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Hausreportage: Vom Minus zum Plus


ÖKO-TEST Spezial Umwelt & Energie - epaper ⋅ Ausgabe 9/2017 vom 21.09.2017

Wenn Architekten für sich selbst bauen, wird es oft abgehoben und spleenig. Ganz anders bei diesem Projekt in Unterfranken: klare Formen, realistische Kosten und trotzdem ein Haus, das mehr Energie gewinnt als verbraucht. Davon können andere Baufamilien lernen, ohne selbst Lehrgeld zahlen zu müssen.


Artikelbild für den Artikel "Hausreportage: Vom Minus zum Plus" aus der Ausgabe 9/2017 von ÖKO-TEST Spezial Umwelt & Energie. Dieses epaper sofort kaufen oder online lesen mit der Zeitschriften-Flatrate United Kiosk NEWS.

Bildquelle: ÖKO-TEST Spezial Umwelt & Energie, Ausgabe 9/2017

Die Straßenseite nach Nordwesten zeigt sich zugeknöpft. Trotzdem bietet ein großes Fenster tolle Ausblicke.


Die Idee wollte einfach nicht mehr raus aus dem Kopf von Andreas Miller: Wie wäre es, wenn das Haus der Familie selbst zur Energiequelle würde, statt immer nur Strom und Gas zu verschlingen? Wenn man ...

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... mit selbsterzeugtem Strom sogar ein Elektroauto betreiben könnte? Und wenn das Ganze auch als Normalverdiener bezahlbar wäre. Wäre, würde, könnte: Aus der Idee wurde ein ganz reales Haus, und das steht heute im Städtchen Münnerstadt in Unterfranken.


Mit begrenzten Mitteln zeigt Andreas Miller, was möglich ist


Zugegeben, die Bedingungen für das 2011 umgesetzte Bauvorhaben waren anders als bei „normalen“ Bauherren. „Zu der Zeit absolvierte ich gerade meine Fortbildung zum Passivhaus-Planer, da macht man sich natürlich intensiv Gedanken“, sagt Andreas Miller beinahe entschuldigend. Zudem steuerte sein Bruder Daniel als Umwelttechniker gleich noch die Planung für die Haustechnik bei. „Wir wohnten noch in einer umgebauten Scheune. Die hatte viel Platz, aber auch einen hohen Energieverbrauch“, erzählt Andreas Miller. Trotzdem nahmen er und Ehefrau Jeannette sich zwei Jahre Zeit, um nach einem passenden Bauplatz zu suchen, denn die hohen Ziele waren nur mit einem Neubau zu erreichen. Zudem war so genug Zeit, um den Traum vom Plusenergiehaus in allen Details zu durchdenken.

Denn vor sieben Jahren gab es lediglich erste Konzepte von Plusenergiehäusern und nur wenige gebaute Beispiele. „Wir hatten auch nicht die nahezu unbegrenzten Mittel anderer Pilotprojekte zur Verfügung, sondern ein festes Budget, das wir auf alle Fälle einhalten wollten“, erinnert sich Andreas Miller. Und so dringt die Disziplin bei Planung, Finanzierung und Ausführung aus jeder Ritze des Hauses.

Da ist zunächst die einfache Form – ein konsequenter Kubus ohne Vorsprünge und Kanten. Das Pultdach weist nach Süden und überragt so die Kuppe des eigentlich ungünstigen Nordhangs, an dem das Haus liegt. „Ohne Befreiungen von den Vorgaben des Bebauungsplans bei Dachform und -neigung, zu denen wir auch das Okay der Nachbarn eingeholt haben, hätte das Konzept nicht funktioniert“, ist sich Miller sicher. Das weit auskragende Dach bildet keinen nutzbaren Raum, sondern ist letztlich die mit einer Holzschalung verkleidete Aufständerung der Photovoltaikanlage. Die Dämmung liegt darunter, in der obersten Decke des Kubus. Wie bei Effizienz- und Passivhäusern üblich und notwendig, orientieren sich große Fenster nach Süden. Nach Norden hin sind sie deutlich kleiner – bei den Millers allerdings zumindest im Wohnzimmer immer noch größer als nach der Lehrmeinung üblich. Denn Andreas Miller ist nicht nur ein kühl rechnender Ingenieur, sondern auch Unterfranke und damit Gemütsmensch: „Die Aussicht auf die Berge der Rhön öffnet einem das Herz. Da musste das Fenster im Erdgeschoss einfach etwas größer ausfallen.“ Dafür holte er an anderer Stelle der Energiebilanz die Energieverluste wieder rein.

