Dieses grüne Haus heizt sich selbst mit einer Wärmepumpe - news-293

BOSTON - Bei all den komplexen Lösungen, die zur Senkung des Energieverbrauchs von Gebäuden vorgeschlagen werden, hat Simon Hare ein Projekt, das die Macht der Einfachheit in grünen Gebäuden demonstriert.

Der Konstrukteur begann Anfang des Jahres mit dem Umbau eines Hauses aus dem Jahr 1850 in Bostons historischem Viertel Roxbury Crossing, das so energieeffizient sein sollte, dass es keine mechanische Heizung benötigt.

Seine Arbeit ist vom Passivhaus-Standard inspiriert, der auf einer Reihe von Grundsätzen für den Bau energieeffizienter Häuser basiert, die in den späten 1980er Jahren in Deutschland eingeführt wurden. Hare hat aber noch ein weiteres Ziel: Er will zeigen, dass ein Netto-Nullenergiehaus oder ein Haus mit sehr niedrigem Energieverbrauch auch für normale Baufachleute erreichbar ist.

In Boston wächst ein grünes Haus.

Luftwärmepumpe

"Der Passivhaus-Ansatz ist sehr technisch, was meiner Meinung nach seine Achillesferse ist - er spricht zwar Geeks an, aber nicht den Laien, den Laien-Bauherrn", sagte Hare, als er letzten Monat in dem halbfertigen Haus stand. "Wir können beweisen, dass wir das können, ohne Berater zu engagieren und Software für die Energiemodellierung zu verwenden. Wir werden uns einfach auf Präzedenzfälle und bewährte Faustregeln stützen."

Das Pratt House-Projekt ist ein Beispiel für eine aufkeimende Bewegung in der Baubranche. Angesichts der wachsenden Besorgnis über Umwelt und Energie suchen Bauherren und Architekten nach Möglichkeiten, den Energieverbrauch in den Häusern der Menschen drastisch zu senken, sowohl bei Neubauten als auch bei Nachrüstungen. Nach Angaben des U.S. Green Building Council machen alle Gebäude in den USA etwa die Hälfte der Treibhausgasemissionen aus.

Ein Hightech-Ansatz für supereffiziente Häuser könnten Steuerungssysteme sein, die die mechanischen Systeme eines Hauses, wie Heizung und Beleuchtung, optimieren, oder bedarfsabhängige Geräte, die die Vorteile der Strompreise in Schwachlastzeiten nutzen können.

Im Gegensatz dazu beginnen viele Bauherren wie Hare von Grund auf mit Maßnahmen zur Senkung des Energiebedarfs, den ein Haus benötigt. In der Praxis bedeutet das, dass ein luftdichtes Gebäude mit viel Isolierung und energieeffizienten Geräten gebaut wird.

Wenn Sie ein gut abgedichtetes und isoliertes Haus mit dezentraler Energieversorgung, wie z. B. Solarkollektoren für Warmwasser und Strom, ausstatten, können Hausbesitzer ihre Stromrechnungen drastisch senken und möglicherweise einen Netto-Nullenergieverbrauch erreichen. Die Einhaltung der Passivhaus-Richtlinien kann beispielsweise den Energieverbrauch um 60 bis 70 Prozent senken und die Heizlast um 90 Prozent reduzieren.

Kniffliger als es aussieht
Das Projekt von Hare in Roxbury, das zufällig das Haus seiner Familie ist, begann als Umbau. Das Gebäude, das einst die Werkstatt eines Büchsenmachers aus dem 19. Jahrhundert war, stand 20 Jahre lang leer, bevor er es erwarb. Nach Baubeginn entdeckten die Mitarbeiter seiner Firma Placetailor ernsthafte strukturelle Probleme, woraufhin das Haus abgerissen und in exakt denselben Abmessungen wieder aufgebaut wurde.

Da es sich um einen Neubau handelt, konnten sie bei der Luftabdichtung besondere Sorgfalt walten lassen. Der Rahmen des Hauses besteht aus strukturell isolierten Paneelen, d. h. 12-Zoll-Schaumstoffschichten, die zwischen zwei Sperrholzplatten eingebettet sind.

Eine Schicht aus einem Zoll hartem Isolierschaum an den Außenwänden bringt den r-Wert (ein Maß für die Isolierung) auf 50, ein Vielfaches eines typischen Hauses. Die Fugen zwischen den Wandbausteinen und dem Boden wurden abgeklebt oder mit Schaumstoff besprüht, um das Gebäude luftdicht zu machen.

Hare lieh sich für zwei Blower-Door-Tests eine Nebelmaschine von einem örtlichen DJ aus, um zu sehen, wo die Luft aus dem Gebäude entweicht, und betrachtete es sowohl von außen als auch vom Keller aus. Viele Optimierungen machten das Haus mit 0,6 Luftwechseln pro Stunde sehr dicht, was bei einem Gebäude dieser Größe 60 Kubikfuß pro Minute entspricht.

