Nullenergiehaus: Konzept und Vorteile 

Einfach beschrieben ist das Nullenergiehaus ein Gebäude, welches all die Energie, die es verbraucht, selbst erzeugt. Möglich ist das beispielsweise mit Photovoltaik- oder Solarthermieanlagen, die regenerative Energien ohne Heiz- beziehungsweise Verbrauchskosten nutzbar machen. Wie das funktioniert und mit welchen Vor- und Nachteilen ein solches Nullenergiehaus verbunden ist, erklären wir in den folgenden Abschnitten.

Ein Haus, das seinen Energiebedarf selbst deckt 

Bei dem Nullenergiehaus handelt es sich um einen Energiestandard für sehr effiziente Gebäude. Wie einleitend beschrieben, decken diese ihren Energiebedarf selbst. Sie setzen häufig auf Photovoltaik sowie Solarthermie und kommen ohne konventionelle Heizung aus. Autark sind Nullenergiehäuser per se allerdings nicht. Denn die 100-prozentige Selbstversorgung bezieht sich auf die Energiebilanz eines Jahres.

Bilanzierung über ein Jahr führt zum Nullenergiehaus-Standard

Um den Standard zu erreichen, berechnen Planer den Energiebedarf eines Jahres für Heizung, Warmwasser und Haushaltsstrom. Anschließend ermitteln Sie, wie viel Energie Solar- und Photovoltaikanlagen erzeugen. Gleichen sich beide Größen über ein Jahr hinweg aus, handelt es sich um ein Nullenergiehaus. Liegen die Gewinne über dem Bedarf, ist sogar der sogenannte Plusenergiestandard zu erreichen.

Nullenergiehaus in der Nacht
© Dariusz Jarzabek / Shutterstock.com

Für den Winter ist dennoch meist ein Netzanschluss erforderlich

Die effizienten Gebäude produzieren im Sommer hohe Überschüsse, welche sich beispielsweise in Form von Solarstrom in das öffentliche Netz einspeisen lassen. Da die Sonne im Winter weniger Energie liefert, ist häufig trotzdem ein Netzanschluss erforderlich, um den offenen Strom- und Wärmebedarf zu decken.

Anders ist das bei energieautarken Gebäuden, bei denen große Energiespeicher überschüssige Energie aus dem Sommer bis in den Winter bevorraten. Solche Gebäude versorgen sich nicht nur bilanziell, sondern in Echtzeit selbst. Da das mit hohen Kosten verbunden ist, hat sich in der Praxis eine Energieautarkie von etwa 75 bis 80 Prozent etabliert.

Ein Nullenergiehaus erfüllt höchste technische Anforderungen 

Wer ein Nullenergiehaus bauen möchte, muss grundsätzlich vier Ansätze befolgen. So ist es wichtig:

  1. den Energiebedarf stark zu reduzieren
  2. passive Wärmegewinne zu nutzen
  3. regenerative Energien effizient zu nutzen
  4. Wärme und Strom im Haus zu speichern

Erfüllt ein Haus diese Anforderungen, verbraucht es nur sehr wenig Energie. Die Anlagen zur Erzeugung und Speicherung von Strom und Wärme können deshalb kleiner ausfallen. Dadurch sinken die Kosten des Nullenergiehauses und die Technik kann sich wirtschaftlich rentieren.

Hoher Wärmeschutz und Luftdichtheit reduzieren Wärmeverluste

Einen hohen Wärmeschutz erreichen Bauherren mit Dämmstoffen an oder in den Wänden sowie mit Fenstern, die eine Wärmeschutzverglasung besitzen. Wichtig ist darüber hinaus eine dichte Gebäudehülle, um auch Wärmeverluste über die Lüftung zu minimieren. Letzteres bedingt in vielen Fällen übrigens das Installieren einer Lüftung im Neubau, welche energiesparend für ausreichend hohen Feuchteschutz sorgt.