Das offene Treppenhaus könnte auch verkleidet werden.


Alle Fotos (8): Andreas Miller


Die Panoramaaussicht auf die Hügel der Rhön ist kinoreif


Überhaupt die Fenster: Als passive Sammler für die Sonnenenergie kommt ihnen eine zentrale Bedeutung für das Funktionieren des Hauses und den Wohnkomfort zu. Nach Westen, Süden und Osten dämmen die Dreifachscheiben in den passivhausgeeigneten Holz-Alu-Rahmen mit zusätzlicher Hartschaumdämmung deshalb einen Tick weniger gut, lassen aber etwas mehr Sonnenenergie ins Haus. Nach Norden, wo sowieso kein Sonnenstrahl hinfällt, ist die Wärmedämmung dafür um das entscheidende Zehntel hinterm Komma besser. Auch die Wände sind einfach, aber effizient konstruiert. Das Hanggeschoss ist aus Leichtbetonelementen errichtet, die dick mit Hartschaum gegen das Erdreich und die Außenluft gedämmt sind. Unter der Bodenplatte liegen ebenfalls 30 Zentimeter dicke Hartschaumplatten, um den Energieverlust zu minimieren. In den beiden oberen Geschossen bilden Holztafelwände die Außenhülle. In ihre Hohlräume wurde Zellulosedämmstoff eingeblasenen. 8,5 Zentimeter dicke, massive Holzplatten versteifen die Konstruktion und bilden gleichzeitig die Oberfläche zum Wohnraum; das sparte zusätzlich Geld.

Auch mit kostengünstigen Materialien ist der Wohn- und Essbereich ansprechend.


Heller geht es kaum: Die Südfenster nehmen fast die ganze Fassade ein.


Im Dach ist die Dämmschicht sogar 40 Zentimeter stark. Trotzdem wirken Wände und Decke relativ schlank. Das Gefühl, im einen Energiesparbunker zu wohnen, kommt an keiner Stelle des Hauses auf. „Bei diesem extrem niedrigen Niveau für den Heizwärmebedarf kommt es auf jedes Detail an, an dem Energie verloren gehen kann“, erklärt Andreas Miller. Deshalb wurde die Planung wie bei vielen Passivhäusern auch von externen Experten geprüft und zertifiziert.

Bei der Bauausführung war ein Blower-Door-Drucktest zur Kontrolle der Luftdichtigkeit der Gebäudehülle ein Muss. Hier geht es darum, kleinste Undichtigkeiten ausfindig zu machen, um Wärmeverluste und mögliche Bauschäden zu vermeiden. Auch die Grundrisse der drei Ebenen sind einfach gehalten und kommen mit nur wenigen Innenwänden aus. Im Hanggeschoss befinden sich Büroräume sowie Keller und Haustechnik. Nach oben geht es über eine teilweise verglaste Treppe. „Wir wollten das Wohngefühl aus unserer alten Scheune ein wenig ins neue Haus übertagen“, erklärt der Hausherr. Mit kleinen Umbauten wären alle drei Geschosse getrennt nutzbar. Im Erdgeschoss führt das offene Wohn- und Ess zimmer auf die Terrasse. Auch Gäste bereich und der Hauswirtschaftsraum sind hier angesiedelt. Im Obergeschoss liegen die Schlafzimmer, teilweise mit offener Ankleide, und das Familienbad. Über die Terrasse wäre ein barrierefreier Zugang ins Erdgeschoss möglich, sodass auch dieser Aspekt schon eingebaut ist. Als Sichtschutz schirmt ein Gartenhaus den Außenbereich ab. Vom verglasten Sommerzimmer schweift der Blick auf die Hügellandschaft der Rhön.

Das Familienbad auf der Nordseite ist großzügig und licht.