Ungewöhnlich ist, dass der Boden aus Beton besteht und auch die Innenwände aus einem ähnlichen Material gefertigt werden. Dieses Material dient als "thermische Masse", die im Winter Wärme speichert und im Sommer Wärme aus der Luft aufnimmt, um ein angenehmes Klima zu schaffen, erklärte Hare. Durch die Hinzufügung von Sonnenkollektoren könnte das Pratt House leicht ein Null-Energie-Haus werden, sagte er.

Obwohl dies nur selten geschieht, haben Bauherren jahrzehntelang bestehende Häuser in diese Art von superisolierten Gebäuden umgewandelt. Eine Möglichkeit besteht darin, die Außenwände und das Dach eines Hauses mit Schaumstoffplatten zu isolieren, während eine andere Möglichkeit darin besteht, Isolierschaum auf die Außenseite zu sprühen und diese Schicht mit Schindeln zu bedecken.

Die Anbringung einer Außenisolierung ist im Vorfeld teuer und in der Praxis schwierig, wenn es um Fenster, Türen und die Entwässerung geht. Ein größeres Hindernis für besser abgedichtete Häuser ist jedoch die Trägheit, da die meisten Bauunternehmer nicht darauf achten, wie die Luft in Gebäuden strömt.

"Die Grundlagen sind einfach - viel Isolierung, ein sehr dichtes Gebäude und effiziente Geräte", sagt Hare. "Aber ein normaler Bautrupp würde einfach nur schnell eine Wand hochziehen und nicht darüber nachdenken, wie man Risse abdichtet und Stellen freilässt, durch die Luft eindringen soll.

Häuser, die extrem luftdicht sind, benötigen einen Wärmerückgewinnungslüfter, der die Außenluft mechanisch ansaugt und die Luft beim Eintritt erwärmt.

Meilen pro Gallone für Haushalte
Parallel zu den Bemühungen um effizientere Häuser gibt es immer mehr Rufe nach Benchmarks und Leistungsstandards. Derzeit sind Bauherren und Hausbesitzer weitgehend "im Blindflug" unterwegs, wenn es um Effizienzverbesserungen geht, so Paul Eldrenkamp von der Planungs- und Baufirma Byggmeister, der der erste Passivhaus-zertifizierte Berater in Neuengland ist.

Das ursprüngliche Gebäude, eine aufgegebene Büchsenmacherwerkstatt von 1850.

(Kredit:Placetailor)

Im Pratt-Haus wird erst gebaut und dann analysiert. Hare entschied sich für diesen Weg, weil er befürchtet, dass eine umfassende Analyse im Vorfeld, die Modellierungssoftware und komplexe Tabellenkalkulationen beinhalten könnte, die meisten Bauherren zu sehr einschüchtert.

"Die Leute in dieser ganzen Bewegung sagen, dass es Standards geben muss, aber sie sind so weit von der etablierten Baupraxis entfernt, dass sie nur ein weiteres Hindernis für die Annahme dieser Dinge darstellen", sagte er. "Das Passivhaus ist ein sehr strenger Standard. Man kann ihn um einen Bruchteil unterschreiten und trotzdem ein hervorragendes Gebäude haben."

Ziel ist es, das Pratt-Haus bis Oktober fast fertig zu stellen, denn dann beginnt der große Test für sein Experiment. Ziel ist es, im Winter ohne zusätzliche Heizung eine Temperatur zwischen 63 und 65 Grad zu halten. Im Sommer ist das Haus bisher kühler geblieben als die Außenluft, was zum Teil dem Betonboden zu verdanken ist, der die Wärme absorbiert und für ein kühleres Gefühl sorgt.

Diese Art von Haus ist eindeutig nicht für jeden geeignet. Es ist mit 750 Quadratmetern sehr klein, und die Bewohner müssen die Temperatur aktiver steuern als nur durch das Einstellen des Thermostats. Um im Winter Wärme zu gewinnen, müssen sie zum Beispiel die nach Süden gerichteten Jalousien tagsüber öffnen und nachts schließen, um die Wärme zu halten. Auch im Sommer öffnen sie nachts die Fenster, um die thermische Masse des Gebäudes abzukühlen.

Andererseits sind die verwendeten Materialien billig oder recycelt. "Man braucht keine teuren Fenster aus Deutschland", sagt Hare. Und viele der Bautechniken können auch anderswo angewendet werden. Placetailor ist in der Tat an einem anderen lokalen Projekt namens JP Green House beteiligt, bei dem ein 100 Jahre altes Haus kohlenstoffneutral umgebaut werden soll.

"Wir hatten das Gefühl, dass wenn effiziente Häuser mit LuftwärmepumpeWenn die meisten Menschen ein Haus bauen wollen, sollten sie es mit gesundem Menschenverstand tun können", so Hare. "Andernfalls ist es nur eine ausgefallene Beschäftigung oder es ist Raketenwissenschaft, obwohl die meisten Leute einfach nur ein Haus wollen.