Planung und Entwicklung des Energiekonzeptes
Als Grundlage des Plus-Energie-Konzepts wurde die Passivhaus-Bauweise gewählt. Die Begründung liegt darin, dass der Bauherr bereits das erste Passivhaus in der Region gebaut hatte und damit sehr gute Erfahrungen gemacht hat hinsichtlich des Raumklimas, des Komforts und der Wirtschaftlichkeit. Zudem zeigen Auswertungen von gebauten Gebäuden, dass die Grenzkosten für erhöhte Effizienz niedriger liegen als die Kosten für die Bereitstellung von erneuerbaren Energien. Die Devise hieß also: Zunächst möglichst viel Energie einsparen – und den kleinen Rest erneuerbar bereitstellen.
Die energetische Berechnung erfolgte entsprechend mit dem Passivhaus Projektierungs-Paket (PHPP 2013).
Das Passivhaus Projektierungs-Paket (kurz PHPP)
Das Passivhaus Projektierungs-Paket (kurz PHPP) wurde vom Passivhaus Institut (PHI) in Darmstadt unter der Leitung von Dr. Wolfgang Feist entwickelt und stellt ein realistisches, jahreszeitlich stationäres Nachweisverfahren dar, um zu bestimmen, ob ein Gebäude den Kriterien des Passivhaus-Standards entspricht.
Das PHPP ist ein auf Microsoft Excel basierendes Programm mit zahlreichen Eingabeblättern. Das Paket dient zur Berechnung der gebäudespezifischen Energiebilanz, der Ermittlung der Heizlast sowie der Erfassung des Primärenergiebedarfs des Gebäudes. Derzeit ist kein anderes Verfahren mit einem vertretbaren Aufwand in der Lage, die Ergebnisse im selben Detailgrad wiederzugeben. Das PHPP ist Voraussetzung, um ein Gebäude als Passivhaus gemäß dem Passivhaus-Standard berechnen und die Einhaltung der Kriterien nachweisen zu können.
Das Passivhaus Institut Darmstadt bietet eine Übungsversion unter folgendem Link an: https://passiv.de/de/05_service/02_tools/01_phvp2002/01_phvp2002.htm
In der Folge werden einige wesentliche Rechenschritte für das Beispielgebäude aus der PHPP-Berechnung in Form von Screenshots dargestellt.
Die Berechnungen können sehr einfach nachvollzogen werden, wenn sie in das Rechenprogramm eingefügt werden.
Als erster Schritt müssen die allgemeinen Angaben des Gebäudes auf dem ersten Arbeitsblatt des PHPP eingetragen werden. Die Energiebezugsfläche wird im Arbeitsblatt „Flächen“ eingefügt (siehe oberste Eingabezeile des Screenshots oben). Dabei handelt es sich um die beheizte Wohnfläche, die sich aus der Wohnflächenberechnung ergibt.
Der nächste Schritt ist die Ermittlung der Transmissionsflächen Die jeweiligen Flächen des Gebäudequaders werden mittels des Erfassungsblatts erfasst. Bei jeder Fläche werden die Fensterflächen zugeordnet und direkt abgezogen. Zudem werden in dem Arbeitsblatt die U‑Werte der jeweiligen Konstruktionen zugeordnet. Unten auf dem Arbeitsblatt erfolgt außerdem die Erfassung der Wärmebrücken.
In den Folgekapiteln werden weitere Arbeitsschritte der PHPP-Eingabe dargestellt, z. B. die Ermittlung der U-Werte, Annahmen zur Gebäudetechnik, Bilanzierung von Gewinnen und Verlusten sowie die Bilanzierung des Energiebedarfs für Heizen, Warmwasser und Strom.
Das Wärmeangebot der Solarstrahlung und die Grundlagen zum sommerlichen Wärmeschutz werden durch die Dimensionierung und Erfassung der Fenster bestimmt (PHPP-Arbeitsblatt „Fenster“ und „Verschattung“).
Wichtig ist auch die Bauweise. Das sommerliche Verhalten hängt vor allem von der Sonneneinstrahlung, davon, ob Nachtlüftung möglich ist, und von der speicherwirksamen Masse ab, wobei die raumseitigen Materialien in einer Dicke von 4 bis 10 cm einen besonders relevanten Einfluss auf die tägliche Temperaturamplitude besitzen.
Das Beispielgebäude wurde mit Ausnahme der Südwand in schwerer Massivbauweise aus Kalksandsteinwänden und Stahlbetondecken errichtet. Zur Optimierung des sommerlichen Verhaltens sollten die Fenster tagsüber verschattet sein, die internen Gewinne durch die Nutzer möglichst gering gehalten werden und Nachtlüftung ausgeführt werden. Bei dem Gebäude ist es auf diesem Weg möglich, ein sehr gutes sommerliches Raumklima zu erzielen ohne Einsatz von aktiver Kühlung.
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Texte: Autor_innen des Lernfelds/ Fallbeispiel/ Kurswoche, Erscheinungsjahr, Titel des Lernfelds/ Fallbeispiel/ Kurswoche. Hrsg.: e-genius – Initiative offene Bildung, www.e-genius.at”
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