Jedes Geschoss wäre nach kleinen Umbauten für sich nutzbar


Das „Sonnensegel“ auf dem Dach holt im Idealfall eine Spitzenleistung von 24 Kilowattstunden (kWh) vom Himmel. Übers Jahr gesehen summiert sich der Stromertrag auf rund 22.000 kWh. Nur etwa 1.500 davon verbrauchen die beiden kleinen Wärmepumpen zur Beheizung von circa 200 Quadratmetern Wohnfläche mit kompletter Warmwasserbereitung. Weitere rund 6.500 kWh benötigen die Büroräume, der Haushaltsstrom, Pumpen und Steuerungen sowie die Lüftungsanlage mit Wärmerückgewinnung. Bleibt also noch genug übrig für einen strombetriebenen Kleinwagen mit einer Fahrleistung von 12.000 Kilometern pro Jahr und eine ordentliche Einspeisung ins öffentliche Netz. „Jedes Mal, wenn ich das Haus verlasse, geht der Blick auf die Anzeige der Wechselrichter der Sonnenstrom anlage“, freut sich Miller. Der deutliche Überschuss in der Energiebilanz resultiert nicht nur aus der hohen Leistung der PV-Anlage. Vielmehr sind alle Verbraucher auf maximale Effizienz getrimmt. Elektronisch gesteuerte Minipumpen schicken das Heizwasser aus einem 500 Liter fassenden Pufferspeicher durch die Heizkreise der Fußbodenheizung. Die Lüftungsanlage holt im besten Fall 93 Prozent der Wärme aus der abgesaugten Raumluft und wärmt damit die Frischluft vor. Die Wärmepumpe für die Heizung des Hauses hat eine Leistungsaufnahme von gerade mal 750 Watt – halb so viel wie ein Haarfön. Nur 24 Quadratmeter Erdkollektoren sind einige Meter tief im Garten vergraben und nutzen im Winter die Erdwärme. Gerade mal 2.000 Euro hat die komplette Wärmepumpenanlage gekostet. Diese Minimalausstattung war nur möglich, weil der Heizwärmebedarf durch die Gebäudehülle optimiert wurde. 15 Kilowattstunden pro Quadratmeter und Jahr darf der Heizwärmebedarf eines Passivhauses betragen. Das Haus in Münnerstadt liegt bei nur neun.

Strom für 12.000 Kilometer pro Jahr liefert die Photovoltaikanlage auch.


Zur Autarkie müssen die Stromspeicher besser und günstiger werden


Ein Problem haben Pioniere allerdings oft: Wer so früh kommt, den bestraft der technische Fortschritt. In den Jahren 2010 und 2011 war das Thema Plusenergiehaus noch neu, und viele Dinge, die heute standardmäßig dazu gehören, gab es damals gar nicht oder nur für sehr viel Geld. Zum Beispiel, dass die Wärmepumpe bevorzugt dann läuft, wenn die Sonne den Strom frei Haus liefert. Oder dass der selbstproduzierte Sonnenstrom automatisch zuerst das Haus versorgt, als Nächstes das Elektro auto lädt und erst dann den Überschuss ins öffentliche Stromnetz einspeist. Andreas Miller regelt stattdessen vieles noch von Hand. Auch die Miniwärmepumpe für die Hausheizung lieferte nicht ganz die berechnete Jahresarbeitszahl. Deshalb haben Daniel und Andreas Miller eine zusätzliche Abluftwärmepumpe für die Warmwasserversorgung installiert, sie nutzt die Abwärme des Haustechnikraums. „Hier herrscht dauerhaft gleichmäßige Temperatur, die einen effizi- enten Betrieb ermöglicht“, erklärt Andreas Miller. Auch beim Speichern des Sonnenstroms hat die Familie Lehrgeld bezahlt. Vor sechs Jahren waren leistungsfähige und langlebige Lithium-Ionen-Speicher nahezu unbezahlbar. Andreas Miller kaufte deshalb einen kleinen Bleiakku, der Sonnenstrom für die Abendstunden konservierte und teilweise auch das Elektroauto speiste. „Leider hat der vorletztes Jahr den Geist aufgegeben“, bedauert Miller. Jetzt will er erst einmal abwarten, wie sich Technik und Preise entwickeln. So lange wird der überschüssige Strom ins Netz eingespeist. „Akkuspeicher werden preiswerter und leistungsfähiger, das wird sehr interessant“, ist sich der Energiefachmann sicher.

