Nullenergie-Haus Adenbüttel

Das Nullenergie-Haus
in Adenbüttel

Kurzbeschreibung
Das Passiv- und Nullenergiehaus Gebauer in Adenbüttel  ist ein voll unterkellertes Einfamilienhaus in Holzleichtbauweise mit teilweiser holzverschalter, teilweise verklinkerter Fassade. Es hat 107 m² Wohnfläche und verfügt über eine Lüftungsanlage mit Wärmerückgewinnung. Sein Brauchwasser-, Restwärme- und Strombedarf wird ausschließlich über eine thermische und eine photovoltaische Solaranlage in Verbindung mit einem Saisonwärme- und einem Batteriespeicher gedeckt; das Haus hat weder Öfen, noch Gas- oder Stromanschluß. Baubeginn und Bezug war 1992. Seither funktioniert es.

Solare Orientierung / Gebäudeform
Das Nullenergiehaus in Adenbüttel ist klar solar orientiert. Seine Hauptfassade zeigt direkt nach Süden und ist nicht verschattet. Rund 90 % der Fenster zeigen direkt nach Süden, 10 % nach Osten und keine Fenstern nach Norden oder Westen. Gegen sommerliche Überhitzung haben die Südfenster Außenrollos, soweit sie nicht vom Balkon abgeschattet werden.

Seine hohe Kompaktheit erhält das Gebäude durch die geradlinige Bauweise und durch Verzicht auf gestalterische Einschnitte, Versätze oder Anbauten. Um das A/V-Verhältnis zu optimieren, wurden sogar die vier Außenecken des rechteckigen Grundrisses abgeschrägt. Der beheizte Gebäudeteil umfaßt das EG und das OG bis unter die thermisch trennende Kehlbalkendecke. Der Keller ist unbeheizt. Der Kellerabgang geht vom unbeheizten Windfang ab.

Baukonstruktion
Der unbeheizte Keller ist aus KS-Mauerwerk errichtet. Die Kellerdecke ist eine Holzbalkendecke aus 8*20 cm starken Balken mit einer ca. 24 cm tief abgehängten Unterkonstruktion aus Latten und unterer GK-Beplankung. Oberseitig wird die Scheibenwirkung durch eine 28 mm Rauhspundschalung erreicht. Die Außenwände sind ein mit 15 mm starken Holzwerkstoffplatten innenseitig ausgesteifte Holzständerwerk aus 6*10 cm starkem Konstruktionsvollholz. Zwischendecke und Schrägdach sind mit dem inneren Ständerwerk verbunden. Außen vor dem tragenden Ständerwerk steht mit ca. 30 cm Abstand ein zweites gespiegeltes Ständerwerk mit außenseitig Sperrholzbeplankung, welches mit dem inneren Ständerwerk nur durch wenige Latten verbunden ist. Der 50 cm tiefe Hohlraum zwischen den beiden Ständerwerken ist komplett mit Dämmstoff verfüllt. Der Dachaufbau besteht statisch aus 8*20 Sparren, die sowohl auf dem inneren wie auf dem äußeren Außenwand-Tragwerk sowie auf einer Firstpfette aufliegen. Sie haben ähnlich der Kellerdecke eine 30 cm innere tiefe Abhängung mit innenseitiger Beplankung aus Gipskarton, durch die sich ein 50 cm tiefer Dämmhohlraum ergibt. Außenseitig ist das Dach mit einer Holzweichfaserplatte als Unterdach beplankt und konventionell gedeckt.

Wärmeschutz
Der sehr hohe Wärmeschutz wird an der Kellerdecke, den Außenwänden, dem Dach bzw. der Kehlbalkendecke durch 40-50 cm starke Schüttdämmungen aus Perlite Blähton (WLG 050) erreicht. Angesichts der sehr geringen Holzanteile liegt der U-Wert der Kellerdecke bei 0,12 W/m²K und der der Außenwand und des Schrägdachs bei 0,10 W/m²K.

Die Fenster sowie die Terassen- und Balkontür sind als Kastenkonstruktionen mit zweimal Wärmeschutzglas mit U_g-Werten von 1,30 W/m²K und g-Werten von 0,65 hergestellt. Außer bei der Terassen- und Balkontür sind dabei alle äußeren Fenster festverglast und ohne Unterteilung. Die inneren Fenster haben dagegen bewegliche Flügel und sind dreigeteilt. Der vom Fraunhofer-Institut für Bauphysik 1992 ermittelte k_F-Wert (heute: Uw-Wert) der gesamten Kastenfenster soll bei 0,6 W/m²K liegen. Die Rahmen sind aus Holz mit teilweiser Überdeckung durch die äußeren und inneren Beplankungen. Bei winterlicher Sonneneinstrahlung werden die inneren Flügel geöffnet, was den Wärmeeintrag spürbar erhöht. Die zwischen beheiztem Wohnraum und Windfang liegende innere Haustür hat windfangseitig einen wärmegedämmten Schiebeladen, der lt.Nutzerangabe eine spürbare zusätzliche thermische Abschottung ergibt.

Wärmebrücken
Wärmebrücken sind an dem Nullenergiehaus Gebauer nahezu vollständig vermieden. Die nur wenigen und filigranen Holzverbindungen zwischen den zwei Ständerreihen der Außenwand bzw. zwischen den Balkenlagen und den abgehängten Lattungen der Kellerdecke, des Schrägdachs und der Kehlbalkendecke ergeben nur sehr geringe Holzanteile in der Dämmebene und nur wenig von warm nach kalt durchgehende Profile. Auch an den Fensterrahmen entstehen durch die Kastenkonstruktion und leichte Ausführung der Kastenwandung so gut wie keine Wärmebrücken.

