Sie planen ein Haus zu bauen und möchten sich über klimaneutrale Bau- und Betriebsweisen von Gebäuden informieren?

Im Vorfeld des Bauplanungsprozesses können entscheidende Weichen gestellt werden, die eine spätere klimaneutrale Betriebsweise des Gebäudes ermöglichen. Dazu wird eine Beratung zu der Auswahl der Baumaterialien, der Gebäudetechnik und der Ausgestaltung der Gebäudeform empfohlen.

Kompakter, funktioneller Baukörper mit einfachen Grundrissen und optimaler Flächenausnutzung 

Rückbaubarkeit der Gebäudehülle und kreislaufgerechte Verwertbarkeit der Baustoffe 

Angestrebt wird ein kompakter Baukörper mit einer der Belegung angemessenen Wohnraumfläche nach dem Suffizienz-Prinzip. Es  sollten kompakte, funktionelle Grundrisse mit wenig Fläche weitläufigen Grundrissen vorgezogen werden. Die Grundrisse sind an den Nutzerbedürfnissen auszurichten und sollten möglichst ohne viele Versprünge gehalten werden.

Es wird eine Modulbauweise empfohlen, da diese zahlreiche Vorteile mit sich bringt. Neben der Verkürzung der Bauzeiten für Auf- und Rückbau, ermöglicht eine Modulbauweise ebenfalls den Rückbau oder die Erweiterung des Wohnraums entsprechend den Nutzerbedürfnissen. Eine Erweiterbarkeit oder Umnutzung des Wohnraums oder der vorgefertigten Module ist entscheidend für eine lange Nutzungsdauer der gebundenen Ressourcen. Die Vorfertigung der Module garantiert zudem eine hohe Qualität in der Bauausführung, die für einen hohen Wärmedämmstandard und eine möglichst dichte Gebäudehülle unerlässlich sind. Die Bauteile verfügen dabei über unterschiedliche Vorfertigungsstufen: Leerrohre, Heizungen oder Heizungsleitungen, Zargen, Wärmedämmung und Fassadenverkleidungen können in die Elemente bereits integriert werden. Bei der Vorfertigung soll die Demontierbarkeit der Bauteile allerdings stets beachtet werden und Verbundstoffe vermieden werden, so dass eine kreislaufgerechte Weiterverwendung der Baustoffe möglich ist. Um eine kreislaufgerechte Wiederverwendung zu ermöglichen, sollten die Materialien sortenrein trennbar und recyclingfähig verbaut werden und nicht recyclingfähige Bauprodukte sollten vermieden werden.

Ressourcenschonend Bauen und konsequente Verwendung von Materialien, die keine zusätzlichen Emissionen verursachen

Einsatz von Produkten und Produktionsverfahren mit einem möglichst geringen ökologischen Fußabdruck möglichst regional erzeugt

Errichtung einer natürlichen CO₂ Senke über den Lebenszyklus des Gebäudes durch die Verwendung von CO₂ bindenden Baustoffen

Im Bausektor ist allgemein anerkannt, dass durch zukünftig steigenden Baustandard mehr Ressourcen in Gebäuden gebunden werden, z.B. wird mit höherem gesetzlichen Baustandard mehr Dämmmaterial verbaut. Hierdurch erhöht sich der Anteil an eingebundener Energie in zukünftig gebauten Gebäuden. Es sollten daher ressourceneffizient geplant werden und zunächst die Wiederverwendung von Baumaterialien angestrebt werden, da diese keine zusätzlichen Emissionen verursachen.

Bei der Auswahl von Baumaterialien, die nicht ressourcenschonend wiederverwendet werden können, sollte der Einsatz von Bauprodukten mit einem möglichst geringen ökologischen Fußabdruck bevorzugt werden. Das sind meist gering verarbeitete Materialien, die möglichst regional erzeugt wurden.

Die Tatsache das die Energie über den Lebenszyklus des Gebäudes in der Gebäudehülle gebunden ist, bietet die Möglichkeit CO2 über diesen Zeitraum zu gebunden zu halten, wenn die verwendeten Baustoffe aus nachwachsenden Rohstoffen bestehen. Die Bindung von CO2 in verbauten Holzkonstruktionen über die Nutzungsdauer von Gebäuden kann einen erheblichen Beitrag zur Erhöhung der gebundenen Kohlenstoffdioxidmenge leisten. Es ist anzustreben die Menge an zwischengespeichertem biogenem Kohlenstoff in Gebäuden zu steigern. Für die Auswahl der Baustoffe gilt also die Bevorzugung von natürlichen Materialien, die idealerweise Kohlenstoff gebunden halten, und regional verfügbar sind, um lange Transportstrecken als zusätzliche Umweltbelastung zu vermeiden. Dabei bieten natürliche Baumaterialien wie Holz, Lehm, Stroh- und Hanffasern außerdem den Vorteil, dass sie durch ihre Diffusionsoffenheit Schimmelbildung vorbeugen und ein gesundes Raumklima fördern. Empfohlen wird die Verwendung von Lehmputz, der die thermische und feuchtigkeitsabsorbierende Masse erhöht, wodurch sich die Temperatur und Luftfeuchtigkeit im Raum kontinuierlich ausgleichen und ein gesundes Wohnraumklima entsteht.

