Das Plusenergiehaus – Wohnen im eigenen Kraftwerk

Entspannt in die Zukunft sehen kann die Baufamilie dieses Plusenergiehauses mit PV-Kraftwerk auf dem Flachdach und Haus-Akku innen. (Foto: Weberhaus)

Autarkie ist das Ziel

Wer einen Neubau plant, sollte an die Zukunft denken. Entscheidend ist dabei: unabhängig werden von steigenden Energiepreisen! Und das funktioniert am besten, wenn Ihr Haus den nötigen Strom selbst produziert. Rund 70 Prozent unserer Energiekosten entfallen allein auf Heizung und Warmwasser. Entsprechend groß ist das Einsparpotenzial. Ein Plusenergiehaus erzeugt sogar mehr Strom, als seine Bewohner verbrauchen und ist damit die fortgeschrittene Form des Energiesparhauses.

Plusenergiehaus Definition: Was ist ein Plusenergiehaus?

Ein Plusenergiehaus ist ein Gebäude, das mehr elektrische Energie erzeugt, als die Bewohner selbst benötigen. Der Strom wird meist über eine Photovoltaik-Anlage produziert. Auch Technologien wie Solar- oder Geothermie sind möglich. Nicht verbrauchte Energie wird gepuffert, später benutzt oder ins öffentliche Netz eingespeist. Plusenergiehäuser sind zudem hervorragend gedämmt.

Plusenergiehaus – Kosten

Die Kosten für ein Plusenergiehaus sind durch die notwendige Technik höher als bei einem Standard-Einfamilienhaus. Abhängig von den verwendeten Materialien und der Technik variiert die Summe jedoch stark. Bauherren sollten etwa 10 bis 20 Prozent an Mehrkosten einplanen. Generell gilt: Je höher der energetische Standard ist, desto teurer wird es. Dank der eingesparten Energiekosten amortisiert sich die höhere Anfangsinvestition jedoch über die Zeit. Während der Heizwärmebedarf eines Passivhauses bei maximal 15 Kilowattstunden pro Quadratmeter im Jahr liegt, wird diese Angabe beim Plusenergiehaus noch weiter unterschritten. Durch die Einspeisung der überschüssigen Energie ins öffentliche Netz können Sie sogar Energie über die Cloud zwischenspeichern und später wieder abrufen. Möglich ist es übrigens auch, zunächst ein Passivhaus zu errichten und es nach und nach mit der entsprechenden Technik zum Plusenergiehaus aufzurüsten.

Plusenergiehaus Werder von Schwörerhaus
Elegant und unauffällig ins Dach integriert sind diese PV-Module für ökologisch sauberen Sonnenstrom. (Foto: Schwörerhaus)

Plusenergiehaus – Förderung

Die staatliche Kreditanstalt für Wiederaufbau (KfW) kategorisiert Einfamilienhäuser nach ihrer Energieeffizienz. Ein Effizienzhaus 100 entspricht im Energieverbrauch den Werten, die die aktuelle Energieeinsparverordnung (EnEV) als Referenzgebäude vorgibt. Je kleiner die Kennzahl, desto besser ist demnach die Energieeffizienz eines Hauses.
Die Energiespar-Bauten heißen bei der KfW „Effizienzhaus 40 Plus“, weil sie dank guter Dämmung und perfekt abgestimmter Haustechnik nur 40 Prozent der laut Energieeinsparverordnung höchstzulässigen Primärenergie für ihren Betrieb benötigen dürfen. Voraussetzung für die Plusenergiehaus-Förderung ist obendrein, dass der selbst erzeugte Strom im Haus gespeichert werden kann für Zeiten, wenn die Sonne nicht oder nicht kräftig genug scheint.

Generell gilt: Je höher die Energieeffizienz des Hauses, desto höher die Förderungsmittel des Bundes. Bei einem “KfW-Effizienzhaus 40 Plus” gewährt das „KfW-Programm 153“ den Bauherren staatliche Fördergelder in Form von günstigen Krediten von bis zu 120.000 Euro und großzügige Tilgungszuschüsse bis 30.000 Euro pro Wohneinheit.
Auch das Bundesministerium für Verkehr, Bau- und Stadtentwicklung (BMVBS) fördert den Bau eines Plusenergiehauses. Dafür muss sich die Baufamilie einverstanden erklären mit einer wissenschaftlichen Begleitung, der Installation entsprechender Messtechnik und dem Einbau von Haustechniken, die den höchsten Energieeffizienz-Standard erfüllen. Bezuschusst werden die Investitionskosten mit 20 Prozent, jedoch maximal 300 € pro Quadratmeter.

