Nullenergiehaus – So wird Ihr Haus zum energetischen Selbstversorger

Das Nullenergiehaus ist eine verbesserte Variante des Passivhauses und verbraucht im Jahresmittel keine externe Energie. Die benötigte Energie wird durch Photovoltaik, Erdwärme und Kraft-Wärme-Kopplung generiert und durch effektive Dämmmaterialien gespeichert. Dabei ist ein Nullenergiehaus nicht zwingend energieautark. In Phasen geringerer Energieproduktion, insbesondere in den Wintermonaten, ist auch ein derartiges Gebäude auf externe Energiezufuhr angewiesen. Die ausgeglichene Jahresbilanz des Nullenergiehauses entsteht meist durch eigens produzierte Energieüberschüsse, die in den Sommermonaten generiert werden.

Nullenergiehaus mit Photovoltaikanlage auf dem Dach
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Was ist der Unterschied zwischen einem Nullenergiehaus und einem Passivhaus?

Jedes Nullenergiehaus ist in der Regel ein Passivhaus. Umgekehrt jedoch ist nicht jedes Passivhaus auch ein Nullenergiehaus. Der wohl größte Unterschied ist, dass in einem Nullenergiehaus zusätzlich zu der energiesparenden Bauweise eines Passivhauses oft eine Photovoltaikanlage zur Energieproduktion installiert ist. Passivhäuser schaffen es häufig nicht genauso viel Energie zu produzieren, wie verbraucht wird.

Nullenergiehäuser hingegen produzieren, auf das Jahr gerechnet, genug Energie für den eigenen Verbrauch.

Entscheidend sind zum Beispiel große Fensterflächen nach Süden, eine sehr gut gedämmte Gebäudehülle und Lüftungsanlagen mit Wärmerückgewinnung. Die benötigte Energie für Strom und Warmwasser wird oft durch Solarenergie oder Wärme aus der Umwelt produziert. Wenn mehr Energie als benötigt produziert wird, spricht man von einem Plusenergiehaus. Ein Nullenergiehaus hat trotzdem einen Anschluss für Energie aus dem öffentlichen Netz. Das ist zum Beispiel im Winter wichtig, denn durch das schwächere Sonnenlicht wird weniger Solarenergie produziert. Deswegen kommt man „im Jahresmittel“ auf ein Nullenergiehaus. Nullenergiehäuser sind im Bau und der Finanzierung zwar deutlich teurer, werden jedoch auch, wie Passivhäuser, durch die Kreditanstalt für Wiederaufbau (KfW) gefördert.

Wann ist mein Haus ein Nullenergiehaus?

Bei einem Nullenergiehaus ist die Erzeugung und der Verbrauch von Energie für Warmwasser, Kühlung und Heizung auf das Jahr gerechnet gleich. Das erreicht man, indem man zum einen passive Energie benutzt. Diese entsteht zum Beispiel durch natürliche Sonneneinstrahlung. Mit großen Fenstern in Richtung Süden heizt sich das Haus von innen auf. Durch eine sehr gute Dämmung hält man diese Wärme dann im Haus. Das allein reicht aber oft noch nicht, um genug Energie zu erzeugen. Deswegen braucht man zusätzlich eine Solaranlage, zum Beispiel auf dem Dach. Diese produziert genug Solarenergie für Heizung und zusätzlich Strom im Nullenergiehaus. Die überschüssige Energie wird zurück ins Netz geleitet. Sie könnte aber auch für ein Elektroauto genutzt werden. Die fehlende Energie kommt dann wieder aus dem herkömmlichen Netz, weswegen man „im Jahresmittel“ auf ein Nullenergiehaus kommt. Weil Nullenergiehäuser im Winter noch Unterstützung brauchen, sind aktuelle Nullenergiehäuser noch nicht komplett selbstständig.

