Mit dem Plusenergiehaus mehr Strom erzeugen, als ihr verbraucht – so klappt´s

plusenergiehaus

Im Plusenergiehaus gewinnt ihr mehr Elektrizität und Heizenergie aus erneuerbaren Energien, als ihr selbst verbraucht. Die überschüssige Energie speichert ihr für einen späteren Verbrauch oder ihr speist Strom ins Netz ein. Erfahrt hier alles über die enormen Vorteile eines Plusenergiehauses und erhaltet wertvolle Tipps zur Planung eures Traumhauses.

Eine Wende im klassischen Hausbau leitete in den 1990er-Jahren das Passivhaus ein. Erstmals achteten Bauherrn gezielt auf einen niedrigen Energieverbrauch durch gute Wärmedämmung, dicht schließende Fenster und eine geregelte Lüftung.

Im Passivhaus verzichtete man auf den Einbau einer herkömmlichen Heizanlage. Stattdessen setzte man auf Vermeidung von Wärmeverlusten, auf die Erwärmung durch Sonneneinstrahlung und auf die Wärmerückgewinnung mittels der Lüftungsanlage. Schnell fand das erste Passivhaus Nachahmer und es galt über eine längere Zeitspanne hinweg als richtungsweisendes Vorbild für neue umweltfreundliche Technologien und Schonung der Ressourcen.

Der Gedanke, mit dem Einsparen von Energie den Geldbeutel zu schonen und sich gleichzeitig umweltfreundlich zu verhalten, setzte sich verstärkt durch. Bis heute ist die Sensibilität für Nachhaltigkeit, nicht zuletzt durch die Dringlichkeit des Klimaschutzes, stetig gewachsen. Die Politik strebt EU-weit mit gesetzlichen Vorgaben und staatlichen Fördermaßnahmen an, bis zum Jahr 2050 eine Klimaneutralität aller Gebäude zu erreichen.

Was ist ein Plusenergiehaus eigentlich?

Derzeit gibt es verschiedene Arten von sogenannten Effizienzhäusern. Unter den Begriff Energieeffizienzhaus fallen generell Gebäude, die sich durch einen sehr niedrigen Energiebedarf auszeichnen und deren Bau und Sanierung staatlich förderungswürdig ist.

Noch ein wenig darüber hinaus geht der Begriff des Niedrigenergiehauses. Dieser Gebäudetyp ist charakterisiert durch einen Energieverbrauch, der deutlich unter dem üblichen Durchschnitt liegt. Die Bezeichnungen Energieeffizienzhaus und Niedrigenergiehaus sind als Oberbegriffe für Nullenergiehäuser und Plusenergiehäuser zu verstehen.

Im Nullenergiehaus sind Haustechnikanlagen installiert, die den gesamten Bedarf der Hausbewohner an Strom und Heizleistung aus erneuerbaren Energiequellen decken. Noch mehr Energie, als für den Eigenverbrauch bestimmt ist, erzeugt ihr im Plusenergiehaus. Dieser Umstand gilt als einer der wesentlichsten Vorteile eines Plusenergiehauses. Auf Basis der Verbrauchswerte und der Menge erzeugter Energie eines Jahres wird ermittelt, ob ein Gebäude die Kriterien des Nullenergiehauses oder des Plusenergiehauses erfüllt.

Aufgrund gesetzlicher Vorgaben darf im Plusenergiehaus, ebenso wie im Nullenergiehaus, Strom oder Wärme nur aus erneuerbaren Energien, also Sonne, Wind, Wasser oder aus der Wärme der Luft oder der Erdwärme gewonnen werden. Daher dürft ihr zur Energieerzeugung sowohl Photovoltaikanlagen, Solarthermie-Kollektoren, Kleinwindkraftwerke und Wärmepumpen einsetzen, nicht jedoch Blockheizkraftwerke, denn letztere laufen nur mit fossilen Brennstoffen.

Welche baulichen Maßnahmen machen aus einem Gebäude ein Plusenergiehaus?

Zur Ausrüstung eines Gebäudes als Plusenergiehaus bedarf es einer guten Dämmung der Außenwände, Türen, Fenster und der Decke des Dachs, um Wärmeverluste zu reduzieren. So haltet ihr das Haus mit einem geringen Einsatz von Heizenergie in der kalten Jahreszeit ausreichend warm. Zusätzlich zur Wärmedämmung installiert ihr die Haustechnik zur Energieerzeugung.