Bewusstsein für nachhaltige Lebensweise stärken

Einsatz von hocheffizienten Haushaltsgeräten , optimierte Betriebsweise

Visualisierung der Energie-verbräuche direkt am Verbrauchspunkt

Der nutzerseitige Energiebedarf ist stark geprägt von den Gewohnheiten der Nutzer. Eine Sensibilisierung der Nutzer für die Potentiale zur Energieeinsparung durch Reflektion des eigenen Verhaltens ist entscheidend für die Umsetzung einer energieeffizienten Betriebsweise von Gebäuden. Der Energieaufwand der Nutzungsphase prägt mehrheitlich den Gebäudeenergieaufwand im Lebenszyklus und kann kosteneffizient reduziert werden. Der nutzerbezogene Energiebedarf, der vom Nutzerverhalten abhängt kann unterteilt werden in Heizverbrauch und Stromverbrauch. Während der Heizverbrauch maßgeblich von der gewünschten Raumtemperatur und dem Lüftungsverhalten der Bewohner abhängt, ist der Stromverbrauch vom Nutzerverhalten und der Anzahl und Art der Haushaltsgeräte abhängig. Eine Ausstattung mit hocheffizienten Haushaltsgeräten, Heizungspumpen und LED-Beleuchtung trägt maßgeblich zur Reduzierung des Nutzerstrombedarfs bei. Der durchschnittliche Stromverbrauch eines deutschen Haushalts (2 Personen) liegt mit 2.410 kWh jährlich 30 % über einem reduzierten Stromverbrauch mit effizienten Haushaltsgeräten. Ebenfalls muss bei einer klimagerechten Lebensweise die Anzahl der Haushaltsgeräte hinterfragt werden, beispielsweise können Geräte die selten gebraucht werden geliehen statt gekauft werden. Allgemein ist durch die Reduktion der elektrischen Haushaltsgeräte im Sinne einer suffizienten Lebensweise eine erhebliche Energieeinsparung möglich. Entscheidend ist hierfür die Sensibilisierung der Nutzer für die Höhe ihres Energieverbrauchs. Das Nutzerverhalten kann durch die Visualisierung der Energieverbräuche sensibilisiert werden. Diese Sensibilisierung kann über eine nutzerfreundliche und transparente Darstellung der Energieverbräuche realisiert werden. Dem Nutzer kann über eine interaktive digitale Benutzeroberfläche die Möglichkeit gegeben werden seinen Energieverbrauch zu reflektieren. Allerdings können die Nutzer durch eine zentrale Anzeige nicht besser einschätzen, welche Verhaltensweisen zu einer Reduktion des Energieverbrauchs führen, daher ist die unmittelbare Transparenz der gerade verwendeten Energie entscheidend. Durch die unmittelbare Reflektion des energetischen Verbrauchs wird der Nutzer deutlich angeregt seinen Energieverbrauch zu minimieren. 

Minimierung des Platzbedarfs der Gebäudetechnik, zentrale Anordnung und Vormontage der Gebäudetechnik

Intelligente und übergreifende Steuerung der Gebäudetechnik

Im Bereich der Gebäudetechnik ergeben sich einige Einsparpotentiale, wenn die Grundsätze der Effizienz eingehalten werden. Neben der Auswahl von hocheffizienten gebäudetechnischen Geräten und der individuell zugeschnittenen Dimensionierung der Komponenten der Gebäudetechnik bietet ebenfalls die Anordnung der Gebäudetechnik Potential zur Energieeinsparung. Eine zentrale Anordnung der gesamten Gebäudetechnik in einem Gebäudetechnikkern bietet den Vorteil, dass die Leitungslängen signifikant verkürzt werden können. Durch die Vormontage von Komponenten der Gebäudetechnik kann die Bauzeit erheblich verkürzt werden. Die Integration von Steuerungseinheiten in die technische Gebäudeausrüstung ermöglicht eine effiziente Betriebsweise. Die Steuerungseinheit sollte stets durch den Nutzer steuerbar bleiben, so dass individuelle Bedürfnisse abgedeckt werden können. Eine digitale Darstellung der verbrauchten Energiemengen ist für die Erhöhung der Transparenz für den Nutzer sehr hilfreich. Zukunftsfähige Gebäude sollten für die Minimierung des nutzungsbedingten Energieverbrauchs unter Berücksichtigung von Datenschutz-Standards digital gesteuert werden können. Allerdings sind die sensiblen Daten der Nutzer ausreichend zu schützen. Des Weiteren sollte bei der Gebäudetechnik zukünftig die Betriebsoptimierung inklusive Energieproduktion fokussiert werden, ohne jedoch deren Baukomponenten zu vernachlässigen. Eine effiziente und intelligent gesteuerte Gebäudetechnik kann maßgeblich zur Reduktion des Energiebedarfs in der Nutzungsphase beitragen. 

