Während jahrelang das Passivhaus als Ziel vorbildlicher ökologischer Bauweise propagiert wurde, gehen heutige Pionier-Projekte im Plus-Energie-Standard noch ein Stück weiter. Sie nutzen die sie umgebende Umweltenergie aus Sonne und Wind aktiv, um sich selbst zu versorgen oder sogar einen Überschuss zu erwirtschaften. Und das Beste ist: Die Technik für solch zukunftsfähige Häuser ist heute bereits vorhanden – und wird im Holzfertigbau auch zunehmend schon eingesetzt.
Selbst erzeugten Strom nutzen
Hier kommt die Wärmepumpe ins Spiel. Während sie früher oft als Strom-Heizung verschrien war, die hohe Kosten verursacht, weil sie teilweise auch in schlecht gedämmten Häusern mit hohem Heizwärmebedarf zum Einsatz kam, wird sie bei hoch gedämmten Häusern – wohlmöglich noch mit eigener Stromproduktion – zur ökologisch sinnvollen Alternative.
Die Wärmepumpe nutzt die kostenlose, regenerative Sonnenwärme, die in Erdreich, Luft oder Grundwasser gespeichert ist, sammelt diese über einen speziellen Kühlmittelkreislauf ein und „pumpt“ sie mithilfe eines Kompressors (und Strom) auf das für die Heizanlage benötigte Temperaturniveau. Dabei gilt: Je geringer der Temperaturunterschied zwischen Wärmequelle und Heizkreislauf, desto günstiger wird das Heizen mit der Wärmepumpe. Deshalb sind Flächenheizungen, wie zum Beispiel Fußbodenheizungen, besonders geeignet, da sie mit geringeren Vorlauftemperaturen auskommen. Doch es gibt noch andere Alternativen.
Denn eine weitere wichtige Komponente in modernen Häusern ist die kontrollierte Lüftungsanlage mit Wärmerückgewinnung, da die Gebäudehüllen immer dichter werden, um Bauschäden und unkontrollierte Wärmeverluste zu vermeiden. Frische Luft ist aber ein ganz entscheidender Faktor für die Behaglichkeit in einem Raum. Um einen ausreichenden Luftwechsel zu erreichen, müsste man mindestens alle drei Stunden die Fenster für 5 bis 10 Minuten ganz öffnen – auch in der Nacht.
Abgesaugt wird die verbrauchte Luft in geruchsbelasteten Räumen wie Küche, Bad und WC, die Frischluft wird über einen Wärmetauscher vortemperiert und dann Wohn- und Schlafbereichen zugeführt. Zugerscheinungen sind bei korrekter Auslegung und den geringen benötigten Volumenströmen nicht zu befürchten. Reicht der für die Belüftung benötigte Luftwechsel auch für die Heizwärmeversorgung aus, kann sogar über die Lüftungsanlage geheizt werden. Dies ist bei Holzfertighäusern durchaus schon üblich. Dann wird die Zuluft bei Bedarf durch die Wärmepumpe und elektrische Nachheizelemente in den Luftauslässen auf die benötigte Temperatur gebracht. Da Luft kein so effizienter Wärmetransporter wie Wasser ist und bei „Kältespitzen“ mit elektrischer Energie nachgeheizt wird, kann es hier zu einem höheren Stromanteil bei der Heizenergieversorgung kommen. Vorteil ist, dass die Haustechnik weniger aufwendig ist, da kein wasserführendes Heizsystem benötigt wird. Viele Bauherren entscheiden sich zusätzlich für einen Kaminofen im Wohnbereich, der im Winter zusätzlich angenehme Strahlungswärme liefert, die eine Luftheizung nicht bieten kann.
Neue Impulse für Energie-Speicherung
Auch wenn ein Plus-Energie-Haus selbst „grünen“ Strom produziert und der (eventuell höhere) Stromverbrauch dadurch theoretisch selbst gedeckt werden kann, gibt es ein Problem: Der Strom wird produziert, wenn sie Sonne scheint – und nicht, wenn er auch benötigt wird.
Intelligente Speichersysteme sind also gefragt und hier ist noch erheblicher Entwicklungsbedarf gegeben. Batteriesysteme sind zwar schon zu haben, aber noch recht teuer und die Speicherkapazitäten gering. Aber es tut sich was: Ab Mai 2013 gibt es bei der staatlichen KfW-Bank unter der Programmnummer 275 Fördermittel für Solarstromspeicher. Vergeben wird die Förderung als zinsgünstiges Darlehen mit einem Tilgungszuschuss von bis zu 660 Euro pro Kilowattpeak PV-Leistung.
Es gibt auch noch andere Ideen, wie Häuser ihren Energieverbrauch optimieren können. Zum Beispiel durch passive Solarenergienutzung, in dem große Glasflächen so angeordnet werden, dass sie die tief stehende Wintersonnenwärme einfangen, im Sommer aber effektiv verschattet sind, um eine Überhitzung (Kühlbedarf) zu vermeiden. Ein weiterer Schritt ist, Wärmeüberschüsse im Gebäude über Speichermassen oder sogenannte „Phasenwechselmaterialien“ zu speichern und zeitversetzt wieder abzugeben. Auch gibt es bereits Projekte, bei denen mehrere „Plus-Energie-Häuser“ zusammengefasst werden, deren Stromüberschuss dann in Gas umgewandelt und im Erdgasnetz gespeichert wird (Stichwort „Power to Gas“).
Die Fertigbaubranche befasst sich eingehend mit dem Thema zukunftsfähige Häuser, wie unter anderem das Kooperationsprojekt „Green Concept“ zeigt, bei dem Studierende der Technischen Universität Darmstadt im Rahmen eines Wettbewerbs Entwürfe für ein nachhaltiges Haus der Zukunft erstellt haben. Der Fertighaus-Hersteller Okal möchte aus den Ideen ein serienreifes Produkt entwickeln.