Sparen fürs Klima und den Geldbeutel

Hand am Temperaturregler der Heizung

Energiesparen zu Hause

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"Das Ziel, auch aus Sicht der Bundesregierung, sind sogenannte Null-Energie-Häuser oder gar Null-Energie-Städte", erläutert Professor Karsten Voss von der Universität Wuppertal. Es geht darum, dass ein Haus nur soviel  Energie verbraucht, wie es erzeugt. Das klingt verrückt für jeden, der in einem alten Haus wohnt und jedes Jahr, sagen wir, 3.000 Liter Heizöl verbraucht, dazu reichlich elektrischen Strom. Aber es ist möglich, da ist sich Voss sicher.

Zunächst mal muss dafür gesorgt werden, dass möglichst wenig Wärmeenergie verloren geht. Tatsächlich schaffen es moderne Dämmungen und Wärmerückgewinnungstechnik, den Heizenergieverbrauch um 80 Prozent zu reduzieren. Dann ist es nur noch ein kleiner Schritt, zum Ausgleich der tatsächlich verbrauchten Energie selbst Strom zu erzeugen und ins Netz einzuspeisen. Zum Beispiel mit einer Solarstromanlage auf dem Dach.

Dabei ergibt sich ein wichtiger Nebeneffekt: Das Null-Energie-Haus ist gleichzeitig ein Null-Emissions-Haus. Das heißt, bei der Versorgung mit Energie wird in der Jahresbilanz kein CO2 in die Atmosphäre abgegeben. Noch sind wir weit von dieser Zukunftsvision entfernt. Aber sie ist nicht unrealistisch, und sie könnte helfen, unser Rohstoff- und Klimaproblem zu lösen. Beispiele zeigen, dass es geht.

Entscheidend für den Energieverbrauch in Form von Öl, Gas oder Kohle sind die Heizungen. In Privathaushalten ebenso wie in den Büros und Fabriken. Vier von fünf Gebäuden in Deutschland sind Altbauten. Sie wurden errichtet, als es noch keine gesetzlichen Vorschriften für den Energieverbrauch gab, geschweige denn ein Bewusstsein für energiesparende Bauten.

Auch Altbauten können Energie sparen

Das Fraunhofer-Institut für Bauphysik hält es für leicht möglich, Altbauten so zu sanieren, dass sie nur noch 35 Prozent der bisherigen Energie benötigen. Wären alle Bauten in Deutschland derart optimiert, ließe sich sehr viel Heizenergie einsparen. Insgesamt so viel, wie sämtliche Kraftwerke in Deutschland in Form von elektrischem Strom erzeugen.

Das Zauberwort heißt energieeffizientes oder energieoptimiertes Bauen. Diplomingenieur Peter Engelmann von der Uni Wuppertal erläutert das anhand seines Projekts "Neue Burse: Ganzheitliche Evaluierung energieoptimierter Gebäudesanierung".

Die Studentenwohnheime "Neue Burse" des Hochschul-Sozialwerks Wuppertal mit 600 Wohneinheiten in zwei Gebäuden wurden 1977 gebaut. Damals achtete noch niemand besonders auf sparsame Energieverwendung. 1999 und 2001 baute das Studentenwerk den Gebäudekomplex in zwei Bauabschnitten um. Die Ingenieure haben ein ehrgeiziges Ziel. Sie streben das Verbrauchsniveau eines Niedrigenergiehauses bei einem der Gebäude an, das eines  Passivhauses bei dem anderen. Schrittweise wurde dafür der Wärmeschutz weiter verbessert. Der Heizwärmebedarf wurde beispielsweise mittels einer zentralen Lüftungsanlage per Wärmerückgewinnung verringert.

Es ist sozusagen ein Musterhaus. Die Universität Wuppertal beobachtet und optimiert Energieverbrauch, thermisches Verhalten und die Nutzerzufriedenheit. Die Ergebnisse dieser jahrelangen Untersuchungen lassen sich auf die Sanierung anderer Bauten übertragen.

Engelmann hat die Energiekosten vor und nach der Energieoptimierung verglichen. Dabei kam er zu einem verblüffenden Ergebnis: Die Energiekosten je Bewohner sind sogar höher als vor zehn Jahren. Dabei benötigt die Neue Burse heute nur ein Viertel der damaligen Heizenergie: Ein eindrucksvoller Beweis für den drastischen Anstieg der Energiepreise.

Spielten Energiekosten früher nur eine untergeordnete Rolle beim Hauskauf, so fallen energiesparende Maßnahmen heute mitunter sogar bei der Hypothekengewährung ins Gewicht. Energiesparende Faktoren sind ein harter wertbildender Faktor.

Attraktive und energiesparende Kita bald nicht nur in Wismar

Das Bundeswirtschaftsministerium fördert zahlreiche Sanierungsprojekte, bei denen die gewonnenen Erfahrungen auf viele ähnliche Vorhaben übertragen werden können. So gibt es etwa 300 gleichartige, in Plattenbauweise errichtete Kindertagesstätten, die saniert und energetisch optimiert werden müssen. Muster dafür ist die Kita "Plappersnut" in Wismar.

Zwischen zwei der Bauriegel bestanden einmal Verbindungsbauten. Sie wurden abgerissen und die frei gewordene Fläche mit einem Glasdach und zwei Glasfronten umschlossen. Damit entstand ein nicht beheiztes Atrium. Diese neue Fläche ist ein idealer zusätzlicher Spielbereich. Vor allem aber dient das Atrium als thermische Pufferzone. Im Winter bei Sonneneinstrahlung kommt die Wärme dem Gebäude zugute. Im Sommer dämpft der Puffer Temperaturspitzen.

