Energiekonzept Haus D10
Text: Michaely, Petra; Oehler, Stefan; Schroth, Jürgen
Energiekonzept Haus D10
Text: Michaely, Petra; Oehler, Stefan; Schroth, Jürgen
Das 1951 fertiggestellte Farnsworth House von Mies van der Rohe in der Nähe von Chicago steht in einem hochwassergefährdeten und dementsprechend feuchten Gebiet. Die ästhetische, bauphysikalisch aber nicht ausgereifte Fassadenkonstruktion leidet im Winter unter Kondensatbildung und sehr hohen Wärmeverlusten; im Sommer hingegen heizt sich das Gebäude stark auf.
Dies galt es bei Haus D10 zu verhindert. Die 182 Quadratmeter große Villa erzeugt trotz des hohen Verglasungsanteils mehr Energie, als sie selbst benötigt – und bietet ganzjährig ein angenehmes Innenraumklima.
Das Gebäude ist eine mit Steinwolle hochgedämmte Mischkonstruktion mit einem Untergeschoss aus Beton und Holzwänden im Erdgeschoss. Die weit auskragenden weißen Scheiben der Bodenplatte und des Dachs lagern auf zwei Wandscheiben im nördlichen Bereich. Die Ost-, West- und Südfassade sind komplett verglast. Auf dem Flachdach wurde eine Photovoltaik-Anlage mit geringer Neigung vom Rand zurückgesetzt installiert, damit sie vom Garten aus nicht zu sehen ist. Sie produziert im Jahresmittel mehr als 7500 Kilowattstunden.
Eine Be-und Entlüftungsanlage mit Wärmerückgewinnung versorgt alle Bereiche mit Frischluft und führt Feuchtigkeit ab. Die Ventilatoren der Anlage benötigen lediglich 0,35 Wattstunden pro Kubikmeter transportierter Luft. Die Schiebetüren ermöglichen eine natürliche Lüftung. Eine ganzjährig gleichbleibende Temperatur wird mit Hilfe von vertikalen Erdsonden, einer Wärmepumpe und einer Fußboden-Heizung im Winter bzw. einer Fußboden-Kühlung im Sommer erreicht. Dabei kühlen und heizen die Erdsonden das Gebäude über eine Betonkerntemperierung. Die Erdsonden be- und entladen das Erdreich im Jahresrhythmus, welches so als saisonaler Wärmespeicher funktioniert. Eine erforderliche Umwälzpumpe kommt mit 122 Watt aus, auf einen energieintensiven Dauerbetrieb der Zirkulationspumpe wurde verzichtet.
Die passiven solaren Gewinne durch die großflächigen Fenster erzeugen etwa 66 Prozent des gesamten Heizwärmebedarfs. Durch die guten Wärmedämm- und Wärmedurchgangskoeffizienten der Scheiben weist die Südfassade allein bereits eine positive Energiebilanz auf. Im Winter, wenn die Sonne tief steht, fängt sie mehr Energie auf, als sie nach außen verliert. Außerdem verhindern diese guten bauphysikalischen Werte in Verbindung mit der Lüftungsanlage eine Kondensatbildung an den Fenstern.
Die jährliche Bilanz des Gesamtprimärenergiekennwerts inklusive PV-Anlage auf dem Flachdach wurde mit dem Passivhaus-Projektierungspaket bilanziert; erreicht wird insgesamt eine Gutschrift von 22 Kilowattstunde pro Quadratmeter. Die Bilanz beinhaltet dabei den gesamten Energieverbrauch im Gebäude – vom Heizen, Kühlen, Lüften, über Pumpen bis hin zum Stromverbrauch für die Hausgeräte und die Beleuchtung.
Das Gebäude ist eine mit Steinwolle hochgedämmte Mischkonstruktion mit einem Untergeschoss aus Beton und Holzwänden im Erdgeschoss. Die weit auskragenden weißen Scheiben der Bodenplatte und des Dachs lagern auf zwei Wandscheiben im nördlichen Bereich. Die Ost-, West- und Südfassade sind komplett verglast. Auf dem Flachdach wurde eine Photovoltaik-Anlage mit geringer Neigung vom Rand zurückgesetzt installiert, damit sie vom Garten aus nicht zu sehen ist. Sie produziert im Jahresmittel mehr als 7500 Kilowattstunden.
Eine Be-und Entlüftungsanlage mit Wärmerückgewinnung versorgt alle Bereiche mit Frischluft und führt Feuchtigkeit ab. Die Ventilatoren der Anlage benötigen lediglich 0,35 Wattstunden pro Kubikmeter transportierter Luft. Die Schiebetüren ermöglichen eine natürliche Lüftung. Eine ganzjährig gleichbleibende Temperatur wird mit Hilfe von vertikalen Erdsonden, einer Wärmepumpe und einer Fußboden-Heizung im Winter bzw. einer Fußboden-Kühlung im Sommer erreicht. Dabei kühlen und heizen die Erdsonden das Gebäude über eine Betonkerntemperierung. Die Erdsonden be- und entladen das Erdreich im Jahresrhythmus, welches so als saisonaler Wärmespeicher funktioniert. Eine erforderliche Umwälzpumpe kommt mit 122 Watt aus, auf einen energieintensiven Dauerbetrieb der Zirkulationspumpe wurde verzichtet.
Die passiven solaren Gewinne durch die großflächigen Fenster erzeugen etwa 66 Prozent des gesamten Heizwärmebedarfs. Durch die guten Wärmedämm- und Wärmedurchgangskoeffizienten der Scheiben weist die Südfassade allein bereits eine positive Energiebilanz auf. Im Winter, wenn die Sonne tief steht, fängt sie mehr Energie auf, als sie nach außen verliert. Außerdem verhindern diese guten bauphysikalischen Werte in Verbindung mit der Lüftungsanlage eine Kondensatbildung an den Fenstern.
Die jährliche Bilanz des Gesamtprimärenergiekennwerts inklusive PV-Anlage auf dem Flachdach wurde mit dem Passivhaus-Projektierungspaket bilanziert; erreicht wird insgesamt eine Gutschrift von 22 Kilowattstunde pro Quadratmeter. Die Bilanz beinhaltet dabei den gesamten Energieverbrauch im Gebäude – vom Heizen, Kühlen, Lüften, über Pumpen bis hin zum Stromverbrauch für die Hausgeräte und die Beleuchtung.
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