Schnittstellen zur Zukunft

Politische Rahmenbedingungen und steigende Energiekosten machen Entwicklungen im Bereich des energieeffizienten Bauens unausweichlich. Nicht die aktuell gesetzten Standards der Niedrigenergiegebäude nach der Energieeinsparverordnung schreiben die Zukunft, sondern Konzepte wie das Plusenergiegebäude, die schon heute weiter denken.

Die Grundidee dahinter ist einfach: Die jährliche Energielieferung durch regenerative Energien ist größer als der Gesamtenergiebedarf des Gebäudes. Dachflächen oder Fassaden werden dabei für die Energiegewinnung aus der Sonne eingesetzt. Doch um diese Energie auch effizient nutzen zu können, sind die Schnittstellen zwischen den einzelnen Komponenten maßgeblich. Deshalb entschied sich Univ.-Prof. Dr.-Ing. M. Norbert Fisch, Leiter des Instituts für Gebäude- und Solartechnik (IGS) der TU Braunschweig, für energieeffiziente Systeme beim Bau des ersten Netto-Plusenergie-Gebäudes im Raum Stuttgart – ein Gebäude wie ein Kraftwerk.

Das energetische Gesamtkonzept des Gebäudes basiert auf der konsequenten Reduzierung des Strom- und Wärmebedarfs durch Lastmanagement, des Einsatzes innovativer Gebäudetechnik und der Nutzung von Sonnenenergie für die Beheizung und Stromversorgung des Gebäudes.

Das im Oktober 2010 fertig gestellte, kompakte Haus mit rund 210 m² Wohnfläche verfügt über ein nach Süden ausgerichtetes Pultdach, welches flächendeckend mit einer Photovoltaikanlage (ca. 15 kWp) und einer solarthermischen Anlage (ca. 7 m²) ausgestattet ist. Dies führt in Kombination mit großzügigen Verglasungen und einer sehr gut wärmegedämmten Gebäudehülle zu einem geringen Jahres-Heizenergie- und Heizleistungsbedarf (unter 20 W/m²).

Darüber hinaus spielt auch die optimale Tageslichtnutzung eine große Rolle. So öffnet sich das von den Architekten Berschneider + Berschneider aus Pilsach entworfene Gebäude mit großzügigen Fensterflächen Richtung Süden, wohingegen es sich nach Norden, Osten und Westen eher verschließt. Der Überhitzung in den Sommermonaten wird durch einen außen liegenden Sonnenschutz und die gute Gebäudehülle Rechnung getragen.

Ein Netto-Plusenergie-Haus ist vergleichbar mit einem Puzzle: Jede Systemkomponente muss optimal in die nächste greifen. Nur so können Energieverluste vermieden und beste Resultate erzielt werden. Deshalb entschied sich der Bauherr auch für zahlreiche energieeffiziente Systeme von Rehau, die ideal aufeinander abgestimmt sind und besonders effizient arbeiten.

Für die Beheizung des Gebäudes kam eine Wärmepumpe Geo (10 C) mit Systemspeicher (825 l) in Kombination mit drei Erdwärmesonden RauGeo PE-Xa von jeweils 95 m Länge zum Einsatz. Im Haus wird die Energie mit Hilfe einer Rehau Flächenheizung verteilt, die insgesamt ca. 210 m² umfasst und für ein angenehmes Wohnklima sorgt. Die Solaranlage auf dem Dach, die eine umweltfreundliche Trinkwassererwärmung ermöglicht, besteht aus drei Rehau Solect Wannenkollektoren und ist über einen Wärmeaustauscher in den unteren Teil des Pufferspeichers eingebunden. Die Trinkwarmwasserbereitung erfolgt im Durchflussprinzip (Frischwasserstation 25).