Wichtig für Ihre Pläne: Ab Juli 2021 wird auch die Neubau-Förderung der KfW in die Bundesförderung für effiziente Gebäude (BEG) integriert. Damit bekommen alle Bauherren, die besonders effizient und nachhaltig bauen und erneuerbare Energien einsetzen, deutlich mehr Förderung und haben zudem die Option, nur Zuschüsse zu beantragen.

Hat ein Plusenergiehaus auch Nachteile?

Jedes Plusenergiehaus bringt Vor- und Nachteile mit sich. Zum einen sind da die höheren Kosten für den Bau, etwa die Dämmung und die verschiedenen Anlagen, um mithilfe regenerativer Energien Strom und Wärme zu erzeugen. Darüber hinaus ist eine professionelle Lüftungsanlage nötig, um Schimmel vorzubeugen. Bei modernen Fertighäusern ist eine Lüftungsanlage mit Wärmerückgewinnung häufig im Standard enthalten. Auch die Wartung und Instandhaltung dieser Anlage ist natürlich mit Kosten verbunden.

Zu bedenken ist: Nicht jedes Grundstück eignet sich, um erneuerbare Energien zu nutzen. Die Ausrichtung des Gebäudes sowie die Dachneigung sind zum Beispiel maßgeblich dafür verantwortlich, wie viel Strom Sie mit einer Solaranlage erzeugen können. Ein Plusenergiehaus wird in der Regel südseitig gebaut, damit über die hohe Sonneneinstrahlung möglichst viel Energie gewonnen werden kann.

Haus Geyer von Fertighaus Weiss
Ein Flachdach ist ideal für die Ost-West-Ausrichtung der Module. Damit lassen sich bis zu 40 Prozent mehr Ertrag erwirtschaften als in reiner Südausrichtung. (Foto: Fertighaus Weiss)

Gibt es ein Plusenergiehaus als Fertighaus?

Prinzipiell kann heutzutage fast jedes Haus zu einem Plusenergiehaus ausgebaut werden, egal ob Fertighaus oder Massivhaus. Wichtig ist, dass die nötigen Technologien, Dämmungen und Heizsysteme installiert werden. Viele Anbieter und Hausbaufirmen bieten Komplettpakete und ganzheitliche Konzepte, mit denen das Haus auf die individuellen Bedürfnisse der Bewohner zugeschnitten werden kann. Die Nutzung selbsterzeugter alternativer Energien leistet einen wichtigen Beitrag zum Umweltschutz.
Anders als beim Konzept des nachhaltigen Bauens wird beim Plusenergiehaus die sogenannte graue Energie, also etwa die Energie für die Herstellung und Entsorgung von Baustoffen, nicht in die Energiebilanz mit einbezogen. Daher sind nicht alle Plusenergiehäuser auch automatisch umweltfreundlich.

Im Massivbau ist es besonders der monolithische Wandaufbau mit Ton- oder Leichtbeton-Bausteinen, der Nachhaltigkeit ins Spiel bringt. Die in die Bausteine integrierte Dämmung macht ein Wärmedämmverbundsystem überflüssig, das meist aus erdölbasiertem, leicht brennbarem und über Jahrhunderte nicht abbaubarem Styropor besteht.

Der Holzfertigbau punktet mit seinem nachhaltigen Baustoff Holz. Das wächst reichlich nach und bindet dabei so viel CO2, dass ein Haus rechnerisch für Jahrzehnte geheizt werden kann, ohne unser Klima mit dem Treibhausgas zu belasten. Obendrein bringen Holzwerkstoffe optimale Dämmeigenschaften mit und sorgen für ein gesundes Raumklima. Bezahlbares Wohnen und nachhaltiges Bauen muss also kein Widerspruch sein. Weiter unten zeigen wir an drei Beispielen, wie ein Plusenergiehaus als Fertighaus umgesetzt wurde.

Der Weg zur Autarkie: So funktioniert die neue Haustechnik

Schluss mit Öl und Gas! Eigene Energie erzeugen und speichern, Heizen mit Umweltenergie und mit eigenem Öko-Strom das E-Auto laden – das alles funktioniert schon heute. Und rechnet sich.

Das Ziel der Gebäudetechnik-Entwicklung beim Eigenheimneubau ist Autarkie. Gemeint ist die zunehmende Unabhängigkeit von teuren Energielieferungen. Den Startschuss dafür gab das Plusenergiehaus. Sein Konzept: mit eigener Photovoltaik (PV) im Jahresverlauf mehr Strom produzieren als benötigt und damit eine positive Energiebilanz erzielen.

