09.03.2015

M1 Energieplus Massivhaus steht für Zukunft im Wohnungsbau, Klima- und Umweltschutz

Beim verantwortungsvollen Umgang mit Ressourcen und dem Klimaschutz spielen erneuerbare Energien und Energieeffizienz eine zentrale Rolle - insbesondere im Gebäudesektor.

Zwar lassen sich die größten Energie- und CO2-Einspareffekte im Gebäudebestand erreichen, einen wichtigen Beitrag können aber auch Neubauten leisten – vorausgesetzt, dass sie künftig unter dem Strich keine Energie von außen mehr in Anspruch nehmen. Genau dies ist das Ziel der aus europäischen Vorgaben resultierenden und 2014 in Kraft getretenen novellierten deutschen Energieeinsparverordnung, nach der ab 2021 nur noch Niedrigst- oder Null-Energie-Neubauten erlaubt sind. Die großen Fragen, die sich daraus ergeben, lauten: Wie lässt sich das technisch umsetzen, und wie viel kostet das? 

Hier versuchen die Projektpartner, die sich zum M1 Haus zusammengefunden haben, eine überzeugende Antwort zu geben. 

M1 Haus produziert mehr Energie als es verbraucht
Gemäß Aufgabenstellung sollte das M1 Haus zwar nicht energieautark funktionieren, aber doch im Jahresdurchschnitt weniger Energie verbrauchen als produzieren. Mit Ende der zweijährigen Forschungszeit, in der „am lebenden Objekt“ unter wissenschaftlicher Begleitung zahlreiche Daten erhoben wurden, lassen sich Aussagen über die Praxistauglichkeit im alltäglichen „Wohnbetrieb“ treffen. Die gesammelten Daten wurden dazu mit den Spezialisten der einzelnen Gewerke und den Bewohnern – der „Testfamilie“ – ausgewertet. Fest steht schon jetzt: Die Aufgabe ist erfüllt, das Haus M1 ist ein reales Plusenergiehaus. Der jährliche Überschuss an Energie lag in beiden Jahren bei etwa 1475 kWh. Wird die Art der Erzeugung der Energie noch mit einbezogen, so konnten ca. 5244 kWh eingefahren werden. Dieses Ergebnis wird abgerundet durch den Wunsch der Testfamilie, das M1-Haus nach der Monitoringphase zu erwerben. Ein überzeugenderes Argument für das Gelingen eines Konzeptes kann es nicht geben. Und es unterstreicht, wie marktfähig das Konzept ist. 

Aber auch in der Entwicklung und dem Test des M1 Hauses gab es viele kleine und größere Herausforderungen, die es zu meistern galt, da sie gleichzeitig die Grundlage für das weitere Voranschreiten und das Erreichen einer neuen Qualitätsebene bilden Die Monitoringphase zeigte, dass alle in der Genauigkeit der Prognose von Solarsystemen sowie insbesondere bei der Speicherung von Energie kräftig zulegen müssen. Zwar erreichte die Photovoltaikanlage mit 7000 bis 8000 kWh einen Eintrag, der höher war als beispielsweise der Verbrauch an Haushaltsstrom, doch blieb er hinter den Prognosen leicht zurück. Anders bei der Solarthermie: Hier waren mit jährlich etwa 1500 bis 1900 kWh Energieeintrag höhere Werte als prognostiziert zu verzeichnen. Da der Erfolg des Plusenergie-Systems aus der möglichst genauen Prognose der aus erneuerbaren Quellen gewonnenen Energie herrührt, sind Anstrengungen notwendig, um dem Verbraucher mehr Sicherheit zu geben. Gleiches gilt für das Herzstück künftiger Nutzung von erneuerbaren Energien – die Batterietechnik. Das M1 Haus hat eine Lithium-Ionen-Batterie, die aufgrund des hohen Preises (ca. 60.000 € bei 24 kW Leistung) bis heute für die Kleinhausanwendung kaum marktfähig ist. Es gilt, schnell Alternativen, also konkurrenzfähige und anwendungssichere Batteriesysteme zu entwickeln.

