann ist die Montage ausreichend großer Solarkollektoren möglich. Allerdings sollte das Haus sich nicht im Schatten befinden.

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Ökologisches Bauen mit nachhaltigem Energiekonzept
Ökologisches Bauen mit nachhaltigem Energiekonzept Foto: ©4th Life Photography - stock.adobe.com

Die kompakte Bauform

Ein Ziel der energiebewussten Architektur ist es, ein Maximum an Raumvolumen und Wohnfläche mit einem Minimum an wärmeabgebender Außenfläche zu vereinen, also einen kompakten Baukörper zu schaffen. Die Kompaktheit des Gebäudes wird durch das sogenannte „A / V- Verhältnis“ gemäß der Wärmeschutzverordnung ermittelt.

 A / V –Verhältnis – umschlossenes Raumvolumen [V]

Je kleiner diese Wert desto besser ist das Energieverhältnis. Einfamilienhäuser haben bis zu fünfmal mehr Außenflächen pro Volumeneinheit als große Mehrfamilienhäuser. Deshalb gilt es besonders bei Einfamilienhäusern dies zu optimieren. Das ideale Verhältnis von Oberfläche und Volumen hat eine Halbkugel.

Optimierter Gebäudegrundriß

Die Wahl der Grundrißform hat einen wesentlichen Einfluß auf das A / V –Verhältnis. Läßt man die aufwendig zu bauenden runden oder sechs- oder achteckigen Grundrisse beiseite, so ist eine quadratische Form das Optimum.

Das heißt es ergibt sich die größte Nutzfläche bei gegebener Außenkantenlänge. Besonders ungünstig wirken sich alle Abwandlungen von der kompakten Bauform, insbesondere Vorsprünge wie Erker, Rücksprünge z.B. vom Obergeschoß überdachte Loggien auf die Summe der wärmeabgebenden Außenflächen aus. Das bestmögliche Ökohaus besitzt  einen kompakten Hauskern mit einer geschlossenen Gebäudehülle. An diesen Hauskern können verschieden Nebenräume und Nebengebäude, auch zu einem späteren Zeitpunkt, angebaut werden. Ohne jedoch die kompakte Form des Kerns zu beeinträchtigen, im Gegenteil wird zum Beispiel ein vorgesetzter Wintergarten die Energieflüsse weiter verbessern. Machbar sind Abstellräume, Hobbyräume, Windfang, Wintergarten, Freisitz mit Pergola und auch ein Carport und viele individuelle Lösungen.

Die Haustechnik

Die Haustechnik besteht aus einer modernen Warmwasser- und Heizungsanlage mit möglichst kurz gehaltenen Leitungswegen. Mögliche Systeme können mittels Erdgas-Brennwerttechnik, Solaranlage, elektrischer Wärmepumpe oder Holzpelletsheizung realisiert werden. Eine genaue Vorstellung der Systeme werden wir später vornehmen. Die Energieverluste durch das Lüften werden mit Hilfe einer kontrollierten Lüftung durch ein einfach zu bedienendes Be- und Entlüftungssystem reduziert. Regenwassersammelanlage (Zisterne) für die Toilettenspülung, die Gartenbewässerung und bei genügend Regenwasserauffangfläche auch für die Waschmaschine, damit das wertvolle Trinkwasser eingespart wird.

Wärmeschutz und Luftdichtung

Ein Blick auf die Heizenergiebilanz eines Hauses offenbart drei große Gruppen der Wärmeverluste:

  • Lüftung
  • Rahmen und Verglasung von Fenstern
  • Wärmeleitung durch Dach, Wand, Boden

Die Energieeinsparverordnung verlangt die Reduzierung des Energieverbrauchs. Besonderen Einfluss auf die Wärmedämmung der Gebäudehülle hat die Luftdichtheit der Konstruktion und der Anschlussdetails.

Wärmedämmung

25 % bis 40 % der Wärme entweicht durch die Gebäudehülle ins Freie. Daher sollte der Wärmedämmung eine besondere Aufmerksamkeit gewidmet werden. Vor allem die Außenwände und das Dach müssen wirksam gedämmt werden. Der Wärmeschutz eines Hauses funktioniert ähnlich dem eines dicken Pelzes von Tieren. In vielen kleinen isolierten Hohlräumen sammelt sich Luft. Luft ist ein schlechter Wärmeleiter und so bleibt viel von der Wärme erhalten. Neben der richtigen Dämmung spielt auch die Wahl der richtigen Baustoffe für die Wärmeverluste eine Rolle. Wie entscheidend die richtige Wahl der Baustoffe ist, zeigt nachfolgende Statistik: Die gleiche Dämmwirkung haben:

Dämmstoff2 cm
Porenbetonstein6 cm
Nadelholz6,5 cm
Strohlehm23,5 cm
Vollklinker40,5 cm
Beton105 cm

Für die Auswahl des richtigen Materials ist der „U-Wert“ (früher „k-Wert“) entscheidend. Dieser gibt den Wärmedurchgang und damit die Wärmeverluste an. Je niedriger dieser Wert ist, umso geringer fällt der Wärmeverlust aus. Ein guter Mix aus Baumaterial und Dämmung ist optimal. Ein bisschen mehr Dämmung schadet nicht, denn man kann kein Haus zu Tode dämmen. Allerdings Bedarfs es bei der Bauausführung einer besonderen Genauigkeit. Durch falsche Ausführung können Wärmebrücken entstehen, die zu Feuchte und Schimmel führen.

