CEPHEUS¹⁾-Projektinformation Nr. 22: 261 Seiten, 122 Abbildungen, 37 Tabellen
Autoren: Jürgen Schnieders, Dr. Wolfgang Feist, Rainer Pfluger, Oliver Kah; Passivhaus Institut; Juli 2001

CEPHEUS ist ein europäisches Demonstrationsprojekt für den Bau von kostengünstigen Wohngebäuden mit derart niedrigem Heizwärmebedarf, daß auf eine konventionelle Heizanlage verzichtet werden kann. Am Projekt beteiligt waren Deutschland, Österreich, Frankreich, Schweden und die Schweiz. Das Projekt wurde durch die Europäische Kommission im Rahmen des Thermieprogramms mit 40 % der anrechenbaren Kosten gefördert. Darüber hinaus haben einige Partner nationale Fördermittel erhalten.

CEPHEUS hat entscheidende Beiträge zum energieeffizienten Bauen in Europa geleistet:

· Es wurden die Grundlagen für einen europäischen Passivhausstandard gelegt: Es wurden Richtlinien, Arbeitshilfen und Planungstools für die Planung von Häusern mit einer maximalen Heizlast unter 10 W/m² bereitgestellt: Gebäude, die dieses Kriterium erfüllen, benötigen nur noch so wenig Heizwärme, daß eine integrale Wärmeverteilung über die Zuluft des Lüftungssystems möglich wird ("Frischluftheizung"). Dadurch vereinfacht sich das haustechnische Konzept und es werden kostengünstige Wohngebäude mit einem Heizwärmeverbrauch von weniger als einem Zehntel gegenüber konventionellen Altbauten möglich.

· In jedem der beteiligten Länder wurden Demonstrationsbauprojekte mit Passivhausstandard geplant. Die Planung wurde wissenschaftlich begleitet. Für alle Objekte wurden vollständige Energiebilanzen in Anlehnung an die Europäische Norm EN 832 durchgeführt und im Endbericht dokumentiert (Passivhaus Projektierungs Paket). Für einige der Gebäude wurden instationäre Simulationsläufe durchgeführt, um die Eignung des Konzeptes der reinen Frischluftheizung für die jeweiligen Einsatzfälle zu prüfen.

– Bei Reihenhäusern (End- und Mittelhäuser) ist eine Wärmebereitstellung allein über die Zuluft sowie eine zusätzliche Heizwärmequelle im Bad auch mit einer zentralen, von einem Führungsraum bestimmten Regelung funktionstüchtig. Dabei sind sogar von der reinen Südausrichtung abweichende Orientierungen möglich.

– Bei entsprechend kompakten Gebäuden (A/V  0,5 m^-1) ist das Passivhauskonzept auch für Wohnungen mit stark erhöhtem Komfort-Niveau (z.B. Altenwohnungen) realisierbar.

– Am schwierigsten ist die Umsetzung des Passivhausstandards bei freistehenden Einfamilienhäusern. Aber auch dafür wurden innerhalb von CEPHEUS Demonstrationshäuser geplant und gebaut.
Die mit der Simulation gewonnenen Aussagen haben sich später bei der Evaluierung der gebauten Passivhäuser bestätigt (Kapitel 4 des Endberichtes).

· Während der Produktionsphase wurden Hersteller beraten, auf diesem Weg sind durch CEPHEUS eine Vielzahl von Produktentwicklungen angestoßen und bis zur Marktverfügbarkeit gebracht worden. Die Produkte zeichnen sich durch erhebliche Verbesserungen gegenüber den zuvor am Markt vorhandenen Systemen aus; erst dadurch wurde es möglich, Passivhäuser in wachsender Stückzahl und zu vertretbaren Kosten zu realisieren.

