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Energieeffizientes Bauen: Planung, Umsetzung und Zukunftsaussichten

Ferdinand Witt-Dörring
Ferdinand Witt-Dörring
02/2024
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Wer heutzutage ein neues Gebäude plant, wird um den Begriff des energieeffizienten Bauens nicht herumkommen. Sowohl der Gesetzgeber als auch der eigene Geldbeutel rückt eine energieeffiziente Bauweise in den Mittelpunkt der Entwurfsplanung und Bauausführung. Es reicht nicht mehr aus, einzelne, isolierte Maßnahmen wie energiesparende Fenster oder eine hochdämmende Fassade einzuplanen. Viel mehr muss jetzt von ArchitektInnen das Bauwerk als Gesamtkonzept angesehen werden. Es sind viele Faktoren, die letzten Endes darüber entscheiden, wie energieeffizient das neue Gebäude insgesamt ist.

Was bedeutet energieeffizientes Bauen?

Die wesentlichen Eckdaten zum energieeffizienten Bauen liefert das Gebäudeenergiegesetzt (GEG) in seiner jeweils aktuellen Fassung. In diesem werden wichtige Angaben zum maximalen Energieverbrauch, zur Bauweise und zu erforderlichen Modernisierungs-Maßnahmen gemacht. Diese bilden die Basis für die Konzeption eines energieeffizienten Gebäudes.

Zunächst einmal bedeutet energieeffizientes Bauen in erster Linie, sowohl bei der Errichtung als auch bei dem folgenden Betrieb eines neuen Gebäudes den minimalen Energieverbrauch zu erreichen. Dieser kann grundlegend durch folgende Punkte bei der Planung erreicht bzw. verbessert werden:

• Die Gebäudeform
• Ein optimaler Wärmeschutz
• Luft- und Winddichtheit
• Nutzung nachhaltiger Energieträger
• Einsatz intelligenter Heizungs- und Lüftungssysteme

Alle diese Maßnahmen zusammen optimieren die Energieeffizienz des Bauwerks.

Warum ist energieeffizientes Bauen wichtig?

Energieeffizientes Bauen ist wichtig, weil laut den statistischen Angaben des Global Status Report der UN stolze 34 Prozent des Weltenergieverbrauchs auf den Gebäudesektor entfallen. Damit nimmt der Gebäudesektor die Spitzenposition beim Energieverbrauch ein, deutlich vor anderen Industrien (31%), Transportwesen (26%) und Anderen (6%). Dies macht deutlich, dass hier BauherrInnen einerseits und PlanerInnen andererseits eine enorme Verantwortung haben. Nur wenn sie Hand in Hand arbeiten, ist es möglich, den jetzigen Energieverbrauch signifikant zu senken, sei es ein kleineres privates Bauprojekt oder gewerbliche bzw. öffentliche Großprojekte.

Aber dieses globale Ziel ist sicherlich nicht der einzige Grund für BauherrInnen, eine energieeffiziente Bauweise anzustreben. Letztlich zahlt es sich auch in barer Münze aus, und zwar auf mehrere Art und Weise:

• Die Betriebskosten eines Gebäudes sind in jüngster Zeit aufgrund deutlich gestiegener Energiepreise in den Blickpunkt geraten. Nachhaltiges Bauen hilft dabei, diese Kosten auf ein Minimum zu senken.
• Für staatliche Fördergelder und Kredite gibt es strenge gesetzliche Auflagen an eine Bauweise, welche die Kriterien des energieeffizienten Bauens erfüllt.
• Der Wiederverkaufswert und der Werterhalt werden immer stärker durch die Energieeffizienzklasse und nachhaltige Bauweise beeinflusst.
• Für Baufirmen bedeutet die Einhaltung der ESG (Environmental, Social, Governance) Baukriterien ein wichtiges Qualitätsmerkmal als Referenz für künftige AuftraggeberInnen.

Wie kann man energieeffizient bauen?

