Das Passivhaus-Mysterium

Wie meinem Beitrag [UPDATE] KfW 55 und der Energieausweis zu entnehmen ist, scheinen selbst die Experten sich nicht 100% einig zu sein wie sich ein Passivhaus definiert.

Das Problem war: Die von mir zuerst konsultierte Seite bzgl. der Frage „Wie definiert sich ein Passivhaus“ schreibt auf Ihrer Seite:

Zum Vergleich: Ein Passivhaus benötigt 15 kWh pro Quadratmeter und Jahr an Endenergie, also die Energie, die Sie zahlen müssen!

Wikipedia formuliert das „Passivhaus“ so :

Das Passivhaus darf laut den Zertifizierungskriterien des Passivhausinstituts Darmstadt einen Heizwärmebedarf von 15 Kilowattstunden (Energiegehalt von etwa 1,5 Liter Heizöl) pro Quadratmeter in einem Jahr nicht übersteigen.

Ja was denn nun? Endenergie oder Heizwärmebedarf? Das sind ja zwei paar Schuhe. Ich kann 15kWh Heizwärmebedarf durchaus mit weniger als 15kWh Endenergie erzeugen. Beispielsweise durch Wärmepumpen. Da kommt dann ein Teil (1/4 bis 1/3) an Energie aus der Umwelt, der Rest ist Strom (die Endenergie).

Schauen wir doch aber mal was dass Passivhausinstitut Darmstadt selbst dazu schreibt:

Der Heizenergieverbrauch eines Passivhauses liegt mit um 1,5 l-Heizölgleichwert je Quadratmeter Wohnfläche und Jahr …

Endenergie, Heizwärmebedarf und jetzt auch noch Heizenergieverbrauch mit Heizölgleichwert? *Bahnhof*

Heizwärmebedarf ist der Wärmebedarf den ich habe um mein Haus warm zu bekommen.
Endenergie ist die Energie die ich bezahlen muss um mein Haus warm zu bekommen.

Und Heizenergieverbrauch…? Bezogen auf einen Heizölgleichwert wäre das dann wieder Endenergie? Vermutlich ja, weil 1,5L Heizöl pro Quadratmeter und Jahr lässt sich ausrechnen und entspricht dem was ich tatsächlich bezahlen muss und was auch tatsächlich an Energie in die Fußbodenheizung und Warmwasserbereitung hineingeflossen ist.

Unter der Voraussetzung dass man 1,5L Heizöl (pro Quadratmeter und Jahr) 1:1 und ohne Verluste in Kilowattstunden Heizenergie umrechnen kann und dabei dann 15kWh dabei rauskommen, dann ist es aber nicht mehr in jedem Fall 1:1 die Endenergie. Denn spätestens wenn man die Wärmepumpe als Wärmeerzeuger nimmt geht die Rechnung doch nicht mehr auf? Grund: Ein Teil der Wärme zur Wärmebereitung kommt aus der Umwelt und ist kostenlos. Eine Solewärmepumpe macht pi*Daumen aus 1kWh Strom (die Endenergie die bezahlt werden muss) 4kWh Wärme (die Wärme die im Haus ankommt).

Wer hat denn nun den Fehler gemacht? Die zitierten Experten, die die Angabe des Passivhausinstituts als Endenergie angenommen haben und einfach in kWh statt Liter Heizöl ausgedrückt haben?

Oder die Wikipedianer, die ebenfalls die 1,5L Heizöl in 15kWh umgerechnet, es aber Heizwärmebedarf genannt haben?

Oder das Passivhausinstitut selbst, das eine weitere Begrifflichkeit gefunden hat um sich um eine einfach zu verstehende, hieb- und stichfeste Definition zu drücken?

Es macht ja schon einen Unterschied ob ich sage: „Ich muss unter einem Wert X für die Endenergie liegen damit ich ein Passivhaus bin.“ oder „Ich muss unter einem Wert X für die zuzuführende Wärme liegen damit ich ein Passivhaus bin.“

Im ersteren Fall kann ich mit einer guten Heizung, die möglichst viel kostenlose Wärme erzeugt noch Passivhaus werden. Im letzteren Fall kann ich nur besser dämmen/isolieren und wärme Rückgewinnen um Passivhaus zu werden.