Das Ziel ist klar: Auf Dauer soll das Haus energieautark sein. Strom ist ausreichend vorhanden. Die Photovoltaikanlage erzeugt etwa doppelt so viel Energie, wie Haus, Bewohner und E-Auto benötigen. Nur eben nicht immer zu den benötigten Zeiten. Eine Idee ist es, den Akku eines Elektroautos in beide Richtungen zu nutzen: Der Sonnenstrom wird im Auto gespeichert und bei Bedarf wieder ins Haus zurückgespeist. Noch ist der Preis für diese Lösung allerdings sehr hoch.

Eine vernetzte Steuerung kontrolliert wichtige Funktionen im Haus.


Apropos Preis: Mit reinen Bauwerkskosten von 1.250 Euro pro Quadratmeter ist das Plusenergiehaus nicht teurer als vergleichbare konventionelle Objekte, eher preiswerter. Auch das spricht für das strikte Kostenmanagement. So gaben die Millers zum Beispiel für die 45 Quadratmeter Fliesen des Büros nur fünf Euro pro Quadratmeter aus. Auch sonst sind die Oberflächen zu möglichst geringen Kosten, aber dennoch ästhetisch gestaltet. „Wir haben überlegt, welche Schwerpunkte wir setzen“, sagt Andreas Miller. Die lagen bei optimaler Energieeffizienz und einer zukunftsfähigen Energieversorgung. „Wenn wir irgendwann schicke Fliesen oder die Designarmatur im Bad haben wollen, können wir das immer noch machen.“ Auf die Dämmung der Hülle und die energiesparende Architektur kann man aber nur bei Planung und Bau Einfluss nehmen.

Bautafel

Plusenergiehaus im Passivhausstandard
Baujahr: 2011.
Wohn-/Bürofläche: 308 m².
Wandaufbau (von innen nach außen): verleimte Mehrschichtholztafel 85 mm, Zelluloseeinblasdämmung (WLG 040) zwischen Holzkonstruktion mit Doppelstegträgern 300 mm, Holzfaserplatte (WLG 045) 60 mm, Außenputz 12 mm, diffusionsoffen, U-Wert 0,106 W/(m²K).
Dach (von innen nach außen): Holzwerkstoffplatte 15 mm, Zelluloseeinblasdämmung (WLG 040) 400 mm Zellulose, Stegträger, paraffinierte Holzfaserplatte 20 mm DWD (WLG 090), aufgeständerte Trapezblechkonstruktion als Wetterschutz und Tragkonstruktion für PV-Anlage, U-Wert 0,103 W/(m²K).
Fenster: Holz-Alu-Rahmen mit Hartschaumdämmung, optimierter Einbau, Uw-Wert 0,74 W/(m²K), Dreifachverglasung Süd + West + Ost Ug 0,61 W/(m²K), Nordseite Ug 0,50 W/(m²K).
Haustechnik: Photovoltaikanlage 23,74 kWp; Stromerzeugung circa 22.000 kWh/a, Miniwärmepumpe 750 W, 24 m² Flachkollektoren im Erdreich, 500 l Pufferspeicher, Hocheffizienz-Umwälzpumpen, Fußbodenheizung, Lüftungsanlage mit bis zu 93 Prozent Wärmerückgewinnung, Regenwassernutzung mit Zisterne.
Heizwärmebedarf: 9 kWh/(m²a), Primärenergiebedarf 74 kWh/(m²a) für Heizung, Warmwasser, Hilfsund Haushaltsstrom (berechnet nach PHPP).
Baukosten: 1.250 €/m² (brutto KG 300 + 400), gesamt 351.000 €.
Architekt und Haustechnikplanung: Dipl.-Ing. Andreas Miller, Ingenieur büro Miller Architektur & Energieberatung, 97702 Münnerstadt, Tel. 0 97 33 / 7 83 45 93, miller-ib.de