Energieeffizient Bauen heißt zum Beispiel, bereits bei der Konzeption und Gestaltung eines Gebäudes die Nachhaltigkeit im Auge zu haben. Wesentlichen Einfluss auf den Energieverbrauch eines Hauses hat die Gebäudeform. So haben sich beispielsweise die in den siebziger Jahren so beliebten, langgestreckten Winkelbungalows mit nur einer Etage als wahre Energiefresser herausgestellt. Schuld waren der extrem hohe Anteil an Dachfläche und der in Proportion zur Wohnfläche sehr große Anteil an Fassadenfläche. Daher geht beim nachhaltigen Bauen der Trend zur kompakten, mehretagigen Bauweise mit kleiner Dachfläche.

Je kleiner der Anteil an Außenflächen im Vergleich zur Wohnfläche ist, umso weniger Energie geht verloren. Selbstverständlich gehört die optimale Wärmedämmung dieser Außenflächen zu den wichtigsten Maßnahmen für ein energieeffizientes Haus. Zusätzlich ist es notwendig, auf die Luft- und Winddichtigkeit der Gebäudehülle zu achten. Häufig werden hier Fehler durch mangelhafte Ausführung von Anschlüssen gemacht und trotz ausreichender Wärmedämmung geht viel Energie verloren. Die Beheizung, Belüftung und Stromversorgung des Hauses sollte möglichst zu einhundert Prozent durch erneuerbare Energien abgedeckt werden.

Energieeffizientes Bauen in Zahlen

Die neueste Fassung des GEG fordert für einen Neubau mindestens die Einhaltung eines Effizienzhaus-55-Standards. Was bedeutet dies in der Praxis? Es wird Bezug genommen auf das Referenzgebäude des GEG mit einem Energieverbrauch von 100 Prozent. Im Vergleich liegt die heutige Mindestanforderung bei 55, das bedeutet, ein Neubau darf maximal 55 Prozent des Referenzgebäudes verbrauchen. Das entspricht etwa 35 kWh pro Jahr und Quadratmeter.

Dieser Wert ist allerdings weit entfernt von den Anforderungen an wirklich energieeffizientes Bauen und auch nicht förderungsfähig. Daher sollte mindestens der Wert für ein Niedrigstenergiehaus 40 (also 40 Prozent vom Referenzgebäude) oder weniger angestrebt werden. BauherrInnen, die zukunftssicher bauen möchten, sollten also auf den Passiv- (10 kWh) oder Nullenergiehaus-Standard (0 kWh) beraten werden.

Kriterien des energieeffizienten Bauens

Die Kriterien für energieeffizientes Bauen lassen sich oftmals bereits von außen erkennen und bilden für ArchitektInnen eine wichtige Planungsgrundlage. In den Entwurf sollten folgende Kriterien einfließen:

• Kompakte und platzsparende Bauweise zur Verbesserung der Energiebilanz.
• Eine massive Bauweise verbessert die Wärmespeicherfähigkeit im Winter und schützt vor schneller Aufheizung im Sommer. Alternativ ist die moderne Leichtbauweise mit Holz bei richtiger Ausführung ebenfalls sehr energieeffizient und nachhaltig.
• Passiver Sonnenschutz zur Vermeidung von übermäßigen Temperaturen.
• Luft- und winddichte Abdichtung zur Vermeidung von Wärmeverlust und Feuchteschäden.
• Integration von Systemen zur Nutzung erneuerbarer Energiequellen.
• Intelligente Heizungs- und Lüftungstechnik mit flexibler Steuerung und Wärmerückgewinnung.

Wärmedämmung

Eine optimal gedämmte Gebäudehülle ist die Grundvoraussetzung für energieeffizientes Bauen. Bei der Wärmedämmung müssen unbedingt neben den Außenwänden und dem Dach auch die Sohlplatte und alle Fenster und Türen mit einbezogen werden. Zudem ist auf eine korrekte Gebäudeabdichtung zu achten, um Wärmeverlust durch Luftbewegung sowie Feuchtigkeitsschäden durch Taupunktverlagerung zu vermeiden. Insbesondere letzterer Punkt wird oft unterschätzt. Eine feuchte Wärmedämmung ist in der Regel schlechter als gar keine Wärmedämmung!