Photovoltaikanlagen auf dem Dach kommen dabei zur Stromerzeugung aus Sonnenlicht zum Einsatz. Zur Speicherung des Solarstroms dienen moderne Lithium-Ionen-Akkus. Warmwasserkollektoren sind spezielle Solarmodule zur Umwandlung des Sonnenlichts in Wärmeenergie, die ihr zur Warmwasserbereitung und zum Betrieb der Heizung nutzt. Ergänzend oder alternativ sind Kleinwindkraftanlagen zur Strom- und Wärmeproduktion geeignet. Es gibt die Windräder zur Montage auf dem Dach oder zur Aufstellung auf einem Mast. Kleinwindkraftwerke sind in ländlichen Regionen weiter verbreitet als im urbanen Raum.

Jedes Gebäude lässt sich als Plusenergiehaus ausgestalten. Spezielle architektonische Anforderungen bestehen nicht. Den Grundriss gestaltet ihr individuell nach euren Vorlieben und ihr integriert die erforderlichen Haustechnikanlagen einfach an passender Stelle.

Aus jeglicher Art von Baumaterialien kann man ein Plusenergiehaus bauen. Verbreitet sind Energieeffizienzhäuser in Holzständerbauweise, deren Wände und Fassaden ebenfalls aus Holz, aus Lehm, meist mit Beimischungen aus Stroh oder Jute bestehen. Viele weitere Wand- und Fassadengestaltungen aus unterschiedlichen Baumaterialien wie Ziegeln, Natursteinen oder Beton, unverputzt oder mit Kalkputz sind denkbar.

Bei der Installation von Sonnenkollektoren auf dem Dach sind einige Dinge zu beachten. Die Dachfläche muss groß genug sein, um ausreichend Solarmodule zur Stromerzeugung und gegebenenfalls zur Wärmegewinnung darauf unterzubringen. Eine Neigung der Module von 70 Grad empfiehlt sich im Winter, um ihre Leistung auch bei tiefem Sonnenstand aufrechtzuerhalten.

Ein weiterer Tipp zum Plusenergiehaus ist die Hausausrichtung im Allgemeinen. Empfohlen ist eine Ost-, Westausrichtung, die sichergestellt, dass die tägliche Sonneneinstrahlung möglichst effizient nutzbar ist.

Die Stromerzeugung im Plusenergiehaus

Wie genau funktioniert eigentlich die eigene Stromerzeugung im Plusenergiehaus, fragt ihr euch sicher, bevor ihr euch mit der Planung eures energieeffizienten Eigenheims befasst. Keine Sorge: Mit einigen technischen Installationen sind die hauseigene Stromerzeugung aus erneuerbaren Energien und die Stromspeicherung ganz einfach.

Photovoltaikanlage

Eine Option ist die bereits angesprochene Photovoltaikanlage auf dem Dach. Auf die installierten Solarmodule, die eine Reihe verknüpfter Solarzellen enthalten, trifft Sonnenlicht. Bedingt durch den charakteristischen Aufbau des Solarmoduls, entsteht in den einzelnen Solarzellen jeweils eine geringfügige elektrische Spannung. Die gesamte produzierte elektrische Spannung jedes Solarmoduls gelangt über eine Leitung zu einem Generator, der die Energie in Gleichstrom umwandelt. Ein sogenannter Wechselrichter macht daraus Wechselstrom, der im Haus zum Betrieb der Beleuchtung und elektrischer Geräte nutzbar ist.

Da an Regentagen, bei länger anhaltender starker Bewölkung und im Winter eine Nutzung der Solarenergie nur eingeschränkt oder überhaupt nicht möglich ist, kommt der Speicherung des Stroms eine hohe Bedeutung zu. Dazu stehen Batterien, unter anderem leistungsfähige Lithium-Ionen-Akkus, zur Verfügung, in denen ihr überschüssigen Solarstrom problemlos speichert. Der gespeicherte Strom ist dann in Zeiten nutzbar, zu denen die Stromproduktion der Solarmodule vorübergehend eingeschränkt ist.