Weitere Erfahrungen sammelten die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler der Uni Rostock mit einer zusätzlichen Gebäudehülle sowie neuen Heizungs-, Lüftungs- und Beleuchtungsanlagen. Insgesamt ist es so gelungen, den Energieverbrauch um 65 Prozent zu verringern. Und damit natürlich auch die Energiekosten!

Ein Bereich, dem sich das ebenfalls vom Bund geförderte Projekt "Gebäude sanieren – Schulen" widmet, sind unsere Schulbauten. Aufgrund abnehmender Schülerzahlen entstehen kaum noch Neubauten. Die alten Gebäude stammen überwiegend aus der Zeit vor 1980, als Energiesparen keine Rolle spielte. Da diese Bauten ohnehin sanierungsbedürftig sind, entwickelten die Projektbeteiligten Empfehlungen anhand modellhaft sanierter Schulgebäude. Der Energiebedarf konnte bei den nach diesem Konzept modernisierten Gebäuden halbiert werden.

Ohne externe Energie?

Wer heute saniert oder neu baut, schafft Fakten für Jahrzehnte. "Daher ist es notwendig, die Kosten für den gesamten Lebenszyklus eines Gebäudes in den Mittelpunkt wirtschaftlicher Betrachtungen zu stellen", fordert der Wissenschaftler Voss. Dies ist umso wichtiger, als bei großen Immobilien die Betriebskosten die Baukosten meist schon nach sieben bis acht Jahren übersteigen.

TU Darmstadt Preisgekröntes Solarhaus aus Darmstadt

Solarhaus der FH Rosenheim

Foto: Oliver Pausch/FH Rosenheim

Häuser können sogar ganz ohne externe Energie auskommen, also ohne elektrischen Strom und Heizmaterial von außen. Studenten der Technischen Universität Darmstadt haben gezeigt, dass die Sonne alle notwendige Energie für den täglichen Bedarf eines Gebäudes liefern kann. Sie entwarfen und bauten ein Haus mit 74 Quadratmetern Grundfläche, versorgt allein aus Solar- und Umweltenergie.

Mit ihrem Sonnenhaus gewannen die Darmstädter sogar den Solar Decathlon des US-Energieministeriums. Der Preis hat das Projekt und das Thema publik gemacht. Die Studierenden der Hochschulen aus Rosenheim, Stuttgart, Wuppertal und Berlin waren 2010 mit Förderung durch das Bundeswirtschaftsministerium mit ihren Netto-Nullenergiehäusern beim ersten Solar Decathlon auf Europäischen Boden dabei. Mit den Plätzen 2, 3, 6 und 10 im internationalen Bewerberfeld überzeugten die deutschen Teams wiederum. Ganz vorne dabei war auf Platz 2 das Team der Hochschule Rosenheim.

Zunehmend entstehen sogenannte Passivhäuser, oftmals gefördert aus dem Programm des Bundeswirtschaftsministeriums "Energieoptimiertes Bauen" (EnOB).

Zukunftsmodell Passivhaus

Peter Engelmann erläutert, dass ein Gebäude der Neuen Burse als Passivhaus konzipiert ist. Es ist  außerordentlich gut wärmeisoliert. Wärmeverluste durch den nötigen Luftaustausch werden über eine Wärmerückgewinnung reduziert. Den passivhaustypischen Heizwärmeverbrauch erreicht man allerdings nicht ganz. Nicht alle dazu nötigen technischen Anforderungen konnten vollständig umgesetzt werden. Auch lüften viele Studierende einfach zu lange.

Ein Passivhaus deckt seinen Wärmebedarf überwiegend aus passiven Wärmequellen wie Sonneneinstrahlung und Abwärme von Personen und technischen Geräten. Ein ausgeklügeltes Belüftungssystem sorgt dabei für frische Luft, die aus Wärme oder Kälte der Abluft angenehm temperiert wird. Damit lässt sich ein Heizwärmebedarf von nur 1,5 Liter Heizöl pro Quadratmeter Wohnfläche im Jahr erzielen. Das sind weniger als zehn Prozent bei üblichen Bauten.

Eines der weltweit größten Büro-Passivhäuser steht in Ulm. Das Gebäude "Energon" nutzt zur Kühlung und Heizung in erster Linie Betonkerntemperierung. In Betondecken, -böden und -wänden sind feine Kunststoffrohre eingegossen, durch die Wasser strömt. 40 Erdwärmesonden reichen etwa 100 Meter tief in die Erde. Wasser strömt darin in einem geschlossenen Kreislauf von Erdwärmesonden und Registerrohren. Das Erdreich wirkt so zugleich als Wärme- und Kältespeicher.

Bereits sehr kleine Über- oder Untertemperaturen reichen aus, um das sehr gut gedämmte und energetisch optimierte Gebäude zu heizen oder zu kühlen. Im Winter genügen häufig die internen Gewinne des Gebäudes, um den thermischen Komfort sicherzustellen. Muss das Wasser für die Betonkerntemperierung nachgeheizt werden, so geschieht dies vorrangig über Abwärme der Kälteanlagen für Server- und Lebensmittelkühlräume. Den übrigen Heizenergiebedarf deckt Fernwärme. 

Die Bauherren und Forscher gehen davon aus, dass Energon mit 25 Prozent der Energie eines herkömmlichen Bürogebäudes auskommen wird. Das ist für Mieter attraktiv, da die Mietnebenkosten deutlich geringer ausfallen: sozusagen ein Angebot, das niemanden kalt lässt.