Energieeffiziente Fenster und Türen

Fenster und Türen stellen die größten Schwachstellen in der Fassade dar. Der Wärmeverlust über Fenster und Außentüren wird immer höher sein als durch die Außenwände oder das Dach. Daher ist auf den Einbau hochgedämmter Fenster und Türen zu achten. Dies bedeutet im Allgemeinen den Einsatz einer Dreifachverglasung und wärmeentkoppelte Rahmenprofile der neuesten Generation. Besonders energieeffiziente Fenster und Türen sind mit dem Energy-Label mit der Effizienzklasse A gekennzeichnet. Diese markiert das derzeit technisch Machbare im Fenstermarkt.

Heizungs- und Kühlsysteme

Nachhaltiges Bauen bedeutet aber nicht nur, die passiven Energieverluste so niedrig wie möglich zu halten. Gleichzeitig sollten energieeffiziente Gebäude unbedingt intelligente und flexible Heizungs- und Kühlsysteme nutzen, um aktiv auf den Energieverbrauch Einfluss zu nehmen. Konventionelle Heizsysteme mit fossilen Brennstoffen in Kombination mit einer separaten Klimaanlage und manueller Fensterlüftung sind definitiv nicht mehr eine adäquate Lösung.

Vielmehr sollten PlanerInnen zur Realisierung eines energieeffizienten Bauwerks modernste, nachhaltige Technologien integrieren. Beispielsweise sind moderne Wärmepumpen in der Lage, CO2-neutral das Haus im Winter zu beheizen und im Sommer zu kühlen, wenn der notwendige Strom aus einer Photovoltaikanlage gewonnen wird. Automatische Lüftungsanlagen mit Wärmerückgewinnung minimieren darüber hinaus die Lüftungsverluste.

Nutzung erneuerbarer Energien

Generell stehen heutzutage bereits sehr viele Alternativen zu fossilen Energieträgern zur Verfügung. Daher sollte beim nachhaltigen Bauen auf letztere völlig verzichtet werden. Man unterscheidet zwei Typen von erneuerbaren Energien: zur Erzeugung von Wärme bzw. Kühle und zur Erzeugung von Strom.

Zur Beheizung und Kühlung in einem Gerät sind nur Wärmepumpen geeignet, welche die notwendige Energie aus der Außenluft, dem Erdreich oder dem Grundwasser gewinnen. Weiterhin bietet die Solarthermie die CO2-neutrale Beheizung mithilfe von Solarkollektoren an. Auch Holzpellet-Heizungen gelten als umweltfreundlich.

Zur reinen Stromerzeugung eignet sich dagegen die Photovoltaik, welche über Solarzellen Strom aus dem Sonnenlicht erzeugt. Schließlich existieren aber auch Technologien, welche sowohl Wärme als auch Strom erzeugen. Dies sind Blockheizkraftwerke (BHKW) und die noch sehr neue Brennstoffzellentechnik.

Planung und Umsetzung eines energieeffizienten Bauprojekts

Energieeffizient Bauen beginnt idealerweise bereits in der frühesten Vorentwurfsphase. Noch ist, von den Vorgaben der BauherrInnen abgesehen, die gesamte Gestaltung offen. Dies bietet ArchitekInnen die große Chance, vom ersten Moment an BauherrInnen für die Wichtigkeit des energieeffizienten Bauens zu sensibilisieren und insofern nachhaltige Gebäudekonzepte zu suchen.

Neben der schon erwähnten kompakten Hausform sollten ArchitektInnen alle ortsbedingten Faktoren wie Himmelsrichtung, regionale Klimatabelle, Sonnenstunden und Verschattung durch Bäume oder Nachbarbebauung berücksichtigen. Durch intelligente Gebäudeausrichtung und Fassadenmaterialien lassen sich beispielsweise passive Sonnenwärmegewinne ausnutzen. Ein Energieberater kann hier hilfreich sein.