Dezentrale Erzeugung von regenerativer Energie mit möglichst hohem Autarkiegrad

Geothermische, biomassebasierte Wärmetechnologien sowie solarthermische Trinkwarmwasserbereitung kombiniert mit großen Schichtspeichern

Dezentrale Erzeugung und Nutzung von regenerativem Strom durch PV-Anlagen kombiniert mit Batteriespeichersystemen

Zur Senkung der Treibhausgasemissionen im Gebäudebetrieb ist die Nutzung regenerativer dezentral produzierter Energie ein entscheidender Baustein. Die Energieerzeugung und der Transport der Energie zum Gebäude durch den Energieversorger erzeugt einen Großteil des CO₂ Ausstoßes im Lebenszyklus. Wird die Nutzung eines größtmöglichen Anteils dezentral erzeugter erneuerbarer Energien konsequent umgesetzt, wird der Nutzer auch von zukünftigen Unsicherheiten der Energiepreissteigerungen unabhängiger. Zur Maximierung des Anteils lokal bereitgestellter erneuerbarer Energie ist die Einbindung von Speicher-Technologien für Strom und Wärme entscheidend.

Die Kombination aus einem guten Dämmstandard und hohen passiven Solarerträgen minimiert den Heizwärmebedarf des Gebäudes zunächst. Der resultierende Heizwärmebedarf sollte dann aus einer Kombination erneuerbarer Wärmetechnologien gedeckt werden. Dazu eignen sich am besten geothermische und biomassebasierte Wärmetechnologien, deren erzeugte Wärme in groß dimensionierten Schichtspeichern zwischengelagert werden kann. Eine Überdimensionierung dieser Wärmeerzeuger sollte vermeiden werden und stattdessen bei erhöhtem Wärmebedarf auf eine Nachheizung zurückgegriffen werden. Für die Maximierung des gebäudeseitigen Autarkiegrades kann das Wärmekonzept durch einen intersaisonalen Speicher ergänzt werden. Dazu eignen sich groß dimensionierte Warmwasserspeicher sowie unterirdisch angelegte Erdwärmespeicher oder Eisspeicher, die auf solare Wärmeeinträge aus den Sommermonaten zurückgreifen. Soll die sommerliche Wärme für den Heizwärmebedarf im Winter intersaisonal gespeichert werden, betragen die Speichervolumina das 10-fache üblicher Speichergrößen. Solche Speichervolumina sind mit signifikanten Kostensteigerungen verbunden, allerdings können die Deckungsgrade für Warmwasser und Heizwärme etwa verdreifacht werden. Große für die intersaisonale Wärmespeicherung ausgelegte Schichtspeicher können auch als gestalterisches Element mit in die Innenraumgestaltung eingebunden werden. Für die Warmwasserbereitung wird eine Solarthermie-Anlage vorgeschlagen, die in den Wintermonaten durch das eingesetzte Heizsystem unterstützt wird.

Neben dezentral erzeugter Wärme kann auch Strom direkt am Gebäude erzeugt und gespeichert werden. Dies wird meist durch auf dem Dach montierte PV-Anlagen realisiert, die in großem Maße zur Minderung des Energieaufwands beitragen. Voraussetzung für die Nutzung der lokalen Solarenergie ist eine am Gebäude zur Verfügung stehende geeignete (Dach-) Fläche mit entsprechender Neigung und Ausrichtung Ebenso sollte eine ausreichend dimensionierte Batteriespeicheranlage vorgesehen werden, die die Eigenstromnutzung über den Tag verteilt möglich macht. Zudem ist es ratsam über eine Steuerungseinheit die verschiebbaren Stromverbräuche (z.B. den Betrieb von Wasch- und Spülmaschine) in die sonnenreichen Stunden des Tages zu verlegen, um eine hohe Eigenverbrauchsquote zu erreichen.