Luftdichtheit
Die Luftdichtheit wird durch eine umlaufende innere PE-Folie erreicht, die an all ihren Anschlüssen mit dauerelastischem Dichtband und zusätzlicher mechanischer Sicherung hergestellt ist. Die Folie verläuft in der Kellerdecke zwischen der oberseitigen Rauhspundschalung der Balkenlage und der als TSD eingebauten Holzweichfaserplatte, in der Außenwand zwischen der inneren Sperrholzbeplankung und dem Gipskarton und im Schrägdach bzw. in der Kehlbalkendecke zwischen den beiden Gipskarton-Lagen. Installationen laufen grundsätzlich nicht in diesen Ebenen unter Putz. Ein n₍₅₀₎-Wert liegt nicht vor.

Lüftung
Das Nullenergiehaus Gebauer hat eine Zu-Abluftanlage mit Wärmerückgewinnung über einen Gegenstrom-Wärmetauscher (Schrag/Aldes), der von einem extrem sparsamen Gleichstrommotor mit nur 8 Watt Leistungsaufnahmen bei 90 m³/h Luftdurchsatz angetrieben wird. Die Zuluft wird außer im Wärmetauscher nicht vor- oder nacherwärmt.

Heizung / Warmwasser
Die Wärmeerzeugung für Heizung und Warmwasser erfolgt ausschließlich über eine thermische Solaranlage (Wagner LB) mit 15 m² Kollektorfläche auf dem 45° geneigten Süddach, die wahlweise in einen 13 m³ großen stehenden Heizwasserspeicher oder einen mit Vorrang beschickten 750 Liter Brauchwasserspeicher einspeist. Der Heizwasserspeicher steht in der Mitte des Hauses, der Brauchwasserspeicher ebenfalls im beheizten Bereich. Die Heizwärmeverteilung im Haus erfolgt über ein Pumpenwarmwassersystem und zwei Heizkörper im EG unter den Südfenstern. Innerhalb des Hauses breitet sich die Wärme durch den offenen Grundriß und die aus Küche und Bad absaugende Lüftungsanlage sonst selbsttätig aus.

Strom
Die Stromversorgung erfolgt ausschließlich über eine 1,1 kW Photovoltaikanlage auf dem 45° geneigten Süddach, die in einen 800 Ah-Akku einspeist. Der Stromverbrauch im Haus wurde in jeder Hinsicht minimiert, wobei eine Fülle innovativer Entwicklungen entstanden.

Heizwärmebedarf / Tatsächlicher Verbrauch
Der berechnete Heizwärmebedarf des Hauses soll 10 kWh/m²*a betragen. Da keine externe Wärme zugeführt wird und das Haus seit 1992 allein aus passiver und aktiver Solarenergienutzung versorgt wird, können gemessene Verbrauchswerte nicht angegeben werden. 

Besonderheiten
Besonderheiten des Passivhauses in Adenbüttel liegen im hochgedämmten und wärmebrückenarmen Aufbau der Kellerdecke, der Außenwände und des Dachs, in der Dämmstoffwahl, in der Bau- und Einbauart der Fenster und Türen und in der Restwärmeversorgung. Die autarke Stromversorgung, die wegen der begrenzten Erzeugungskapazität nur mit vielen verbrauchsminimierten Anwendungen möglich ist, enthält ebenfalls viele Innovationen, die aber hier nicht Thema sind.

Würdigung
Der Gebäudeentwurf ist klar solar orientiert und die Gebäudekonstruktion ist in sich schlüssig und sehr konsequent umgesetzt. Der bauliche Wärmeschutz einschließlich Wärmebrücken-Vermeidung ist um die gesamte Gebäudehülle passivhaustauglich und ohne erkennbare Schwachstellen ausgeführt; Lediglich bei der Haustüre könnte man heute bereits werksseitig besser gedämmte Türblätter einsetzen. Die Holzbau-Konstruktion besteht aus erprobten Grundelementen, die hier zur Ermöglichung sehr hoher Dämmschichtdicken ohne großen Aufwand um eine zweite Schicht ergänzt wurde. Das Ziel extrem wärmebrückenarmer und luftdichter Detailausbildung wurde dabei erreicht. Die Entscheidung zugunsten ökologischer Dämmstoffe trotz deren um 25 % höherer Wärmeleitfähigkeit erforderte dabei etwa 10 cm stärkere Dämmschichten. Die Lüftungsanlage ist für das Baualter bemerkenswert effektiv. Das Haustechnik-Konzept einer rein solaren Versorgung mit Heizwasser-, Brauchwasser und Batteriespeicher ist bemerkenswert, insbesondere weil es zufriedenstellend funktioniert. Der dafür investierte Aufwand ist trotz sparsamer Dimensionierung und starker Bemühungen um Verbrauchseinsparungen durch effiziente Elektrogeräte letztlich aber recht hoch.

Damaliger Bauherr:
Eheleute Gebauer
Auf dem Lande 16
38528 Adenbüttel

Energetische Planung:
Walther Velten und Norbert Conring, Braunschweig

Auswertung / Literatur:
Klaus Michael und Gudrun Heitmann: Stand der Passivhaus-Bauweise in Nordrhein-Westfalen. Studie im Auftrag des Ministeriums für Bauen und Wohnen NRW, Detmold, 12/1998.