Und wenn ich es mir recht überlege, dann scheinen wohl die Wikipedianer es richtig gemacht zu haben:

Ein „Heizenergieverbrauch mit Heizöl“ kann man auch Heizwärmebedarf nennen. Denn mit weniger Heizöl wird es nicht ausreichend warm. Die Passivhausinstitut-Definition umgeformt wäre dann:

Der Heizwärmebedarf eines Passivhauses liegt mit um 1,5 l-Heizölgleichwert je Quadratmeter Wohnfläche und Jahr …

Laut Wikipedia hat Heizöl pro Liter 10kWh Heizwert. D.h. aus 1 Liter Heizöl extraleicht, gewinnt man 10kWh Wärme. Also Formen wir die Definition dahingehend weiter um:

Der Heizwärmebedarf eines Passivhauses liegt mit 15kWh je Quadratmeter Wohnfläche und Jahr …

Damit hätten die Wikipedianer in Ihrer Definition recht, und damit würde sich der oben genannte, letztere Fall ergeben, nämlich dass man nur mit besser dämmen/isolieren zum Passivhaus wird.

Und damit hätte die oben genannte Expertenseite unrecht.

Wie im Eingangs erwähnten Ursprungsbeitrag nachzulesen ist, hatte ich die „Experten“ angeschrieben und um Aufklärung gebeten. Bis heute ist nicht geschehen. Keine Emailantwort, keine Änderung der Seite.

Bleibt einem doch wieder nur die Erkenntnis: Wenn man nicht alles selbst recherchiert und nachprüft…

Sowie: Dieses alte Denken „in Litern Heizöl“ ist verwirrend.

 

[UPDATE] KfW 55 und der Energieausweis

Nach etwas unglücklichen Umständen haben wir nun rund 9 Monate nach Bezug unseres Eigenheims nun den finalen Energiepass und die finale Wärmeschutzberechnung erhalten. Die erste Fassung war nach einer kleinen Änderung während der Bauphase obsolet geworden und wurde nun durch ein etwas besseres Ergebnis abgelöst.

EnergieausweisEndenergiebedarf ist die Energie, die unser Haus der Berechnung nach für die Heizung und Warmwasserbereitung verbraucht und die wir tatsächlich bezahlen müssen.

Primärenergiebedarf ist die Energie, die – im Gesamtbild gesehen – benötigt wird um das Haus zu heizen. Bei einer Gastherme wäre das dann auch die Energie die zur Herstellung und Gewinnung von Erdgas benötigt wird.

Und da wird es nun knifflig: KfW55 nach EnEV heisst: Wir brauchen nur 55% der Primärenergie des EnEV Referenzhauses (siehe Energieausweis: „Die Anforderungswerte der EnEV sind um 45,0% verschärft“).

Hier kann man nachlesen wie sich Endenergie und Primärenergie berechnen. Ganz kurz:

Endenergie Qe = Nutzenergie Qn + Anlagenverluste
Primärenergie Qp = Endenergie Qe × fp

Bei der Endenergie ist das noch recht verständlich. Nutzenergie ist das was z.B. eine Wärmepumpe an Strom braucht. Anlagenverluste verstehen sich auch von selbst.

Aber was ist bei der Primärenergie „fp„? Zitat von eben verlinkter Seite:

Der Faktor fp beinhaltet zum einen die Verluste, die bei der Bereitstellung des Energieträgers entstehen (beispielsweise Förderung, Transport, Raffination, Trocknung oder Lagerung), zum anderen enthält er auch eine politisch oder ökologisch bestimmte Komponente, die den CO2-Ausstoß der einzelnen Energieträger bewertet.

Aha. fp = Primärenergieumrechnungsfaktor. Vereinfacht gesagt: Je nach Heizsystem kommt ein anderer Faktor zum Einsatz.

Beispielsweise hat Holz einen niedrigen Wert fp = 0,2; der Wert fp = 1,1 für Erdgas liegt nahe 1, und der Wert fp = 2,6 für Strom liegt vor allem aufgrund der hohen Energieverluste zur Herstellung des Stroms aus anderen Energieträgern sehr hoch.