Mit der Entwicklung effizienterer Solarstromspeicher verfeinerte sich diese Strategie: Heute ist das Ziel, möglichst viel des selbst produzierten Stroms zu nutzen und möglichst wenig Strom aus dem Netz zu beziehen. Zumal der selbst erzeugte PV-Strom mittlerweile nur noch zwischen 7 und 11 Cent pro Kilowattstunde kostet, einen Bruchteil des durchschnittlichen Netzstrompreises. Dazu kann man neben dem üblichen Lithium-Ionen-Hausakku auch Wasserspeicher nutzen, die überschüssigen Solarstrom in Form von Wärme speichern. Diese Speichertechnik heißt „Power to heat“.

Aber auch ein Hausakku kann mehr als einfach nur Strom speichern. Manche Batteriehersteller und mittlerweile sogar Stromlieferanten bieten Clouddienste an. Die kennt man bisher aus dem Internet als Datenspeicher. Ist der Hausakku voll, wird der selbst produzierte Strom nicht nur ins Netz eingespeist, sondern der Cloud-Community oder einem eigenen Stromkonto gutgeschrieben. Dieses “Guthaben” kann man bei Bedarf später wieder für den Betrieb der Heizung, der elektrischen Geräte und der Erzeugung von Warmwasser abrufen.

Herzstück: die Wärmepumpe

Wärmepumpe Altherma
Die Wärmepumpe ist ideal für Heizen im Winter, Kühlen im Sommer und die Trinkwassererwärmung. Das Modell Altherma arbeitet leise und umweltfreundlich mit klimaschonendem Kältemittel. (Foto: Daikin)

Eine maßgebliche Rolle in diesem ökologisch-effizienten Energiekonzept spielt die Wärmepumpe. Sie macht aus nur einem Teil selbst produziertem Strom die vierfache Menge Wärmeenergie für Heizung und Warmwasser.

Am effizientesten arbeitet die Erdwärmepumpe. Sie nutzt die Bodentemperatur, die ab etwa 1,50 Meter Tiefe relativ konstant bei 15 Grad liegt. Gefördert wird diese Wärme mit Hilfe eines Sole-Wasser-Gemischs, das durch eine Tiefenbohrung (Achtung: genehmigungspflichtig!) oder Bodenkollektoren geleitet wird. Für letztere allerdings muss eine ausreichend große Gartenfläche zur Verfügung stehen, die dann nur noch flach wurzelnde Pflanzen erlaubt. Die Investitionskosten einer Erdwärmepumpe sind zwar etwas höher, belohnen aber mit deutlich größerer Effizienz und geringeren Betriebskosten.

PV oder Solarthermie?

Günstiger und einfacher zu installieren sind Luft- und Luft-Wasser-Wärmepumpen. Luft-Wärmepumpen erhöhen die Temperatur der Umgebungsluft und übertragen sie an die frische Zuluft. Luft-Wasser-Wärmepumpen erhitzen Wasser und leiten dieses an eine Zentralheizung sowie die Trinkwasserversorgung weiter.

Generell gilt: Bei Plusenergiehäusern ist die Wassererhitzung per Wärmepumpe heute deutlich günstiger als es bei thermischen Solaranlagen der Fall ist, bei denen die Sonnenkollektoren das aufgefangene Licht nicht nur in Strom, sondern auch in Wärme umwandeln und damit auch das Wasser direkt in den Sonnenkollektoren erwärmen.
Geheizt wird bei Wärmepumpen-Einsatz entweder mit einer Niedrigtemperatur-Flächenheizung oder einer Luftheizung. Bei letzterer entfallen die teuren wasserführenden Verteilsysteme.

Eigenverbrauch optimieren

Grafik Eigenverbrauch im Haus optimieren
Grafik: Kermi

Ziel ist heute, mit dem intelligenten Zusammenspiel von Photovoltaik, Hausakku, Wärmepumpe und Wärmespeicher den Strombezug aus dem Netz zu minimieren. Ist der Stromspeicher voll, heizt sic noch der thermische Speicher auf.

  1. PV-Anlage produziert Strom.
  2. Damit werden alle elektrischen Verbraucher im Haus versorgt.
  3. Restlicher Strom wird im Akku gespeichert für späteren Bedarf.
  4. Ist der Akku geladen, nutzt die Wärmepumpe den PV-Strom zum Heizen des Wasserspeichers. Fachbegriff: “power to heat”
  5. Überschüssiger PV-Strom wird ins öffentliche Netz eingespeist.
  6. Erst bei Zusatzbedarf fließt Strom aus dem öffentlichen Netz.

Mit dem Plusenergiehaus fit für E-Mobilität

Eine spannende Perspektive eigener PV-Stromerzeugung ist auch die E-Mobilität, insbesondere für die riesige Flotte der Zweitwagen und Pendlerfahrzeuge, denen kaum jemals Aktionsradien von mehreren 100 Kilometern am Stück abverlangt werden. Sie lassen sich komfortabel und kostenlos an der hauseigenen Stromtankstelle laden.