· Wie vorgesehen, wurden innerhalb von CEPHEUS insgesamt 221 Wohneinheiten mit Passivhausstandard in den fünf beteiligten Ländern gebaut und bezogen. Insgesamt wurden in Europa an 14 Standorten CEPHEUS-Gebäude errichtet: Einfamilienhäuser, Reihenhäuser und Geschoßwohnungsbauten. Der Bau der Projekte wurde durch Qualitätssicherungsmaßnahmen begleitet. Bei allen Projekten wurde das Luftdichtheitskonzept geprüft und wurden Luftdichtheitsmessungen durchgeführt; bei allen Projekten wurden alle wesentlichen Anschlußdetails auf Wärmebrückenwirkung untersucht, zu den meisten Projekten wurden thermografische Aufnahmen gemacht. In allen Projekten wurde die Einstellung der Lüftungsanlagen geprüft. Im Endbericht werden Ergebnisse der Qualitätssicherungstests vergleichend dokumentiert. Damit liegt nun durch CEPHEUS eine große Zahl wärmetechnisch extrem hochwertiger Wohngebäude an verschiedenen Standorten und mit unterschiedlichen Nutzern vor. Durch die angelaufenen Meßprogramme war es zudem möglich, die Zielerfüllung der Projekte zu überprüfen und eine Reihe von bisher offenen Fragen des energieeffizienten Bauens zu beantworten.

· Für 13 der 14 europäischen CEPHEUS-Bauprojekte wurde seitens des Passivhaus Institutes eine wissenschaftlich-technische Bauabnahme durchgeführt. Mit diesen Abnahmen sollte sichergestellt werden, daß alle Projekte den Anforderungen, die bez. Wärmeschutz, Luftdichtheit, Fensterqualität, Lüftungssystem und Wärmeverteilung/-erzeugung bestanden, genügen.

Für alle CEPHEUS-Projekte gibt es ein nach Errichtung und Bezug durchgeführtes wissenschaftliches Meß- und Auswerteprogramm. Die Meßprogramme sind bei den CEPHEUS-Projekten jeweils nach Baufertigstellung zu unterschiedlichen Zeiten angelaufen: So konnten bei den schon Anfang 1999 bezogenen Reihenhäusern auf dem Kronsberg die erste und die zweite Heizperiode ausgewertet werden. Bei allen anderen Projekten war wegen der Fertigstellungstermine nur eine Auswertung der jeweils ersten Heizperiode (2000/2001) möglich. Allein für die Projekte Göteburg/S, Rennes/F und Hallein/Salzburg lagen dem PHI bisher noch keine Meßergebnisse zur Auswertung vor. In allen Projekten wird nach Auslaufen von CEPHEUS mit nationalen Mitteln weitergemessen.

Die innerhalb von CEPHEUS gebauten Wohngebäude zählen bez. der Energieeffizienz zur Spitzengruppe der in Europa bisher realisierten Häuser; dies ist aus den schon vorliegenden Auswertungen der Messungen im 1. Jahr bereits erkennbar. Damit besteht bei den CEPHEUS-Projekten die Chance, entscheidende weitere Erkenntnisse über die Wechselwirkungen zwischen Gebäudetechnik und Nutzer zu gewinnen.

Die Meßergebnisse aus dem laufenden Betrieb der Gebäude werden in Kapitel 4 des Endberichtes dokumentiert und diskutiert. Durch intensive Maßnahmen der Qualitätssicherung ist es innerhalb von CEPHEUS offenbar gelungen, bei den meisten Teilprojekten auch bereits im 1. Jahr extrem niedrige Wärmeverbrauchswerte zu erreichen: Der durchschnittliche, wohnflächenbezogene, standardisierte Heizwärmeverbrauch der in der Heizperiode 2000/2001 gemessenen Häuser lag bei etwa 16 kWh/(m²a) und damit um 84% niedriger als bei Referenzneubauten, welche die jeweiligen nationalen Anforderungen einhalten. Damit wurde die Praxiseignung des Passivhausstandards an verschiedenen europäischen Standorten überzeugend belegt.
 