D.h. wenn ich mit Holz heizen würde, würde ich die Primärenergie durch den Faktor 0,2 deutlich nach unten drücken. Heize ich mit Strom, geht die Primärenergie dank des Faktors 2,6 ordentlich nach oben. Tolle Wurst. Eine holzbasierte Heizung wird also „belohnt“ und eine strombasierte Heizung wird „bestraft“.

Jetzt baut man ja ein vermeintlich energieeffizientes Haus nach KfW 70 bis runter zu KfW 55 oder sogar KfW 40. Und der „KfW Standard“ orientiert sich an der Primärenergie…Meist wird KfW xx erreicht durch ein Heizsystem das einen günstigen fp Faktor hat (Pellet, Luftwärmepumpe, …). Ergebnis: Einen niedrigen Primärenergiebedarf, also ein vermeintlich günstig zu heizendes Haus. Doch das täuscht: Das was am Ende auf der Heizkostenrechnung steht ist nicht die Primärenergie, sondern die Endenergie.

Die auf dem Markt angebotenen KfW-Effizienzhäuser haben alle eines gemeinsam: Es ist immer eine Wärmepumpe oder ein Pelletofen vorhanden, weil es hier einen günstigen Primärenergieumrechnungsfaktor gibt (z. B. gilt für Holz = 0,2). Wenn dieselben Häuser mit z. B. einer Gastherme berechnet werden, steigen die Primärenergiewerte sehr stark an (3- bis 5-fache Werte) und es sind plötzlich keine KfW-Effizienzhäuser mehr. Wenn ein Gebäude über einen Endenergiewert von z. B. 100 kWh/m² im Jahr verfügt (Passivhaus = 15 kWh/m²a) und Sie mit Holz heizen, dann beträgt der Verbrauch an Primärenergie 20 kWh/m² im Jahr! Nur zahlen Sie leider keine Primärenergie, sondern eben Endenergie! An der Dämmung usw. wurde also nichts verändert, sondern nur am Energieerzeuger.
Oder anders ausgedrückt: Bei der Verwendung einer Gastherme wird das Gebäude nur wieder zum KfW-Effizienzhaus, indem viel mehr Dämmung eingebaut wird.

Man kann also ein „altes, verschwenderisches Haus“ mit einer Holzheizung „primärenergetisch“ aufwerten und würde rechnerisch (basierend auf der Primärenergie) besser dastehen wie ein neues, energiesparendes Haus… Verrückte Sache, oder?

Während laut der Wärmeschutzberechnung das Referenzgebäude mit einer Ölheizung mit pf=1,1 ausgestattet ist, haben wir eine Erdwärmeheizung mit pf=2,6. Das „perverse“ daran ist: rund 75% der Energie die wir für die Heizung und Warmwasserbereitung brauchen, kommt aus dem Erdreich. Der Rest ist Strom. Man sollte also meinen dass eine Erdwärmeanlage einen besonders guten Faktor hat. Aber Pustekuchen.

Dank der guten Isolation und Dämmung ist aber der Endenergiebedarf schon seeeehr niedrig, so dass da auch der schlechte pf=2,6 da nichts mehr ausrichten kann und wir dennoch bei KfW55 bleiben.

Unter’m Strich: Die Primärenergie-Angabe ist „für’n Popo“ und interessiert eigentlich nur die KfW-Bank. Was zählt und das Haus im Endeffekt auszeichnet ist die Endenergie.

Wer jetzt neu baut, muss sich also durchrechnen ob die Mehrkosten für die evtl. notwendige Dämmung um KfW xx zu erreichen sich gegenüber den günstigen KfW Krediten rechnen. In unserem Fall lag zwischen der Entscheidung KfW70 oder KfW55 nur rund 2000EUR (ich konnte es auch nicht glauben und habe extra 2x nachgefragt). Da haben wir nicht lange gefackelt und sind bei den ursprünglich geplanten KfW55 geblieben. Das ist sicherlich nicht bei jeder Hausbaufirma der Fall. Von daher ein großes Lob an die Fa. Hauck die von Haus aus schon eine sehr gute Bausubstanz bietet.