Energieeffizienz bezieht sich auch auf den Energieverbrauch bei der Errichtung und der Wahl nachhaltiger, möglichst regionaler Baustoffe. Zu diesen gehört z.B. Holz aus regionaler, nachhaltiger Forstwirtschaft. Grundsätzlich sollten Transportwege und Energieaufwand bei der Herstellung minimiert werden, natürliche Baustoffe sind zu bevorzugen.

Schließlich ist mit Hinblick auf maximale Energieeffizienz auch eine möglichst lange Lebensdauer des Bauwerks anzustreben. Das bedeutet umgekehrt die Vermeidung von Bauschäden durch gute Planung und sorgfältige Ausführung. Am Ende der Nutzungsdauer sollte das Gebäude einfach und ohne schädliche Emissionen zu recyceln sein. Zur optimalen Umsetzung aller obengenannten Vorgaben sollten PlanerInnen auf energieeffizientes Bauen spezialisierte Baufirmen auswählen.

Auswahl des richtigen Standorts

Die richtige Standortwahl kann die Energieeffizienz eines Gebäudes erheblich beeinflussen. Eine sonnige, windgeschützte Lage und die optimale Anordnung auf dem vorhandenen Grundstück entscheiden später maßgeblich über einen niedrigen Energieverbrauch. Falls die Installation einer Grundwasser- oder Erd-Wärmepumpe in Betracht gezogen wird, spielt außerdem die Bodenklasse eine wesentliche Rolle. Regionale Besonderheiten wie Wasser- oder Naturschutzgebiete können die Genehmigungsverfahren komplizieren oder unmöglich machen. Dagegen ist in einem Stadtteil mit Denkmalschutzauflagen oft keine Installation von Solarkollektoren oder Solarzellen erlaubt.

Planung und Design

Nachhaltiges Bauen wirkt sich wesentlich auf Planung und Design eines Bauwerks aus. ArchitektInnen müssen sich klar darüber sein, dass die kreative gestalterische Freiheit bisheriger Entwürfe durch die Forderung nach einer energieeffizienten Bauweise mehr oder weniger eingeschränkt wird. Nach Norden ausgerichtete, großformatige Glasflächen oder weitläufige Grundrisse erhöhen signifikant den Energieverbrauch. Ebenso sollte auf zergliederte Dachflächen mit Erkern und Dacheinschnitten möglichst verzichtet werden.

Auswahl der richtigen Materialien und Technologien

Durch die Wahl geeigneter Materialien und Technologien kann die Energieeffizienz eines Hauses deutlich verbessert werden. So sollten bei einer Massivbauweise Mauersteine und Klinker aus regionaler Produktion verwendet werden. Bei der Leichtbauweise bietet sich Holz aus regionaler, nachhaltiger Forstwirtschaft an. Bei den Dämmstoffen sollten organischen, natürlichen Dämmstoffen vor mineralischen oder synthetischen Materialien der Vorzug gegeben werden. Letztere erzeugen schädliche Emissionen bei Produktion, Nutzung und Entsorgung und erheblichen Energieverbrauch bei der Herstellung.

Systeme zur effektiven Nutzung erneuerbarer Energien helfen in Verbindung mit intelligenter Steuerungstechnik, schädliche Emissionen zu vermeiden und die eingesetzte Energie besonders effizient zu verwenden.

Bau und Installation

Eine perfekte Vorplanung seitens der ArchitektInnen erleichtert während der Bauphase die Zusammenarbeit zwischen allen am Bau Beteiligten. Dazu gehört insbesondere die zweifelsfreie Festlegung des gewünschten Energiestandards. Daher sollte der Baubeginn erst nach endgültiger Klärung aller Details mit BauherrInnen erfolgen, um spätere Änderungswünsche zu vermeiden. Diese kosten unnötiges Geld, verlängern die Bauzeit und verschlechtern die Energieeffizienz.

Ein straff ausgearbeiteter Bauzeitenplan hilft zudem, Stillstände und unnötige Wartezeiten zu vermeiden. Auch diese können die Energiebilanz des Gebäudes bereits während der Bauzeit negativ beeinflussen. Aufgrund extrem erhöhter Anforderungen an Gebäudetechnik und Installation lohnt es sich für PlanerInnen, EnergieberaterInnen bzw. Energieeffizienz-ExpertInnen zu Rate zu ziehen.