Wärmebild eines Wohnhauses mit Photovoltaikanlage
© Christian Maurer/Fotolia

Wichtig: Der alltägliche Stromverbrauch im Haus, zum Beispiel für Licht, Waschmaschine usw., fließt nicht in die Rechnung mit ein. Die Berechnung berücksichtigt nur die benötigte Energie für Heizung und Warmwasser.


Wie funktioniert ein Nullenergiehaus?

Eine Solaranlage auf dem Dach kann Solarenergie in Strom umsetzen und speichern. Außerdem braucht das Haus eine sehr gute Dämmung. Dafür sorgen Winddichtheit und Wärmedämmung in der Gebäudehülle, zum Beispiel an Fenstern mit Dreifachverglasung, Dach, Bodenplatte, Anschlüssen usw. Das spart Energie und hält die Wärme im Niedrigenergiehaus. Außerdem speichert eine durchgängige und ununterbrochene Verarbeitung aller Gebäudeteile die Wärme, wobei auch ein möglichst kleines Oberfläche-Volumen-Verhältnis wenig Angriffsfläche nach außen bieten sollte. Deswegen empfiehlt es sich, eher kompakt statt schmal zu bauen. Fenster auf der Südseite sorgen zusätzlich für natürliche Wärme durch Sonnenstrahlen.

Die meiste Energie geht durch das Lüften der Wohnräume verloren.

Hier hilft zusätzlich eine kontrollierte Be- und Entlüftungsanlage bei der Wärmerückgewinnung. Die entzieht der Raumluft Wärme und benutzt sie, um in einem Wärmetauscher die eingeholte Frischluft aufzuwärmen. Eine Wärmepumpe produziert zusätzlich Wärme, indem sie die Wärme aus dem Boden für die Beheizung zieht. Investiert man in alle modernen Energietechniken, dann ist das Haus fast unabhängig von Strom-, Gas- oder Ölversorgern. Beim Bau eines Nullenergiehauses kann es sich dafür lohnen, genauso wie bei den Effizienzhäusern, Fördermittel bei der KfW, dem BAFA oder im zutreffenden Bundesland zu beantragen.

Die Sanierung eines Altbaus lohnt sich!

Die durchschnittlichen Kosten für Wärmeerzeugung, Wassererwärmung und Strom für den Haushalt belaufen sich bei einem Wohnhaus für vier Personen auf etwa 2500 Euro im Jahr. Nimmt man diesen Wert als Grundlage, amortisieren sich die Kosten für die Sanierung eines Gebäudes mit dem Standard der heutigen Energieeinsparverordnung zum Nullenergiehaus nach zehn bis zwölf Jahren. Bei weiter steigenden Energiepreisen und immer günstigeren Baustoffen sogar schneller.Ob sich die energetische Sanierung lohnt, hängt vom vorherigen Energieverbrauch, der Bausubstanz und vom Sanierungskonzept ab.

Wer den richtigen Fahrplan und das strategische Konzept hat, wird oft mit wenig Mehrkosten im Vergleich zur regulären Altbausanierung auskommen. Hier gibt es sehr gute Systeme mit einer niedrigen Aufbauhöhe. Die Hausbesitzer können sie ganz einfach auf bestehende Fußböden und Wände aufbringen lassen. Ein erster Schritt ist die Verbesserung der Wärmedämmung der äußeren Bauteile. Dabei können schon fertige Fassaden für die Dämmung sorgen, zum Beispiel mit industriell vorgefertigten Bauteilen. Dadurch spart man Zeit und Kosten. Auf dem Dach können zusätzliche Dämmungen und Fenster mit hochwertiger Dreischeibenverglasung Wärmeverluste deutlich verringern. Hier können dann größere Fenster im Dach mit höherer Einstrahlung von Sonnenlicht das Niedrigenergiehaus aufwärmen. Wärmepumpentechnologie in Verbindung mit einer Photovoltaikanlage auf dem Dach bieten oft einen Mehrwert für die Energieerzeugung im Haus. Doch die Technik ist nicht alles. Die Bewohner müssen Energieverluste reduzieren, indem sie den Verbrauch von Elektrogeräten, Licht und Heizung kontrollieren.