Zur kontrollierten Belüftung tragen insgesamt 75 m des Luft-Erdwärmetauschersystems Awadukt Thermo bei. Mittels der Temperatur des Erdreichs erwärmen die im Boden verlegten Rohre die angesaugte Frischluft im Winter zusätzlich beziehungsweise kühlen sie im Sommer. Damit werden Energiekosten eingespart. Mit seiner speziellen antimikrobiellen Innenschicht leistet das Luft-Erdwärmetauschersystem zudem einen Beitrag zu verbesserter Lufthygiene im Gebäude.

Aber nicht nur die Energieeffizienz spielte beim Netto-Plusenergie-Haus in Leonberg eine Rolle, auch dem richtigen Umgang mit der kostbaren Ressource Wasser wurde großes Augenmerk geschenkt. So führten hohe Ansprüche an die Hygiene der Trinkwasserinstallation zum Einbau von 500 m des Installationssystems RauTitan. Für eine geräuschlose Entsorgung des anfallenden Abwassers und damit für mehr Wohnqualität sorgt schließlich das schalldämmende Hausabflusssystem RauPiano Plus.

Damit auch Regenwasser im Sinne der Ressourcenschonung sinnvoll genutzt wird, entschied sich der Bauherr zusätzlich für das Regenwassernutzungssystem RauRain. Hier wird in einem 5 000 l Tank Regenwasser zentral gesammelt, über eine Pumpe ins Haus gebracht und dort beispielsweise für die Toilettenspülung zur Verfügung gestellt. Zudem wird es für die Gartenbewässerung verwendet.

Neben den Systemen für energieeffizientes Bauen und nachhaltiges Wassermanagement kann das Netto-Plusenergie-Haus auch mit weiteren Systemen überzeugen, die für erhöhten Wohnkomfort sorgen. So wurde unter anderem das zentrale Staubsaugersystem VacuClean eingebaut. Während die zentrale Saugeinheit außerhalb der Wohnräume, im Keller untergebracht wird, befinden sich die Saugdosen an verschiedenen Stellen im Haus. Der Saugschlauch wird dort einfach angeschlossen, der Schmutz eingesaugt und geräuschlos über das schalldämmende Rohrsystem RauPiano Plus zur Saugeinheit transportiert. Die mikrostaubbeladene Saugluft, häufig Auslöser von Allergien, wird sofort ins Freie befördert.

Darüber hinaus bietet das WPC-Terrassensystem Relazzo im Gartenbereich eine umweltfreundliche Lösung für die Gestaltung der modernen Terrasse. Auch nach Jahren im Alltagseinsatz besticht das Terrassensystem noch durch seine hohen qualitativen Eigenschaften hinsichtlich Farbstabilität, Witterungsbeständigkeit, Riss- und Splitterfreiheit sowie Rutschfestigkeit. Zudem leistet auch das Terrassensystem einen wichtigen Beitrag zu Umweltschutz und Ressourcenschonung, da es zu über 50 % aus heimischen Hölzern aus nachhaltiger Forstwirtschaft besteht.

Im Netto-Plusenergie-Haus wird die zur Verfügung stehende Energie optimal eingesetzt und genutzt. Dahinter steht ein intelligentes Stromlastmanagement, das einen hohen Eigenstrom-Nutzungsanteil für Stromverbraucher mittels Wärmepumpe, Lüftungsanlage, Haushaltsgeräte oder Beleuchtung anstrebt. Zusätzlich wird es durch Gebäudeleittechnik unterstützt und überwacht. Mögliche Überschüsse aus der solaren Stromerzeugung werden schließlich direkt in Elektrofahrzeugen (Klein-Pkw Smart und E-Roller) genutzt und finden damit sogar außerhalb des Hauses eine sinnvolle und Ressourcen schonende Verwendung.

Architekten Hausentwurf: Berschneider+Berschneider, Pilsach bei Neumarkt Planung Energie und Technik: EGS-Plan, Stuttgart und Institut für Gebäude- und Solartechnik (IGS) der TU Braunschweig