Flachdach mit Kraftwerk: Nachhaltig und sparsam

Die Bauhaus-Architektur war zukunftsweisend. So wie dieses Haus, das seinen Energiebedarf mit Photovoltaik und Akku weitestgehend selbst deckt.
Bauherr Christian Kleinert arbeitet bei einem „der nachhaltigsten Unternehmen der Welt“. Für ihn waren ökologische und nachhaltige Aspekte bei der Planung des Hauses für seine Familie ausschlaggebend. Aber auch beim Stil des Hauses und dem Raumprogramm hatten die Kleinerts genaue Vorstellungen. Und das Budget war ebenfalls geklärt. Mit diesen Vorgaben landeten sie schließlich beim badischen Holzfertighausbauer Weberhaus.

Plusenergiehaus Kleinert von Weberhaus
Große Fensterflächen sorgen für viel gesundes Tageslicht und sichern an sonnigen Wintertagen wertvolle Solar-Wärmegewinne. (Foto: Weberhaus)

Basis des geringen Energiebedarfs ist hier die Gebäudehülle ÖvonaturTherm, eine Spezialität von Weberhaus. Das Unternehmen baut nicht zuletzt dank dieser hochgedämmten Wandkonstruktion ausschließlich im Effizienzhausstandard 40 und höher (also 60 Prozent besser als nach Energieeinsparverordnung vorgegeben). Eine wärmepumpenbasierte Frischluftheizung, eine leistungsfähige, hinter einer Attika versteckte PV-Anlage auf dem Flachdach und ein Solarstromspeicher machen Haus Kleinert zum Effizienzhaus 40 Plus.

Familienkraftwerk: Ein Haus voller Ideen

Die präzise gefertigte Gebäudehülle dieses Musterhauses und seine innovative Haustechnik greifen als schlüssiges System ineinander. Für optimale Effizienz und höchsten Komfort.

Plusenergiehaus Werder von Schwörerhaus
Baubiologie und Hightech vereinen sich im Musterhaus Werder von Schwörerhaus wohngesund für Energieersparnis und Komfort. (Foto: Schwörerhaus)

Das Plusenergiehaus Werder von Schwörerhaus überrascht hinter unspektakulärem Äußeren mit peppigen inneren Werten: faszinierende Haustechnik von der elegant- unauffälligen Indach-PV-Anlage bis zur Frischluftheizung mit Miniwärmepumpe, Ankühl-Effekt für heiße Sommertage und 90 Prozent Wärmerückgewinnung. Dazu eine Gebäudehülle aus PEFC-zertifiziertem Holz, millimetergenau gefertigt, hochdämmend und luftdicht. Baubiologie und Hightech vereinen sich so wohngesund für höchste Energieersparnis und größten Komfort. Denn auch die Ausbau- und Ausstattungsmaterialien entsprechen den strengsten Gesundheitsvorgaben.

Plusenergiehaus bauen und mit Wasser und Luft heizen

Markus Aumer ist Architekt und Bauherr unseres dritten Beispielhauses in Kehlheim bei Regensburg. Für seine Familie wollte er möglichst energieeffizient bauen, mit einer besonders energieeffizienten Heiztechnik und einem möglichst kleinen ökologischen Fußabdruck. Konzipiert hat der Architekt das als Plusenergiehaus geplante Projekt mit PV-Anlage, Stromspeicher, Wärmepumpe und Lüftungsanlage mit Wärmerückgewinnung als Holzfertighaus mit Jutedämmung zusammen mit Christian Hierl von der Firma Jura-Holzbau sowie dem Heizungsspezialisten Erwin Pollinger.

Plusenergiehaus Aumer von Jura-Holzbau
Mehr Komfort mit weniger Technikaufwand war das Planungsprinzip dieses Plusenergiehauses. (Foto: Jura-Holzbau)

Der Clou: die ohnehin im modernen Neubau notwendige Lüftungsanlage mit Wärmepumpe übernimmt im Haus Aumer nicht nur die Heizung, sondern speist zusätzlich einen kleinen wasserführenden Heizkreis im Bad, der dort aus Komfortgründen als zusätzliche Fußbodenheizung gewünscht war. Die Kombination aus Luftheizung und wasserführender Fußbodenheizung war auch für den Heizungsbauer neu. „Aber das Haus und die reduzierte Technik passen von der Idee her einfach optimal zusammen“, erklärt er. Und Bauherr Aumer freut sich, dass das Holz seines Hauses 80 bis 100 Tonnen CO2 gebunden hat.

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