Solarthermie

Die Sonnenenergie ist nicht nur zur Stromerzeugung nutzbar, sondern ihr könnt auch eine Solarthermieanlage auf dem Dach installieren, um selbst Warmwasser und Heizenergie bereitzustellen. Die Solarthermie-Kollektoren könnt ihr einzeln oder in Kombination mit den Photovoltaikmodulen betreiben. Ein wesentlicher Bestandteil der Wärmeherstellung aus Sonnenenergie ist die in den Kollektoren enthaltene Solarflüssigkeit. Sie leitet die Wärme in einen Wärmespeicher weiter, der in der Regel im Keller des Hauses aufgestellt ist.

Eine Koppelung der Solarthermie mit der Photovoltaik ist sinnvoll, da die Kraft des Sonnenlichts so noch umfangreicher genutzt wird. Eine Verbindung der Photovoltaik-Anlage mit einer Wärmepumpe ist ebenfalls möglich. Die Koppelung mit der Wärmepumpe hat den Vorteil, dass Ihr keine zusätzlichen Solarthermie-Kollektoren installieren müsst und ihr somit die Dachlast nicht weiter erhöht.

Kleinwindkraftanlagen

Eine Alternative zur Photovoltaikanlage sind Kleinwindkraftanlagen für das Eigenheim. Kleine Windräder installiert ihr entweder auf dem Hausdach oder betreibt sie freistehend auf einem Mast auf dem Grundstück. Unter normalen Windverhältnissen erzeugen diese kleinen Anlagen erstaunliche Mengen an Strom, die den Jahresverbrauch einer Familie decken.

Wärme lässt sich ebenfalls mit Windkraft gewinnen, indem der Pufferspeicher mit einer Heizpatrone erweitert wird. Sinnvoll erscheint im Plusenergiehaus generell eine Kombination aus Solarenergie und Windkraft, wenn ihr bei allen Witterungsverhältnissen ausreichend mit Strom und Wärme versorgt sein möchtet. Voraussetzung dafür ist, dass ausreichend Platz für die Nutzung beider Systeme zur Verfügung steht.

Plusenergiehaus bauen und vollständige Autarkie erreichen – ist das möglich?

Autarkie, also Unabhängigkeit von öffentlichen Energieversorgern ist vielleicht eure Idealvorstellung, wenn ihr ein Plusenergiehaus bauen wollt. Um diesen Zustand zu erreichen, ist eine aufwendige und sehr umfangreiche Planung erforderlich, die sämtliche Aspekte der Energienutzung umfasst.

Grenzen bei der Nutzung erneuerbarer Energien ergeben sich unter Umständen aus statischen Gründen. So ist bei der Installation von Sonnenkollektoren auf dem Dach stets darauf zu achten, dass die Gewichtslast nicht zu statischen Problemen führt. Dies ist vor allem in Regionen zu beachten, in denen im Winter viel Schnee fällt, denn die Schneelast kommt zum Gewicht der Kollektoren noch hinzu.

Möchtet ihr ein Konzept zur Nutzung erneuerbarer Energien erstellen, dass das ganze Jahr über bei sämtlichen Witterungsverhältnissen ausreichend Strom und Wärme liefert, so ist dies kostenintensiv, da unterschiedliche Systeme zu installieren und miteinander zu kombinieren sind.

Die Photovoltaikanlage sollte zumindest mit einer Wärmepumpe gekoppelt sein, deren Anschaffung zusätzliche Kosten in beträchtlicher Höhe verursacht. Zudem ist die Aufstellung mehrerer Anlagen im Haus und auf dem Grundstück platzintensiv. Selbst wenn ihr die Photovoltaik mit Anlagen zur Nutzung der Windkraft kombiniert habt, kann es bei Bewölkung und zusätzlich schwachem Wind zu Engpässen kommen.

Kann zusätzlich zu den Solarmodulen aus Platzgründen oder statischen Gründen nicht zusätzlich eine Windkraftanlage auf dem Dach untergebracht werden, ist für ein Windrad mit Mast ausreichend Fläche auf dem Grundstück einzuplanen. Baurechtliche Fragen sind, gerade bei der Aufstellung von Kleinwindkraftanlagen, eine zusätzliche bürokratische Hürde, die zu nehmen ist.

In dicht bebauten städtischen Räumen kann die Installation von Windkraftanlagen schwieriger sein. Oftmals fühlen sich Anwohner aus der Nachbarschaft durch die Geräusche der rotierenden Windräder gestört. Aus diesen Gründen erscheint die Nutzung der Windkraft auf dem Land einfacher als im urbanen Umfeld.

