Das bereits "klassische" Wärmepumpen-Kompaktgerät vereint Heizung, Lüftung und Warmwasserbereitung in einer handlichen Einheit; alles dreht sich dabei um die Luft: Sie dient als Transportmedium für die Heizung und ist (fortluftseitig) zugleich Wärmequelle für die Wärmepumpe.

Kompaktsystem mit Pelletofen: Eine Entweicklung, die auf der 9. Passivhaustagung vorgestellt wird. (Grafik: R.-P. Strauß)

Frische Luft braucht jedes von Menschen genutzte Haus. Wird die notwendige Lufterneuerung dem Zufall überlassen, so braucht man sich über schlechte Innenluftqualität nicht zu wundern. Versäumt man es, die Wärme aus der verbrauchten Luft zurückzugewinnen, so sind die Lüftungswärmeverluste hoch – ein wirklich energieeffizientes Gebäude ist so nicht zu erreichen, wenn auch die Luftqualität stimmen soll. Eine Wohnungslüftung mit Wärmerückgewinnung ist daher beim Neubau und bei der energieeffizienten Modernisierung unverzichtbar – siehe auch unser Beitrag vom 6. März 2005. Mit der Zuluft, die vom Wärmerückgewinnungsgerät kommt, kann jedoch ohne bedeutenden Aufwand auch ein wenig Heizwärme transportiert werden - nicht viel: Gerade etwa 10 W/m² kann mit der aus hygienischen Gründen unverzichtbaren Frischluft in die Zulufträume gebracht werden (vgl. Frischluft-Wärmekapazität). In einem Passivhaus ist der Heizleistungsbedarf jedoch äußerst gering. So gering, dass er gerade vollständig durch eben diese 10 W/m² aus einer Frischluftheizung gedeckt werden kann. Damit werden überzeugend einfache Haustechniksysteme für Passivhäuser ermöglicht: "Heizen mit der Lüftungsanlage", ohne dass zusätzliche Kanäle erforderlich werden. Bringt man die (sehr kleine) Zulufterwärmung gleich im Lüftungsgerät mit unter und integriert im gleichen Gerät auch noch die Warmwasserbereitung, dann hat man das Kompaktgerät: Heizen, Lüften, Warmwasserbereitung in einem Gerät. Für den Wärmeerzeuger sind dabei unterschiedliche Lösungen möglich:

• Mit einer kleinen Wärmepumpe (Wärmepumpenkompaktgerät)
• Mit einer kleinen Gasbrennwertbox (Brennwert-Kompaktgerät)
• Mit einem Kleinstwärmeerzeuger auf Biomasse-Basis wie z.B. Stroh-Pellets.

Idee 2: Heizen mit Fortluftrestwärme: Das Wärmepumpenkompaktgerät

Die Restwärme in der Fortluft eines Wohnungslüftungsgerätes hat eigentlich kein großes Energiepotenzial. Genauer spricht man hier von "Enthalpie"; die in der Luft enthaltene Feuchtigkeit, die auskondensieren kann, hat daran einen bedeutenden Anteil. In einem Passivhaus ist jedoch auch der Wärmebedarf so gering, dass er nahezu vollständig durch diese Fortluftrestenthalpie gedeckt werden kann. Dieser Ansatz wurde 1995 durch Wolfgang Feist publiziert. Damit wurde das Wärmepumpenkompaktgerät für Passivhäuser ermöglicht.

Inzwischen gibt es mindestens acht Anbieter solcher Lüftungskompaktgeräte. Die Geräte sind hocheffizient - das haben wissenschaftlich ausgewertete Messungen in Passivhaussiedlungen bewiesen. Christof Drexel, der Entwickler des Pioniergerätes mit dieser Technik, wird in Arbeitsgruppe 4 der 9. Passivhaustagung auf die aktuellen Entwicklungstrends eingehen.

Idee 3: Heizen mit Biomasse: Das Pelletofen-Kompaktgerät

Heizen mit Biomasse kann man natürlich nicht nur in Passivhäusern. Aber das verfügbare Potenzial an nachhaltig gewinnbarem nachwachsenden Brennstoff ist begrenzt. Bei schlechter Effizienz kann nur ein kleiner Bruchteil der Gebäude in Europa nachhaltig mit Biomasse versorgt werden. Ist die Effizienz jedoch so hoch, wie in Passivhäusern, so kann die Brennstoffmenge, welche eine nachhaltige Land- und Forstwirtschaft liefern kann, ausreichen, um einen beträchtlichen Anteil der Versorgung zu übernehmen.