Wohlfühl-Temperaturen sowohl im Sommer als auch im Winter
Gezeigt hat sich in den letzten zwei Jahren, dass mit entsprechenden Haushaltsgeräten und in Kombination mit effizienten Energieerzeugern der Energiebedarf solcher Plusenergiehäuser so gering ist, dass selbst in der kalten Jahreszeit noch ein hoher Eigennutzanteil des selbst erzeugten Stromes vorlag. Mit durchschnittlich 40 Prozent Eigennutzanteil ist ein Anfang gemacht, der in der kommenden Zeit sicherlich mit gut aufeinander abgestimmten Erzeuger- und Speichersystemen auf 60 Prozent gesteigert werden kann und muss. Trotz bester Energielabel-Einstufung (A+++) ist auch am Verbrauch derartiger Geräte noch zu „drehen“. Der Verbraucher muss sich auf die Angaben der Hersteller blindlings verlassen können. Gut dreifach so hohe Verbrauchswerte, beispielsweise beim Kühlschrank (358 kWh/a statt der für A+++ üblichen ca. 100 kWh/a), sind in einem Gesamtensemble Plusenergiehaus nicht tolerierbar. 

Und die Bauphysik? Für uns als Xella war es ganz besonders wichtig, das „Wohlfühlen“ im Haus zu erleben. Wie verhält sich ein so gut gedämmtes Haus in der Praxis? Merkt man überhaupt als Nutzer etwas von dem Dämmstandard und von der im Innenraum vorhandenen Bauteilmasse der Kalksandsteine? Zur Beschreibung des Wohlfühlmodus sind Zahlen in der Bauphysik nur recht dürftig vorhanden und auch nicht immer auf alle Situationen übertragbar. Die Daten, die gemessen werden konnten, waren allesamt so wie erwartet.

Die Oberflächentemperatur des Ytong Energy+ im beheizten Bereich lag während der kalten Monate immer über 20 °C, also weit über den für das menschliche Wohlbefinden erforderlichen 17 °C. Die Raumlufttemperatur lag im Durchschnitt bei über 21 °C. Bewohner solcher Gebäude sind – so hat sich dies auch schon bei anderen Projekten gezeigt – aufgrund der leistungsfähigen Energieversorgung eher geneigt, es sich in den eigenen vier Wänden wohlig zu machen, als Bewohner von Gebäuden mit hohem Energiebedarf. Aber auch die Leistung des Ytong Energy+ selbst überzeugt: Schon nach kurzer Zeit stellte sich der prognostizierte geringe Wärmedurchgang auch ein.

Und im Sommer? Zur Erinnerung: Schwere Kalksandsteine im EG und schwere Fermacell-Platten im DG-Ausbau waren dazu gedacht, die Innentemperatur im Sommer verträglich zu gestalten. Als verträglich gilt im Allgemeinen eine Temperatur von 26 ¬- 28 °C, darüber hinaus kann es – vor allem in Schlafzimmern – zu einem unbehaglichen Raumklima kommen. Im M1 Haus sind auch an Sommertagen mit hohen Außentemperaturen dank der Massivität des Gebäudes keine hohen und zudem unerträglichen Innentemperaturen gemessen worden. Energie für Kühlung musste nicht aufgewendet werden, die Wärmepumpe als Kühlmaschine blieb aus. Damit zeigt sich einmal mehr, wie wichtig ein holistischer Ansatz für das Gebäude und die Anlagentechnik ist.

Weiterentwicklung zum M2 Haus
In der nächsten Zeit wird es darauf ankommen, die wichtigen Erkenntnisse des Monitorings in nächste Projekte einzubringen. Die Bereitschaft unserer Testfamilie, über die zwei Jahre hinaus freiwillig das Haus weiter zu monitoren, eröffnet die Chance, das Konzept über eine längere Zeit zu testen und den klimabedingten Einfluss bzw. die Veränderungen in der Anlagentechnik realistischer zu erfassen.

Die gesammelten Erkenntnisse aus der Projektphase werden nun genutzt, um das Konzept praxisnah zur Stufe M2 weiterzuentwickeln. Ob das M2 dann ein Plusenergie- oder ein Nullenergiehaus sein wird, ist weniger wichtig als der Fakt, dass es marktfähig sein muss. Dazu gehört, die beim M1 Haus berechneten Mehrkosten von ca. 360 €/m² Nutzfläche mindestens zu halbieren, um das Bauen eines Einfamilienhauses auch weiterhin überhaupt möglich zu halten. Die Unterstützung unserer Projektpartner sorgt auch in Zukunft dafür, dass wir in der Lage sind, solche Fragen anzugehen und gemeinsam zu lösen. 

Wenn Sie mehr über das M1 Haus erfahren möchten, finden Sie hier weitere Informationen: http://www.m1-energieplus.de/