 Inhaltsverzeichnis CEPHEUS-Projektinformation Nr. 22 Endbericht
 

1 2 2.1 2.1.1 2.1.2 2.1.3 2.2 2.3 2.3.1 2.3.2 2.3.3 2.3.4 2.3.5 2.3.6 2.3.7 2.3.8 2.3.9 2.3.10 2.3.11 2.3.12 2.4 2.4.1 2.4.2 2.4.3 2.4.4 2.4.5 2.4.6 2.4.7 2.4.8 2.4.9 2.4.10 2.4.11 2.4.12 3 3.1 3.2 3.3 3.4 4 4.1 4.2 4.2.1 4.2.2 4.2.3 4.3 4.3.1 4.3.2 4.3.3 4.3.4 4.3.5 4.3.6 4.3.7 5 5.1 5.2 6 7

ÜBERSICHT ÜBER DAS CEPHEUS-PROJEKT CEPHEUS: PASSIVHÄUSER IN EUROPA CEPHEUS-Ziele Definition des Passivhausstandards Die Komponenten von Passivhäusern Warum Passivhäuser bauen? Standorte: Die CEPHEUS-Passivhäuser CEPHEUS-Technologien: Beschreibung der Installationen Übersicht über die in CEPHEUS eingesetzten Techniken Superdämmung der opaken Bauteile Wärmebrückenfreies Konstruieren Luftdichte Außenhüllen Passivhaus-Fenster Lüftungslösungen Erdreich-Wärmetauscher Hocheffiziente Lüftungs-Wärmerückgewinnung Aktive Solarenergienutzung Verteilung der Heizwärme Wärmeversorgung bei den CEPHEUS-Projekten Effiziente Nutzung von elektrischer Energie Qualitätssicherungskonzept Das Passivhaus Projektierungs Paket (PHPP) Planungshilfe "Wärmebrückenfreies Konstruieren" Planungshilfe "Luftdichte Projektierung von Passivhäusern" Für das Passivhaus geeignete Fenster Luftführung in Passivhäusern Simulationen; Beheizbarkeit von Reihenhäusern über Zuluft; Altenwohnanlage als PH austellen- und Herstellerberatungen Luftdichtheitstests Thermografien Einregulierung von Lüftungsanlagen Meßtechnisches Evaluierungskonzept Vertiefende Messungen WIRTSCHAFTLICHKEIT DER PASSIVHÄUSER DES CEPHEUS-PROJEKTES Höhe der investiven Mehrkosten Betriebskosten Bestimmung der einfachen Kapitalrückflußzeit Energiegestehungskosten der Einsparenergie MEßERGEBNISSE Übersicht über die Messungen in CEPHEUS Vergleichende Auswertung Luftdichtheit Erreichen der angestrebten Energieeffizienz Erreichen/Einhalten der Komfortbedingungen Messung und Simulation von Raumluftströmungen Durchführung der Messungen und Simulationen Zulufteinströmung und Durchströmung des Raumes Temperaturschichtung Luftgeschwindigkeiten Durchschnittliches Alter der Luft, Luftaustauschwirkungsgrad Komfortparameter bei anderen Randbedingungen Zusammenfassung und Schlußfolgerungen zu den Raumluftströmungen PLANUNGSHILFSMITTEL: DAS PASSIVHAUS PROJEKTIERUNGS PAKET (PHPP) Grundsätzliches zum Projektierungs-Paket Anwendung des PHPP auf die CEPHEUS-Projekte LISTE DER IN CEPHEUS ERARBEITETEN TEILBERICHTE DES PASSIVHAUS INSTITUTS LITERATUR

¹⁾ CEPHEUS: Cost Efficient Passive Houses as European Standards; die wissenschaftliche Begleitung und Auswertung der Sommersituation wurde gefördert durch das Hessische Ministerium für Umwelt, Landwirtschaft und Forsten (AZ VI 3.1-78a78/49 07).