Lüftung mit Wärmerückgewinnung: Pflicht oder Notwendigkeit?

Muss ein Haus seit 2021 über eine passive Lüftung, also über eine Lüftung mit Wärmerückgewinnung verfügen?

Es gibt keine einzige Vorschrift, die jemanden zu einer Lüftung mit Wärmerückgewinnung im Haus verpflichtet. Warum behaupten dann viele Architekten, sie sei unverzichtbar?

Diese Anforderung ergibt sich aus den Berechnungen. Nach der seit 2021 geltenden Energieklasse A0 für Gebäude mit nahezu null Energiebedarf werden drei Hauptbestandteile der Gesamtenergieeffizienz eines Gebäudes bewertet:

• Wärmedämmeigenschaften der Gebäudehülle
• Wärmeverluste und Wärmegewinne des Hauses
• Wärmebereitstellung und Erzeugung aus erneuerbaren Quellen

Wärmedämmeigenschaften der Hüllkonstruktionen

... verbessern sich seit 1960 Schritt für Schritt. Gedämmt waren auch die ersten Plattenbauten. Sie hatten sogenannte Sandwichwände, deren mittlere Schicht aus Wärmedämmbeton bestand. Der Anstoß zum Dämmen war in jenen Jahren vor allem das Streben nach Unabhängigkeit von Energielieferungen aus den Nachbarländern sowie die Ökologie = Gestank aus zahlreichen Schornsteinen.

Später kam das Jahr 2010, in dem wir die Wärmedämmung ernster zu nehmen begannen. Seitdem bereiten wir den Markt schrittweise auf Produkte, Konstruktionsdetails und handwerkliche Qualität vor, damit wir die heute geforderten Häuser der Klasse A0 bauen können. Das schwächste Glied sind die Fenster, die man verantwortungsvoll auswählen muss. Bei der endgültigen Entscheidung berät Sie jeder Architekt oder Heizungsplaner gern.

Dazu ist zu sagen: Eine hochwertige thermische Gebäudehülle ist für die Bewohner von Vorteil, denn sie verringert die Zahl der kritischen Stellen in der Hülle (Wärmebrücken) und damit das Auftreten von Schimmel. Sie senkt den Wärmebedarf und vermeidet so zu trockene Luft und eine Vielzahl von Staubpartikeln, die sich in der Lunge festsetzen und Milben und Viren übertragen.

Wie bei allem sollte man es auch mit der Wärmedämmhülle nicht übertreiben. Ab einer bestimmten Stärke wirkt sich zusätzliche Dämmstärke kaum noch auf die Einsparung aus. Bei Fassadenwänden haben wir eine Stärke von 600 mm Polystyrol erreicht, bei der es theoretisch ein halbes Jahr dauert, bis die Wärme aus der Konstruktion entweicht (bei vollständiger Luftdichtheit des Hauses).

Wärmeverluste und Wärmegewinne, mechanische Lüftung

... eines Gebäudes ist die Wärme, die über die oben genannte Gebäudehülle nach außen entweicht. Bei der Berechnung werden die Dämmstärken angepasst und Möglichkeiten sinnvoller Einsparungen im Detail gesucht. Genau hier kommt eine der wichtigsten Aufgaben des Heizungsplaners ins Spiel: Kosten für den Bau und für den Betrieb des Hauses zu sparen. Wärme geht auch über die Lüftung verloren. Bei Einhaltung des Mindestluftwechsels n = 0,50, also 50 % des Luftvolumens im Haus pro Stunde, erreichen wir einen Wärmeverlust von 10–15 kWh/m² * Jahr. Wenn wir die Norm mit einem maximalen Wärmeverlust von 20,40 kWh/m² * Jahr einhalten müssen, bleibt uns sehr wenig Spielraum für die Transmission über die thermische Hülle des Objekts. Deshalb greifen Architekten reihenweise zur Wärmerückgewinnung mit einem Wirkungsgrad von 85–90 % (85–90 % der Wärme kehren aus der „verbrauchten“ Luft bei der Erwärmung der Frischluft zurück).

In Erdhäusern nutzen wir für diese Wärmerückgewinnung das Erdreich und für die Lüftung die passive Lüftung. Die passive Lüftung kann jedoch nur 10–15 % der Wärme zurückgewinnen, und die Norm erkennt die Wärmespeicherung im Erdreich und im Gründach nicht an. Deshalb bewerten wir Erdhäuser nach der Methodik des Passive House Planning Package (PHPP), die den gemessenen Werten weit genauer entspricht. Im PHPP zeigt sich, dass die Wärmerückgewinnung nur minimal hilft. Das Rechenprogramm PHPP bildet die Realität mit hoher Genauigkeit ab. Deshalb setzen wir keine Lüftung mit Wärmerückgewinnung ein. Offiziell müssen für die Bewertung jedoch STN und ČSN herangezogen werden, nach denen die Wärmerückgewinnung unverzichtbar ist. Schrittweise kommen wir auch zur Forschung, also zur Überprüfung der Realität in Zusammenarbeit mit Universitäten.