Schwachpunkte – Luftdichte Gebäudehülle

Konstruktion

Der luftdichten Gebäudehülle ist beim Niedrigenergiehaus besondere Aufmerksamkeit zu widmen. Durch Fugen und Ritzen können erhöhte Wärmeverluste und Feuchteschäden entstehen. Bei den heute noch häufig undichten Bauausführungen muß damit gerechnet werden, daß Heizwärmeverluste in der Größe zwischen 5 und 50kWh/m² Wohnfläche und Jahr auf Konvektion durch Fugen und Ritzen entfallen. Durch eine Fuge von 3mm Breite und 1m Länge kann bei mittleren Druckunterschieden bereits 10-15 mal mehr Wärme verloren gehen, als durch ein m² gedämmte Fläche (140mm Dämmstoff).

Wärmebrücken

Wärmebrücken sind Schwachstellen in der Gebäudehülle. Der Wärmeverlust ist an den Stellen deutlich höher als im umliegenden Bauteil. Schwachstellen sind insbesondere die Anschlüsse von Wand, Fenster, Decken, Dach und Balkon sowie Gebäudeecken.

Es empfiehlt sich das folgende Vorgehen zur Sicherstellung einer hohen Gebäudedichtheit: 

  • Die Aufstellung eines Dichtungskonzeptes für jedes Objekt mit genauer Festlegung der Dichtungsebenen und Materialien. Der Architekt sollte die Zahl von Durchdringungen der Gebäudeaußenbauteile gering halten, kompliziertere Anschlüsse mit Detailzeichnung planen und über die Bauleitung durchsprechen lassen. 
  • Der Dichtheit muss an der Baustelle besondere Bedeutung beigemessen werden. Spezielle Detailpunkte und z.B. die Anschlüsse von flächigen Folien, sind an der Baustelle, ähnlich wie die Bewehrung, zu prüfen und „abzunehmen“. Die Ausführung muss sehr sorgfältig geschehen, die Handwerker sind einzuweisen. 
  • Ein Drucktest mit einer „Blower-Door“ bei Unter- und Überdruck im Gebäude kann Aufschluss über die Dichtheit und die Lage von Leckagen bringen. 
  • Der Eindichtung von Fenstern in die Außenwand ist besondere Aufmerksamkeit zu schenken. 

Die wesentlichen Materialien und Arbeitsgänge sind baustellenüblich. Sie müssen zukünftig nur bewusst für die Aufgabe „Herstellung einer dichten Gebäudehülle“ eingesetzt werden: 

  • Zur flächigen Dichtung von Bauteilen: Luftdichtende, dampfbremsende Folien aus Polyäthylen (0,2-0,3 mm dick), Aluminium, Kraftpapiere, Dampfbremspapiere, in den Stößen abgeklebten Hartfaser- oder Holzweichfaserplatten, verspachtelte Gipskarton-/Gipsfaserplatten, vollflächige Innenputz und Rauhfasertapete mit Aluminiumeinlage. 
  • Zur Dichtung von Stößen/Anschlüssen etc: Doppelseitige Butylkautschukklebebänder, einseitige Klebebänder für Alu-Folien, Silikonspritzmasse, Acrylspritzmasse, vorkomprimierte PU-Fugendichtungsbänder, Naturlatexkleber, Lippendichtungen, Folienmanschetten rings um Durchdringungen, EPDM-Profile, PU-Schaum (nur bei Fugenbreiten ab 7mm dicht), Anpresslatten und Streckmetall zum Einputzen von Folien oder auch Verleimen von Holzplatten.
ökologische Baustoffe für Dachkonstruktion
Ökologische Baustoffe für Dachkonstruktion Foto: ©Marcus Kretschmar - stock.adobe.com

Lüftungsarten

Um das Einsparpotenzial eines gut gedämmten Gebäudes voll auszunutzen zu können, ist eine energieeffiziente Lüftungsart notwendig. Folgende Möglichkeiten gibt es, um ein Gebäude zu lüften:

  • Fensterlüftung
  • Abluftanlage
  • dezentrale und zentrale Lüftungsanlagen mit und ohne Wärmerückgewinnung

Bei der Fensterlüftung ist auf eine richtige Lüftung zu achten. Dauerlüften oder gekippte Fenster bewirken nur unnötige Wärmeverluste. Ungenügendes Lüften ist jedoch häufig die Ursache für Feuchtigkeit und Schimmel. Besonders energiesparend sind Lüftungsanlagen mit Wärmerückgewinnung. Dabei wird die in der abgesaugten Abluft die enthaltene Wärme verwertet. Eine Vermischung der Abluft mit der Zuluft wird jedoch dabei ausgeschlossen. Gegenüber einer Heizung ohne Wärmerückgewinnung werden trotz höheren Stromverbrauchs bis zu 22 % der Primärenergie eingespart.

Welche Heizung passt zur mir

Jedes Heizsystem bietet Vor- und Nachteile und der Häuslebauer hat die Qual der Wahl. Maßgebliche Faktoren für die Entscheidung sind die Anschaffungskosten, Preisentwicklung des Brennstoffs, Größe der Anlage und die Qualität der Wärmeproduktion, die Regel- und Steuerungsmöglichkeiten sowie die Umweltverträglichkeit. Welche Systeme da in Frage kommen, sollte genau abgewogen werden.

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Welche Technik passt zum Energiestandard des Hauses? Ein Haus ist ein komplexes System, dessen Komponenten sich gegenseitig beeinflussen. Der Bau oder die Modernisierung eines Gebäudes

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