Und: die hohe Effizienz ist auch gut für den Nutzer. Wenn die erforderliche Heizleistung nur 1 bis 2 Kilowatt beträgt, so wird das Biomasse-Heizgerät eine kleine Box, die ebenfalls im Lüftungskompaktgerät untergebracht werden kann. So ergeben sich eine ganze Reihe von Vorteilen:

Die Biomasse-Heizbox läuft vollautomatisch, wie man es von modernen Heizungssystemen gewohnt ist. Der Brennstoffbedarf liegt bei wenigen Kilogramm Pellets pro Tag. Die Bevorratung braucht daher kaum Platz – es wäre sogar möglich, die geringen Brennstoffmengen beim wöchentlichen Lebensmitteleinkauf mit zu bringen. Die erforderliche Verbrennungsluft kann im Kompaktgerät gleich mit der Frischluft angesaugt werden. Die sehr geringen Agasvolumenströme können vom Kompaktgerät zusammen mit der Fortluft aus der Wärmerückgewinnung abgeführt werden; ein zusätzlicher Schornstein oder ein Abgasrohr können entfallen.

Damit ergibt sich für ein Passivhaus ein denkbar einfaches, vollständig auf erneuerbare Energiequellen aufbauendes Haustechnikkonzept. Rolf Peter Strauss wird den Entwicklungsstand des Pelletofen-Kompaktgerätes in Arbeitsgruppe 4 der 9. Passivhaustagung vorstellen.

Idee 4: Heizen mit Brennwert: Das Kompaktgerät auf Gasbasis

Dass man mit Gas saubere Wärmeerzeuger auch mit sehr kleiner Leistung realisieren kann, weiß jeder Nutzer eines Gasherdes. Trotzdem hat es lange gebraucht, bis diese Technik nun auch für die Nachheizung in einem Kompaktgerät für Passivhäuser verfügbar wird. Dabei liegen auch hier die Vorteile klar auf der Hand:

• Das Brennwertgerät braucht eine (sehr geringe) Verbrennungsluftmenge. Die Lüftungsanlage, die das Herz jedes Kompaktgerätes ist, kann diese Verbrennungsluft problemlos nebenbei mit bereitstellen. Eine separate Verbrennungsluftführung wird damit entbehrlich.
• Im Brennwertgerät fällt Kondensat an, das über eine Kondensatleitung in das Abwasser entsorgt werden muss. Aber auch schon das Lüftungsgerät mit Gegenstromwärmeübertrager muss über einen Kondensatablauf verfügen. Im Kompaktgerät werden beide Teile kostensparend vereint.
• Das Abgas aus dem Brennwertgerät benötigt ein Abgasrohr; Auch dieses steht mit dem Fortluftkanal des Lüftungsgerätes bereits zur Verfügung; Voraussetzung ist allerdings, dass die Leistung sehr gering ist und damit auch nur geringe Abgasmengen anfallen.

Herbert Bley wird den Stand bei der Entwicklung eines Kompaktgerätes auf Gasbasis in Arbeitsgruppe 4 der 9. Passivhaustagung vorstellen.

Auch in diesem Jahr gibt es den Statusbericht zum Entwicklungsstand der Passivhaus-Kompaktgerätetechnik durch Andreas Bühring vom Fraunhofer Institut für Solare Energiesysteme.

Lüftungskompaktgeräte sind nicht die einzige Haustechniklösung für Passivhäuser: Lösungen auf der Basis von Erdgas sind ebenso attraktiv wie Holzpelletskessel oder innovative elektrische Systeme - eine Diskussion, die in Arbeitsgruppe 4 geführt wird. Besonders gut schneiden solche Lösungen ab, die mit solarthermischen Kollektoren kombiniert werden.

Die Begleitausstellung

(aktualisiert: 20.03.2005   © Passivhaus Institut; unveränderte Wiedergabe unter Angabe der Quelle gestattet)