Unter idealen Bedingungen kann jedoch im Plusenergiehaus mit einer Kombination aus Solarenergie und Windkraft sowie der Ausrüstung mit Energiespeichern eine Eigenversorgung mit ausreichend Strom und Wärmeenergie das ganze Jahr über gelingen.

Vollständig autark zu sein bedeutet auch, unabhängig von der öffentlichen Wasserversorgung zu sein. Strebt ihr das an, müsst ihr über ausreichend Platz verfügen, einen eigenen Brunnen vor dem Haus zu graben, aus dem ihr das Wasser schöpft oder mit einer elektrischen Pumpe fördert.

Der Verzicht auf Leitungswasser mag gewöhnungsbedürftig sein und erscheint vielleicht nicht für jeden Bewohner eines Plusenergiehauses geeignet. Damit ist schließlich ein gewisser Verzicht auf den Standard des modernen Wohnkomforts verbunden. Wer besonders großen Wert auf Autarkie legt, wird jedoch bereit sein, diese Umstellung in Kauf zu nehmen.

Nutzt ihr einen Brunnen zur Förderung des Wassers, ist die Installation von Trockentoiletten anzustreben, also von WCs, die ohne Wasserspülung auskommen. Dies ist ein weiterer Schritt in Richtung Nachhaltigkeit durch eine enorme Einsparung von Spülwasser. Angesichts zunehmender Dürren in den Sommermonaten ist die Wasserersparnis noch dringlicher geworden. Mit der Verwendung einer Komposttoilette genießt ihr zusätzlich den Vorteil, dass ihr organischen Dünger zur Verwendung im Garten oder für Blumen und Gemüse auf dem Balkon selbst herstellen könnt.

Auch wenn ihr keine vollständige Autarkie in eurem Plusenergiehaus erreichen könnt oder wollt, ist bereits viel gewonnen, wenn ihr einen Großteil des Stroms und der Heizenergie selbst bereitstellt. Dies führt langfristig gesehen zu enormen Einsparungen von Energiekosten, im Idealfall erhaltet ihr zumindest phasenweise eine Vergütung für überschüssigen Strom, den ihr ins Stromnetz einspeist. Ihr genießt das Bewusstsein, einen wichtigen Beitrag für eine intakte Umwelt und zum Klimaschutz zu leisten.

Ein Plusenergiehaus bauen – Vorteile und Nachteile

Wenn ihr als Bauherr die Vorteile eines Plusenergiehauses nutzt, genießt ihr eine hohe Wohnqualität in einem gesunden Raumklima. Zusätzlich erzielt ihr hohe Einsparungen bei den Energiekosten. Bestenfalls erreicht ihr eine weitgehende Unabhängigkeit von Energieversorgern. Die enormen jährlichen Einsparungen wiegen höhere Investitionskosten beim Hausbau für eine gute Wärmedämmung und die Haustechnik zur Energiegewinnung schnell wieder auf.

Erzielt ihr Überschüsse bei der Produktion von Solarstrom, speichert ihr diesen entweder in hausinternen Akkus für eine spätere Nutzung oder ihr speist ihn ins öffentliche Stromnetz ein. Daneben nehmt ihr beim Bau des Plusenergiehauses attraktive staatliche Förderungen in Anspruch, die euch die Investitionen und die Abzahlung der Kredite erleichtern.

Ein dauerhaft gesundes Wohnklima erreicht ihr mit der Verwendung natürlicher Baustoffe. Die hervorragende Wärmedämmung schafft nicht nur in kalten Wintermonaten eine gemütliche Atmosphäre in den Wohnräumen und spart Heizenergie, sondern auch eine zu große Hitzeeinwirkung im Sommer wird abgehalten, wodurch die Zimmer angenehm kühl bleiben. Witterungsbedingten Schäden, insbesondere durch eindringende Nässe, beugt die dichte Gebäudehülle vor.

Neben den bedeutenden und anhaltenden Vorteilen verzeichnen Plusenergiehäuser einige Nachteile, die jedoch kaum ins Gewicht fallen. Dazu gehört die Notwendigkeit zum Einbau einer kostenintensiven, leistungsfähigen Lüftungsanlage, um einen ausreichenden Luftaustausch zu gewährleisten und Schimmelbildung vorzubeugen. Für die Instandhaltung und Wartung der haustechnischen Anlagen fallen teils höhere Ausgaben an, die sich jedoch durch enorme Energiekosteneinsparungen und Vergütung für die Stromeinspeisung ausgleichen.