[UPDATE 11.09.2015 08:53]

Ich glaube viele Seiten und auch hier und da Wikipedia bringt die vielen „Energietypen“ durcheinander. Während oben verlinkte Seite davon spricht dass ein Passivhaus eine Endenergie von <=15kWh pro Jahr und Quadratmeter braucht, findet sich an anderer Stelle dann mehrfach die Info, dass die 15kWh sich auf den Heizwärmebedarf, kurz HWB oder als Formelzeichen qH bzw. Qh (je nachdem wo man es liest) abgekürzt. Siehe auch: Energiestandard.

In unserer Wärmeschutzberechnung steht ein Heizwärmebedarf von 36,53kWh/m²a. Das wiederum entspricht ca. KfW-Effizienzhaus 55 (EnEV 2009).

Nach dieser Definition sind wir mit unserem Haus nach wie vor im KfW55 Standard, aber doch ein Stück weit vom Passivhaus entfernt. Ich werde mal die oben besagten Energieexperten anschreiben und um Aufklärung bitten.

Derweil habe ich den Artikel entsprechend angepasst und die offensichtlich falschen Passagen bzgl. Passivhaus entfernt.

Der Sitzplatz für das Feierabendbier – Teil 2

Es ist vollbracht: Die Trockenmauer ist fertig und nach ca. 20 weiteren Schubkarren voll Erde ist auch das „drum herum“ passend zurecht modelliert.

Die Mauer misst ca. 2m von Ende zu Ende und sollte ausreichen Platz für die Sitzgelegenheit bieten.IMG_20150904_195744[1]Der Kanaldeckel ist noch nicht zugeschüttet. Hier ist noch offen ob wir noch ein wenig Pflaster legen, oder einfach einen „schicken Schotter“ als Boden wählen.

 

Der Sitzplatz für das Feierabendbier

Lange haben wir überlegt was wir mit dem Kanaldeckel vor unserem Haus anstellen.

Die aktuelle Idee, die nun auch gerade in der Umsetzung ist, lautet: Sitzplatz anlegen …

Dazu wir der Hang nach hinten etwas abgestützt um über dem Kanaldeckel ausreichend Platz für eine kleine Sitzgelegenheit zu schaffen.

Zum abstützen des Hangs verwenden wir die übrigen Pflastersteine von der Einfahrt. Der Plan ist, diese in Trockenmauer-Manier mit etwas Versatz pro Reihe nach hinten damit die „Wand“ auch stabil steht und ausreichend den Hang stützen kann. Bis jetzt wirkt das ganze noch ein wenig wackelig, Aber die Hinterfüllung der Mauer ist auch noch nicht sauber erfolgt und je weiter es nach oben geht, desto größer will ich den Versatz machen.

Die erste Hälfte steht bereits:

IMG_20150903_065531[1]

Den Kanal habe ich mit zwei Lagen „Dampfbremse-Folie“ die als Rest vom Nachbar erstanden wurde abgedeckt und rings herum mit etwas Split verfüllt. Damit die „Mauer“ bei Regen nicht vom „Wasser das vom Erdreich drückt“ durchnässt wird und dauerhaft im Wasser steht, habe ich auch hier wieder die Noppenbahn eingesetzt.

Für den Sitzplatz wird dann der „Platz“ mit schicken Schotter und Erde bis auf das passende Niveau abgedeckt.

Für den Fall der Fälle dass man doch mal an den Kanal ran muss, hat man diesen binnen weniger Minuten freigelegt ohne groß Schaden zu hinterlassen.

Wenn das Wetter gut bleibt, folgt diese Woche der Rest der Mauer. Vermutlich nochmal 3-5 Reihen.

Als Bank folgt dann irgend etwas in dieser Art:

Erdbewegung bei >30°C

Der Sommer lädt ein zu den letzten warmen bzw. heißen Tagen. Vergangenen Samstag war es 30..35°C heiß und wir hatten natürlich nichts besseres zu tun als Erde auf den Schubkarren zu schaufeln, von A nach B zu fahren, abzukippen und etwas zu „modellieren“.