Nullenergiehaus nutzt passive Wärmegewinne optimal aus

Zu den passiven Wärmegewinnen zählt die Einstrahlung der Sonne. Diese lässt sich durch große, nach Süden ausgerichtete Fenster nutzen, um Gebäude im Winter auch ohne Heiztechnik mit Energie zu versorgen. Während Planer Aufenthaltsräume daher überwiegend an der Südseite von Nullenergiehäusern vorsehen sollten, kommt es hier in der warmen Jahreszeit auf den sommerlichen Wärmeschutz an. Rollos, Lamellen oder auskragende und Schatten werfende Bauteile verhindern dabei die direkte Einstrahlung, um den Kühlbedarf zu minimieren.

Die Heizung im Nullenergiehaus setzt auf regenerative Energien

Geht es um die Versorgung mit Strom und Wärme, kommen große Solarthermie- und Photovoltaikanlagen zum Einsatz. Denn diese wandeln kostenfreie Sonnenenergie ohne CO2-Emissionen in Wärme und Strom um. Im Winter sorgen Wärmepumpen oder Brennstoffzellen für die nötige Wärme. Während eine Wärmepumpe mit Photovoltaik theoretisch ohne Netzstrom auskommt, kann eine Brennstoffzelle Wasserstoff in Wärme und Strom umwandeln. Der Wasserstoff entsteht dabei im Sommer bei der Elektrolyse von Wasser mit Solarstrom.

Häufig kommen auch Biomasseheizungen zum Einsatz, um den Wärmebedarf im Winter zu decken. Diese arbeiten CO2-neutral mit Brennstoffen aus der Region und lassen sich in geringen Mengen nachhaltig einsetzen.

Speicher bevorraten fluktuierende regenerative Energien

Der Stand der Sonne oder die Wolken am Himmel sind nur zwei Faktoren, welche die Intensität der nutzbaren Strahlung beeinflussen. Sie sorgen für ein schwankendes solares Energieangebot, welches nur mit Speichern auszugleichen ist. Infrage kommen dabei massive Bauteile sowie phasenwechselnde Materialien im Nullenergiehaus, die passive Wärmeeinträge für kurze Zeit bevorraten. Wärme lässt sich in großen Pufferspeichern über die Jahreszeiten hinweg speichern und Batteriespeicher bevorraten elektrische Energie für einige Tage. Wandelt ein Elektrolyseur Wasser mit Solarstrom in grünen Wasserstoff um, lässt sich die elektrische Energie auch mehrere Wochen und Monate lang speichern.

Die größten Vorteile und Nachteile der Nullenergiehäuser

Wer ein Nullenergiehaus bauen möchte, versorgt sich nachhaltig und günstig mit Strom und Wärme. Schwankende Energiepreise wirken sich kaum auf das eigene Haushaltsbudget aus und die anhaltend niedrigen Energiekosten sorgen für höhere finanzielle Spielräume im Alter. Der Gebäudestandard ist darüber klima- und umweltschonend. Er erfüllt hohe energetische Standards, gilt als wertstabil und sorgt bei optimaler Planung und Ausführung für eine hohe thermische Behaglichkeit. Ein weiterer Vorteil ist die attraktive Förderung für das Nullenergiehaus über die Bundesförderung für effiziente Gebäude für Wohngebäude (BEG WG).

Nachteilig ist hingegen die Tatsache, dass der Bau eines Nullenergiehauses mit höheren Kosten verbunden ist. Die anspruchsvolle Ausführung erfordert erfahrene Fachhandwerker und die Planung lässt weniger Flexibilität zu. Das beginnt bereits bei dem Grundstück, welches eine freie Sicht nach Süden bieten muss. Auch Schatten werfende Berge, Bäume oder Gebäude sollte es in der direkten Nachbarschaft nicht geben, um solare Wärmegewinne bestmöglich auszunutzen.

Heizung.de Autor Alexander Rosenkranz
Fazit von Alexander Rosenkranz
Ein Nullenergiehaus versorgt sich selbst mit Energie – zumindest bilanziell. Das heißt, dass Solaranlagen im Sommer viel Strom und Wärme produzieren, um den Bedarf im Winter rechnerisch zu decken. Bleiben die Energiemengen im Haus, sodass auch im Winter theoretisch kein Netzanschluss erforderlich ist, handelt es sich um ein autarkes Nullenergiehaus. 
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