Tipps zum Plusenergiehaus, die angehenden Bauherren die Planung erleichtern

Ein Plusenergiehaus soll langanhaltend eine hohe Lebensqualität in den eigenen vier Wänden sichern. Für die Eigenproduktion des Stroms und der Heizenergie ist ein Gebäude möglichst günstig auszurichten und es müssen ausreichende Dachflächen beziehungsweise Bereiche auf dem Grundstück für die Installation der Anlagen zur Nutzung der Sonnen- oder Windenergie eingeplant werden.

Die Vorbereitung und Planung des Plusenergiehauses ist aufwendig und erfordert den Einsatz von Spezialisten in Form eines verantwortungsbewussten Hausanbieters. Doch die intensiven Bemühungen vor dem Bau sind lohnenswert, da ihr davon langanhaltend profitiert.

Tipp 1: Wahl eines geeigneten Standorts

Abhängig von den Zielen, die ihr mit dem Bau des Plusenergiehauses verfolgt, wählt ihr den Standort aus. Strebt Ihr ein maximales Maß an Autarkie an, ist ein frei stehendes Haus auf dem Land mit einer umliegenden unbebauten Fläche die richtige Wahl. Eine zu große Verschattung durch dicht stehende Gebäude in der Nachbarschaft ist dort nicht zu befürchten, sodass die Photovoltaik uneingeschränkt nutzbar ist.

Für die zusätzliche Installation von Kleinwindkraftanlagen ist ausreichend Raum vorhanden. Ein Brunnenbau ist nach einer entsprechenden Genehmigung einfach zu realisieren. Selbst hergestellten Dünger aus der Komposttoilette setzt ihr direkt zum Gemüse- und Obstanbau oder zur Rasenpflege auf dem eigenen Grundstück ein.

Könnt ihr euch damit arrangieren, in gewissem Umfang den Strom, die Heizenergie und die Wasserzufuhr der örtlichen Versorger zu nutzen, seid ihr freier bei der Wahl des Standortes für euer Plusenergiehaus.

Tipp 2: Energiekonzept für das Plusenergiehaus erstellen

Für euer Plusenergiehaus plant ihr ein individuelles Energiekonzept, das auf aktiven und passiven Maßnahmen beruht. Aktiv gestaltet ihr die Auswahl der Haustechnik zur Strom- und Wärmeproduktion. Das können Photovoltaik, Solarthermie, Kleinwindkraftanlagen oder eine Wärmepumpe sein. Zu den passiven Maßnahmen gehören beispielsweise die Gebäudeausrichtung, die einen günstigen Lichteinfall sichert, die gute Wärmedämmung und eine kompakte Bauweise.

Tipp 3: KfW-Fördermittel beantragen

Für den Bau von besonders energieeffizienten Häusern stehen Fördermittel der KfW-Bank zur Verfügung. Informiert euch vorab, welche Fördermittel ihr in Anspruch nehmen könnt, um die Investitionen in teure technische Anlagen zur Energiegewinnung abzufedern oder Erleichterungen bei der Tilgung des Baukredits zu erhalten. Dies erleichtert euch die Verwirklichung des Traums vom Wohnen im energieeffizienten Eigenheim aus gesunden Baumaterialien.

Tipp 4: Experten zu Rate ziehen

Lasst euch bei der Erstellung des Energiekonzepts in jedem Fall von Spezialisten beraten, die aus Erfahrung wissen, worauf zu achten ist. Wählt einen Architekten oder Hausanbieter aus, der sich mit der Planung von Plusenergiehäusern auskennt.

Fazit

Möchtet ihr ein Plusenergiehaus bauen, habt ihr damit eine gute Entscheidung getroffen, die euch ein gesundes Wohnen und die Nutzung selbst erzeugter Elektrizität und Wärme aus erneuerbaren Energien ermöglicht. Der Verbrauch an Heizenergie ist aufgrund der ausgezeichneten Wärmedämmung gering.

Den Grad der Unabhängigkeit von Stromanbietern und Wasserversorgern könnt ihr durch die Auswahl der installierten Haustechnik mitgestalten. Ihr leistet mit dem Bau des Plusenergiehauses einen entscheidenden Beitrag dazu, die Klimaziele zu erreichen. Höhere Investitionskosten in hochwertige, gesunde Baumaterialien und in die umfangreiche Haustechnik amortisieren sich im Laufe der Zeit durch Einsparungen hoher Energiekosten.

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