Nach etwas über 4h waren wir dann platt und der „Hang“ vor dem Haus weitgehend gefüllt:

Vorher:

IMG_20150819_200256_nopm_[1] Weiterlesen

Ein Update nach den heißen Tagen

Es ist wieder etwas Wasser den Bach hinunter geflossen und wir haben nicht nur auf der faulen Haut gelegen:

Auf der nach unten offenen „Zu erledigen“-Liste stand unter anderem noch:

  • Verkleiden der freistehenden Wand zwischen Flur/Treppenaufgang und Küche
  • Setzen einer „kleinen Mauer“ vor dem Haus damit Erde angefüllt werden kann

Zuerst die Wand…

Zur Küche hin war geplant ein Touch-Display zur Steuerung des Hauses sowie als „Entertainment“ für die Küche zu installieren. Hierzu musste erstmal ein Loch in die Wand, so dass ausreihend Platz für den Anschluss der Kabel, sowie zum verstauen des Netzteils für das Display vorhanden ist.

IMG_20150702_173425[1] Weiterlesen

KNX: Das Update-Dilemma

Dass auch KNX keine grüne Teletubbie-Landschaft ist in der alles bestens läuft, sollte einem eigentlich von vornherein klar sein. Es ist eben wie mit so vielem: Es könnte alles ein klein wenig runder sein. Ist es aber nicht. Da ich sonst nicht weiß wohin damit, klage ich hier einfach mal mein Leid.

Ich habe vor längerer Zeit einen 8-fach Jalousieaktor von MDT erstanden. Weil das für unser Haus nicht ausreichend war, habe ich die Installation noch einen 4-fach Aktor ergänzt.

Erst nach einigen Wochen wurde klar: Hier stimmt was nicht: Weiterlesen

KWL: Kälterückgewinnung

 

Anfang des Jahres, als es draußen noch deutlich kälter ans drinnen war, war ich froh um die Wärmerückgewinnung unserer Lüftungsanlage. Klar. Wer heute mit einer KWL (kontrollierten Wohnraumlüftung) baut, der hat einen Wärmetauscher mit WRG (Wärmerückgewinnung). Wie das funktioniert ist hier recht gut beschrieben:

http://www.bosy-online.de

Auch war ich, als es wärmer wurde, froh darum die Wärmerückgewinnung abschalten zu können. Man will ja nicht mit der WRG sich im Sommer die Bude durchheizen…

Die Abschaltung erfolgt über eine Bypass-Klappe, die bei uns elektrisch angesteuert wird. Ich kann an der Anlage per Knopfdruck von Winter auf Sommermodus umstellen. Aber die Anlage kann das auch automatisch. Bei einer (einstellbaren) Grenztemperatur wird die Bypass-Klappe automatisch angesteuert.

Im Leben wäre ich nicht drauf gekommen, dass wir WRG auch umkehrt wirken kann (Ich hatte deshalb als es die letzten Tage so heiß war die Anlage schon Stundenweise komplett abgeschaltet…). Also statt „Erwärmen der kalten Zuluft mit der warmen Abluft“, geht es auch andersrum: „Erwärmen der kalten Abluft mit der warmen Zuluft“.

Und was heißt das jetzt? Nun, das ist dann eine „Kälterückgewinnung“. Und das beste: Es funktioniert von ganz alleine. Man muss nichts umbauen, umstellen oder umstecken. Man muss nur darauf achten dass die Luft nach wie vor über den Wärmetauscher läuft und nicht über den Bypass.

Das das funktioniert zeigt dieser Screenshot:

kwl-krgMan sieht dass der Bypass abgeschaltet ist (weil Außenluft >10°C eingestellter Grenztemperatur). Das heißt, die Luft geht über den Wärmetauscher. Und man sieht ebenfalls recht schön, dass die Außenluft mit 30°C in die Anlage rein kommt (Lüftung Außen).

In den Räumen hat es 24°C Lufttemperatur (Lüftung Abluft). Die Luft die das Haus verlässt ist aber 5° Kelvin wärmer: Lüftung Fortluft: 29°C.

Wo kommen die 5°Kelvin denn her? Richtig. Von der Außenluft. Den 30°C werden 5° an die Luft die das Haus verlassen soll angegeben. Und damit strömt 25°C ins Haus. Also nur 1°C mehr als es drinnen schon hat.