Dach mit Photovoltaikanlage
© manfredxy/iStock

Tipp!

Eine Sanierung lohnt sich nur dann, wenn das Gebäude nach der Sanierung noch ein attraktiver Wohnraum ist. Gerade bei sehr alten Gebäuden, könnte der Charme verloren gehen.

Diese 3 Baustellen müssen Sie beim Neubau oder Umbau eines Nullenergiehauses beachten

1. Außenwände:

Schlecht oder nicht gedämmte Außenwände sind ein Energiefresser. Hier hilft zum Beispiel eine neue Außendämmung unter dem Fassadenputz.

Beim Umbau

Hierfür lohnt es sich, die Hohlräume im Mauerwerk mit Dämmmaterial zu füllen. Das können zum Beispiel moderne Materialien wie Granulate oder Schaum sein. Alleine diese Dämmung der Hohlwand kann die verlorene Wärme oft um bis zu 30 Prozent reduzieren.

Beim Neubau

Bei den Außenwänden setzt man oft von Anfang an auf moderne Dämmmaterialien, sodass direkt von außen gedämmt werden kann. Das ist die einfachste und auch kostengünstigste Methode. Zum Einsatz kommen verputzte Wärmedämmverbundsysteme aus Polystyrol, Mineralwolle und Polyurethan.

Wichtig:

Eine Einblasdämmung bzw. Dämmung der Hohlräume ist nur bei zweischaligem Mauerwerk möglich. Sehr alte Häuser haben oft keine Hohlräume, die man auffüllen könnte, und eine neue Außendämmung ist oft wegen des Denkmalschutzes nicht erlaubt. Hier kann eine innenliegende Dämmung helfen. Zur Dämmung des Kellers müssen zusätzlich die Außenwände freigelegt werden, damit die Dämmmaterialien installiert werden können.

2. Dämmung des Daches:

Ein weiterer Energiefresser ist ein schlecht gedämmtes Dach.

Beim Umbau und Neubau

Bauarbeiter mit Dachbalken in der Hand beim Dachbau
© kasto80/iStock

Die Fassade und das Dach benötigen eine spezielle Wärmedämmung. Um den Anforderungen eines Nullenergiehauses zu entsprechen, ist im Dachbereich eine Dämmstärke von mehr als 30 Zentimetern notwendig. Neben der üblichen Dämmung mit speziellen Dämmstoffplatten zwischen den Dachsparren oder Matten ist es darüber hinaus notwendig, unter den Sparren weitere Dämmmaterialien aufzubringen.

3. Fenster und Türen:

Durch Fenster und Türen kann sehr viel Wärme entweichen. Mit Dreifachverglasung und sehr schmalen Rahmen erreicht man bessere Isolierung.

Beim Umbau

Die Fenster an der Südseite sind im Idealfall größer als auf der Nordseite, damit möglichst viel direktes Sonnenlicht in das Haus kommt und wenig aus der Nordseite entweicht. Schatten auf der Außenwand der Südseite verringern die Aufnahme der Sonnenwärme. Damit keine Wärmebrücken in den Wänden vorhanden sind, müssen häufig alte Rollläden entfernt werden und durch auf der Dämmung aufgesetzte Kästen ersetzt werden.

Beim Neubau

Hier werden die baulichen Gegebenheiten im Vorhinein geplant. Zum Beispiel sollten Rollläden außen auf die Fensterrahmen oder die Wand montiert werden. Das vermeidet zum einen Wärmebrücken und zum anderen undichte Stellen. Für eine spätere elektronische Regelung des ganzen Hauses sind Rollläden mit Elektromotor sinnvoll sowie eingebaute Schalter, die melden, wenn das Fenster geöffnet ist.