Gesetze und Förderung

Das Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWK) organisiert die Regelung und Förderung des energieeffizienten Bauens. Nach den Vorgaben des Gebäudeenergiegesetzes (GEG) werden Gebäude und Systeme zur Beheizung in verschiedene Klassen eingeteilt, die in der Folge über zwei Aspekte entscheiden:

• Entspricht der Neubau oder die Modernisierung den Mindestforderungen des GEG?
• Entspricht der Neubau oder die Modernisierung dem förderungsfähigen Mindeststandard?

Nur wenn die Baumaßnahme beide Forderungen erfüllt, können Anträge auf Bundesförderung für effiziente Gebäude (BEG) gestellt werden. Dazu gehören Kredite mit Tilgungszuschuss und Zinsvergünstigung der Kreditanstalt für Wiederaufbau (KfW) sowie weitere regionale Förderzuschüsse.

Energieeffizienz-Gesetze in Deutschland

Das Gebäudeenergiegesetz (GEG) legte bereits seit August 2020 die neuen Rahmenbedingungen zu Energieverbrauch und Konstruktion neuer Gebäude fest. Es löste die ältere Energieeinsparverordnung (EnEV) ab. Dieses Jahr ging die Bundesregierung noch einen Schritt weiter zur Erreichung der hochgesteckten Klimaziele: Im April wurde das Energieeffizienzgesetz erlassen, das nun erstmals maßgeblich Behörden, große Unternehmen und Rechenzentren zur Energieeinsparung verpflichtet.

Die aus der neugefassten EU-Energieeffizienzrichtlinie (EED) resultierenden Anforderungen werden im neuen Gesetz als Ziele bis 2030, 2040 und 2045 für den Verbrauch von Primär- und Endenergie formuliert.

Staatliche Förderung für energieeffizientes Bauen

Die Bundesregierung will durch attraktive Förderprogramme bei BauherrInnen die Motivation steigern, so energieeffizient zu bauen bzw. zu modernisieren wie möglich. Daher stellt das Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWK) die Bundesförderung für effiziente Wohngebäude (BEG WG) zur Verfügung. Für zahlreiche Sanierungsmaßnahmen zur Verbesserung der Energieeffizienz werden je nach Erreichen der Effizienzhaus-Stufe nach Abschluss der Modernisierung zwischen 25 und 50 Prozent Tilgungszuschuss gewährt. Zusätzlich gibt es eine Zinsvergünstigung. Für Neubauten beträgt der Zuschuss 5 Prozent.

Was kostet ein energieeffizientes Haus?

Es ist schwer, hier eine pauschalisierte Aussage zu treffen, da die Baukosten regional und nach spezieller Lage des Grundstücks sehr schwanken können. Außerdem sind die Baupreise jüngst durch die Ukraine-Krise enorm angestiegen, da primäre Baustoffe knapp geworden sind. Als ungefährer Richtwert für ein 150 Quadratmeter großes Einfamilienhaus kann gelten:

• Mindest-Effizienzstandard 55 nach GEG: ab ca. 200.000 Euro.
• Energieautark mit Effizienzklasse 40 NH Plus (A+): 450.000 Euro.

Zukunft des energieeffizienten Bauens

Wie sieht die Zukunft des energieeffizienten Bauens aus? Der Trend geht schon jetzt zum Passivhaus oder sogar zum Nullenergiehaus, das vollkommen energieautark ist. Die Weiterentwicklung dieser genannten nachhaltigen Haustypen ist das Plusenergiehaus. Dieses ist dank seiner im höchsten Maße energieeffizienten Konstruktion und seiner Technologie in der Lage, mehr Energie zu produzieren, als es verbraucht. Das Zukunftsziel wird für ArchitekInnen sein, ausschließlich zu 100 Prozent energieautarke, nachhaltige Gebäude zu realisieren.

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