Die Kälterückgewinnung (KRG) funktioniert also. Wenn man einen Enthalpie-Wärmetauscher (ET-WT) hat, dann hat man neben der WRG auch eine Feuchterückgewinnung (FRG). Im Winter ist das praktisch um durch den stetigen Luftaustausch die Luft im Haus nicht auszutrocknen. Wie das funktioniert steht ebenfalls in obigen Link gut beschrieb.

Und so wie ich gelesen habe, scheint die FRG wie wie WRG ebenfalls umgekehrt zu funktionieren. Die feuchte Außenluft kann die trockenere Abluft anreichern. Und somit senkt man die zugeführte Luftfeuchte. Das hat den positiven Effekt dass es, trotz ggf. 25°C im Haus, deutlich kühler (weil trockener) wirkt.

Leider habe ich nicht ausreichend geeignete Feuchtefühler um den Effekt nachzuweisen. Aber in der Theorie sollte das so funktionieren.

Einen Sonderfall gibt es noch:

Wenn es im Sommer am späten Abend bzw. in der Nach draußen abkühlt, ist es draußen zwar immer noch über 10°C WRG-Grenztemperatur, aber vermutlich deutlich kühler als im Haus.

In diesem Fall ist unsere Anlage so schlau und schaltet den Bypass aktiv. Damit kann die kältere Luft ungehindert ins Haus strömen. Die Warme Luft wird ebenso ungehindert nach außen abgeführt.

Man wird dadurch keine Klimaanlageneffekt erreichen (Absenkung der Temperatur um 5-10°C). Aber man verhindert bestmöglich das Aufheizen des Hauses bedingt durch die Außenlufttemperatur. Und wenn man noch über einen ET-WT sowie eine Auto-Bypass-Klappe verfügt, macht man das beste aus der Sache um Nachts angenehm kühl schlafen zu können.

Hob2Hood powered by Arduino: Funktioniert!

Es ist vollbracht: Unsere Haube versteht nun AEG’s „Hob2Hood“.

Der Aufbau ist nun fertig und im Gehäuse verschraubt:
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Seit dem letzten Prototyp ist nun noch ein DC/DC StepDown Wandler dazu gekommen. Grund: Die Haube selbst liefert auf ihrer Flachbandleitung zu den Fernbedienungs-Drehköpfen doch keine 12V, sondern 30V. Damit habe ich blöderweise zwei Arduino Nano „gegrillt“. Aber bekanntlich lernt man ja aus Fehlern. 3EUR für besagten StepDown-Wandler und einen Arduino Nano später funktioniert’s dann auch schon…

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Das Gehäuse habe ich mit 2x15cm Klett-Streifen im inneren der Haube an der Seitenwand befestigt.IMG_20150530_125724

 

So kann ich bei Bedarf die Box ohne großen Werkzeugeinsatz herausnehmen und ein „Firmwareupdate“ machen 😉

Features sind nun:

  • Automatische Steuerung des Lichts über das Kochfeld
  • Automatische Steuerung der Lüftungsstufen über das Kochfeld
  • Manuelle Steuerung der Lüftungsstufen über das Kochfeld
  • Komplett manuelle Steuerung von Licht und Lüfterstufen über die vorhandenen Knöpfe an der Haube (hat Vorrang zur Automatik)

Den zugehörigen Code habe ich unter der GPL mal zu Github geschoben: https://github.com/tuxedo0801/Arduino-Hob2Hood

Have some fun …

 

Hob2Hood, powered by Arduino

Liest hier jemand regelmäßig mit und kann sich noch an den Artikel hier erinnern? Reverse Engineering: AEG Hob2Hood

Mittlerweile habe ich Teile (Arduino Nano, Relaisboards,…) aus Fernost bestellt (weil so schön günstig) und habe wie die letzten male auch, wochenlang warten müssen. Aber es eilt ja nicht …

Gestern kamen die letzten Teile (aus Deutschland) und der Zusammenbau konnte losgehen:

Mein Ziel: Keine extra Platine fertigen lassen, kein Lochraster: Alles zum „schrauben“. Deshalb gab es für den Arduino Nano eine Schraubterminal-Adapterplatine. Diese habe ich zusammen mit zwei Stück 4-Kanal-Relais-Boards in einem Gehäuse untergebracht das ich noch von einer anderen Bastelei über hatte.

Hier der erste (und wohl auch finale) Aufbau:IMG_20150511_230927

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