Weitere Maßnahmen

Haus mit Photovoltaikanlage auf dem Dach
© Andreas Weber/iStock

Neben diesen baulichen Maßnahmen benötigt ein Nullenergiehaus auch weitere zusätzliche Vorrichtungen. Herzstück eines Nullenergiehauses ist eine moderne Lüftungsanlage mit Wärmetauscher. Diese wärmt die Frischluft von außen auf. So ist keine zusätzliche Heizung nötig. Die Temperatur im Haus bleibt dann sehr konstant. Ein Bestandsgebäude braucht dafür ein Leitungssystem, da jeder Raum versorgt sein muss. Am besten erledigt man das zusammen mit anderen Kernsanierungen. Bei einem Neubau wird dies direkt mit eingeplant. Die Stromversorgung wird dann durch eine Solarstromanlage auf dem nach Süden gerichteten Dach übernommen.

Eine Anlage von thermischen Solarkollektoren auf dem Dach, zusammen mit einem Warmwasserspeicher und einem Langzeitwärmespeicher ist sehr teuer. Das ist jedoch der einzige Weg, um den Bedarf an Warmwasser eines Wohnhauses vollständig zu decken. Zusammen braucht ein Einfamilienhaus dafür etwa dreißig Quadratmeter Fläche auf dem Dach für die Solaranlagen.

Zu guter Letzt kann ein modernes Nullenergiehaus mit all diesen Aspekten nur dann effektiv die Maximalleistung liefern, wenn ein digitales Kontrollsystem alles überprüft und steuert. Denn es muss sehr genau gewirtschaftet werden, da das Heizsystem des Hauses von äußeren Faktoren wie den Sonnenstunden abhängig ist.

Hände bedienen ein Tablet-PC
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Vor- und Nachteile eines Nullenergiehauses

Vorteile

  • Im Jahresmittel entsteht eine ausgeglichene Balance zwischen Energieverbrauch und -produktion.
  • Laufende Energiekosten bleiben gering.
  • Frischluftzufuhr mittels Lüftungsanlage ganz ohne Durchzug und Temperaturschwankungen.
  • Schonung von Umwelt und Klima
  • Sehr guter Schallschutz durch die Dämmung.

Nachteile

  • Großer Aufwand für Konzeption und Umsetzung des Gebäudes.
  • Sehr hohe Investitionskosten, insbesondere im Vergleich zum Passivhaus.
  • Investitionskosten amortisieren sich meist erst nach mehreren Jahren.
  • Nullenergiehäuser sind trotz ausgeglichener Jahresbilanz meist nicht energieautark.

Fazit

Hohe Energiepreise und gesunkene Kosten für die Dämmung von Dach und Außenwand, Wärmeschutzfenster und Heiztechnik machen eine Investition langfristig sinnvoll. Dabei muss man beachten: Je weiter man den Energieverbrauch Richtung Null drückt, desto größer wird die dazu notwendige Investition. Das liegt an der aufwändigen Haustechnik und vor allem an der Ausrüstung für die kostenlose Sonnenwärme. Es ist jedoch wahrscheinlich, dass sie in Zukunft immer preiswerter werden. Mit welchen Maßnahmen der Eigentümer sinnvollerweise beginnt, hängt vom Zustand des Hauses, der Heizungstechnik und dem Budget ab. Aus technischen Gründen ist es manchmal sinnvoll, zwei Schritte auf einmal zu gehen. Wenn zum Beispiel die Außenwand gedämmt werden soll, sind gleichzeitig neue Fenster empfehlenswert. Dann reicht die Dämmung bis über die Fensterrahmen und man vermeidet Wärmebrücken sowie Probleme mit der Luftdichtheit Wichtig: Erst dämmen, dann die Heizung entsprechend anpassen. Wer die technischen Zusammenhänge beachtet, kann die aufwändigen Schritte auch noch nach Jahrzehnten in Angriff nehmen. Die eingesparte Summe bei den einzelnen Maßnahmen bezieht sich auf den Urzustand des Hauses und die Kosten stellen zu erwartende Durchschnittswerte dar.