Neben den Wärmeverlusten hat ein Haus auch interne Wärmegewinne, die zu berücksichtigen sind. Dazu zählen Computer, Herde, Kochfelder, die angenommene Zahl der Personen im Haus und Kühlschränke. Die Fenster werden zu den externen Wärmegewinnen gerechnet, also zu der Wärmemenge, die über das Fenster von der Sonne gewonnen wird, als günstigstes Solarmodul. Anzumerken ist, dass nach Süden ausgerichtete Fenster übers Jahr größere Wärmegewinne als Verluste haben. Ich rechne mit Fenstern in Passivhausqualität, also Uw = 0,85 W/m²K (das gilt ab Uw = 1,10).

Eine große Frage sind die Wärmegewinne im Verhältnis zu den Einsparungen bei Dämmung und Heizungskomponenten sowie die Vermeidung von Überhitzung im Sommer. Die sommerliche Überhitzung wird mit dem Klimawandel die häufigste Frage an Heizungsfachleute sein. Die Vorschriften verlangen eine solche Bewertung für Wohngebäude jedoch nicht. Sie liegt ausschließlich in der Verantwortung des Planers und hängt von der Bereitschaft der Bauherren ab, Mittel für eine ganzheitliche Lösung des Hauses aufzuwenden.

Wärmeerzeugung und Erzeugung aus erneuerbaren Quellen, autarkes Leben

Hier beginnt die Alchemie des Heizungsplaners. Er muss möglichst wenige Produkte auswählen, die zusammen eine sinnvolle Erzeugung der im Haus benötigten Wärme sicherstellen. Die Produkte und Geräte müssen zuverlässig zusammenspielen, es geht also um eine fehlertolerante Lösung. Dazu gehört natürlich auch die Energiegewinnung aus der nahezu unerschöpflichen Energie der Sonne.

Die kleinste Kombination besteht aus drei Komponenten. System I:

• Infrarot-Heizpaneele
• Ofen mit Wärmetauscher für die Warmwasserbereitung (TWW) und die Raumheizung
• Photovoltaik

Eine Alternative ist ein Kompaktgerät, das alle Komponenten vereint: System II:

• Beheizung des Hauses: Wärmeverteilung
• WärmerückgewinnungWarmwasserbereitung, kombiniert mit Photovoltaikmodulen oder einer Sole-Wasser-Wärmepumpe. Eine Luft-Wasser-Wärmepumpe muss in den kalten Monaten mit einer Vorerwärmung kombiniert werden.
• Ergänzender Ofen (optional)

Aus den angebotenen Möglichkeiten wählen wir eindeutig die einfacheren, kleineren Produkte. Die Gründe sind:

• Einfachere Produkte sind in der Installation günstiger.
• Einfachere Produkte sind zuverlässiger und halten länger, auch bei einem Teilausfall.
• Bei einem einfacheren System mit getrennten Komponenten sind Reparaturen einfacher. Es wird nur ein kleines Teil oder ein Abschnitt durch ein neues ersetzt. Die Reparatur ist natürlich viel einfacher und zeitlich verteilt.
• Die Möglichkeit, autark zu leben, also unabhängig vom Netz

Autarkes Leben und die Wärmepumpe

Da der Heizwärmebedarf des kurzen Hauses sehr gering ist, kann der Kunde die Art der Beheizung frei wählen. Wärmepumpen und Lüftung mit Wärmerückgewinnung sind auf einen sehr niedrigen, dafür aber dauerhaften Verbrauch ausgelegt. Eine eingeschaltete Wärmepumpe verbraucht im Winter rund 20 kWh/Tag bei einem Haus der Klasse A1 und rund 10 kWh/Tag bei einem Haus der Klasse A0. Die Lüftung mit Wärmerückgewinnung kommt mit 1 kWh/Tag hinzu. Der Haushaltsverbrauch (Computer, Kochen, Waschen, Weihnachtsbeleuchtung) liegt im Winter bei 8 kWh/Tag. Wärme aus Holz (Holz als Batterie) lässt sich leicht erzeugen und erfordert 1–1,5 Kubikmeter pro Jahr. Zwischen einem Verbrauch von 8 kWh/Tag und einem Verbrauch von 19–29 kWh/Tag liegt jedoch ein deutlicher Unterschied. Lüftung mit Wärmerückgewinnung in Kombination mit einer Wärmepumpe würde bei autarker Lebensweise mehr als die doppelte Kapazität an Batterien und Photovoltaik erfordern. Deshalb empfehlen wir ein einfacheres Heizsystem ohne Wärmerückgewinnung.

Eine Anlage mit 12–16 kWp statt 29–38 kWp bedeutet bei autarker Lebensweise einen erheblichen Kostenunterschied.

Beispiel für den Energieverbrauch im Haus

• Waschmaschine: 0,30 kWh/Tag
• Kochen: 1–2 kWh/Tag (eine gekochte Mahlzeit, etwa Fleisch oder Kuchen)
• Beleuchtung: 0,20 kWh/Tag
• Kühlschrank: 0,40 kWh/Tag
• Wasserkocher / für unterwegs: 0,2 kWh/Tag (3 Kaffees / 1 l Tee pro Tag)

Fazit

Wärmerückgewinnung ist sinnvoll und für die meisten Häuser unverzichtbar. Entscheidend ist die Frage, wann man sie einsetzt und wann nicht. Bei unserem kurzen Haus entscheiden wir uns dagegen, denn die Erfahrungen unserer Kunden zeigen, dass sie sich hier nicht rechnet. Das Erdreich rund um das Haus und darunter wirkt als Wärmespeicher und sorgt für die gewünschte thermische Stabilität, die passive Lüftung liefert frische Luft.