Nachhaltiger Hausbau Der Weg zu einem autarken Eigenheim

Ein energetisch und anderweitig autarkes Zuhause. Also ein Gebäude, das möglichst wenig von einer externen Versorgung abhängig ist. Nicht nur bei fossilen Energieträgern, sondern generell.

Noch Anfang des Jahrtausends war das in unseren Breiten ein Nischenthema. Durch den Kampf gegen den Klimawandel hat sich jedoch vieles geändert. Eine gewisse Autarkie wird heute bereits durch diverse Bundes- und Landesgesetze gefordert – etwa in Form von Solarpflichten.

Allerdings sollten alle Bauherrn eines bedenken: Mehr Autarkie geht immer. Stets gehen damit langfristig deutlich reduzierte Wohnkosten und verstärkte Unabhängigkeit einher.
Tipps, um das Haus von Anfang an unabhängiger zu machen, zeigen wir jetzt.

Strom ist in sämtlichen Konstellationen das „Herzstück“ von moderner Autarkie in Eigenheimen und anderen Wohngebäuden:

• Heizung
• Lüftung
• Warmwassererzeugung
• Beleuchtung
• Hausautomatisierung
• andere Gebäudetechnik

sind davon abhängig. Jedoch hat Deutschland zurzeit sehr hohe Strompreise. Sie könnten in den kommenden Jahren noch weiter steigen, wenn der Ausbau der Erneuerbaren nicht schneller vorangeht.

Wie wichtig das Thema ist, lässt sich an den Solarpflichten erkennen. Zahlreiche Bundesländer haben solche Pflichtinstallationen bereits beschlossen. Neu zu errichtende Wohngebäude gehören meist dazu. Allerdings lassen die Gesetze viel freiwilligen Spielraum nach oben.

Ihn sollten Bauherrn unbedingt nutzen, denn jeder zusätzliche Quadratmeter PV-Fläche macht einen Unterschied. Das Idealziel wäre es, im Jahresdurchschnitt keinen externen Strom mehr zu benötigen – oder sogar an jedem Tag. Damit das gelingt, müssen mehrere Faktoren ineinandergreifen:

Gebäudefläche und Standort

Hierbei gilt: Je sonnenbeschienener, desto besser. Abschattungen (etwa durch Bäume oder Landschaftsformationen) sind möglichst zu vermeiden. Auf dem Dach, an der Fassade oder ringsherum sollte es maximal viel Platz für PV-Module geben. Beispielsweise kann es besser sein, ein Pult- oder Flachdach zu bauen. Verschiedene andere Dachformen können zu viel nach Norden ausgerichtete Fläche aufweisen.

Module und Systempartner

Je größer der Wirkungsgrad, desto mehr Strom erzeugen Solarmodule auf einer gegebenen Fläche.  Bauherrn sollten deshalb ausschließlich auf monokristalline Solarzellen setzen. Mit aktuellen Wirkungsgraden zwischen 20 und 23 Prozent liegen sie deutlich über anderen Bauweisen.

Da eine Solaranlage aus verschiedenen Komponenten abseits der Module besteht, sollte möglichst alles von einem Anbieter stammen. Nur so ist gewährleistet, dass die Komponenten aufeinander und die auf individuelle Gebäudetechnik abgestimmt sind.

Dazu ist es nötig, mit den Basisdaten des Gebäudes einen Vergleich durchzuführen – alle nötigen Informationen liegen zwangsläufig spätestens vor, wenn der Bauantrag eingereicht werden kann. Welcher der Anbieter am besten passt, lässt sich dann leicht herausfinden.

Wichtig: Um vollständige Autarkie zu erzielen, sollte die standortbezogene Kilowatt-Peak-Leistung (kWp) der Solaranlage mindestens grob dem 1,2- bis 1,5-Fachen des Gebäude-Jahresstromverbrauchs entsprechen.

Großdimensionierter Stromspeicher

Solarstrom fließt nur, wenn Tageslicht vorhanden ist. Zwar lässt sich durch eine gute Ausrichtung der Module nach Westen, Süden und Osten eine dauerhafte Nutzbarkeit realisieren. Für maximale Autarkie genügt das aber nicht immer. In dem Fall wäre es nötig, den Strom stets bei seiner Erzeugung vollständig zu verbrauchen.

Deutlich einfacher wird es mit einem zwischengeschalteten großen Stromspeicher. Er entkoppelt Erzeugung und Nutzung zeitlich. Typischerweise geht man davon aus, dass ein solcher Speicher nicht mehr als 1,5 kWh Kapazität je 1 kWp-PV-Leistung haben sollte. Allerdings ist eine praxisnahe Berechnung für volle Unabhängigkeit komplexer.

Denn es fließen individuelle Standort- und Gebäudefaktoren ein. Etwa, zu welchen Tageszeiten der meiste Strom verbraucht wird oder wie groß der elektrische Heizenergiebedarf ist. Ein weiterer Grund, Anbieter zu vergleichen und sich von ihnen ein maßgeschneidertes PV-System erstellen zu lassen.

Auch in Sachen Wärmebedarf gibt es längst umfassende Gesetzesvorgaben; allen voran das Gebäudeenergiegesetz GEG. Rechnet man dessen prozentuale Maximalvorgaben um, ergibt das bei typischen Einfamilienhaus-Neubauten einen erlaubten Jahres-Primärenergieverbrauch von 45 bis 50 kWh/(m²a). Darin enthalten sind

• Heizung,
• Warmwassererzeugung,
• Lüftung und
• Kühlung.

Erneut gilt: Besser geht immer. Bauherrn sollten deshalb versuchen, dem Passivhaus-Standard näherzukommen. Dieser gestattet maximal 60 kWh/(m²a). Das wirkt nur auf den ersten Blick nach mehr als bei den GEG-Vorgaben: Bei der Passivhaus-Berechnung wird Haushaltsstrom einbezogen, beim Gebäudeenergiegesetz nicht. In der Praxis verbrauchen Passivhäuser erheblich weniger Energie, etwa durch

• überlegene Gebäudedämmung,
• Ausnutzung von Tageslicht und Sonnen-Wärmestrahlung,
• Wärmerückgewinnung der Lüftung und
• variable Abschattungsmaßnahmen.

Auf diese Weise lässt sich ein sehr geringer Verbrauch erreichen – wodurch nicht zuletzt PV-Anlage und Stromspeicher kleiner dimensioniert werden können. Allerdings darf ein „echtes“ Passivhaus kein separates Heizsystem besitzen. Entsprechend kostspielig kann der Bau sein.

Wer das nicht leisten möchte, sollte dennoch durch Nutzung verschiedener Passivhaus-Merkmale versuchen, den Wärme- und Kälteenergiebedarf auf ein Minimum zu reduzieren.

Autarkie und die Nutzung fossiler Energieträger schließen sich gegenseitig aus. Nicht zuletzt, um das Eigenheim dicht an den Passivhaus-Standard zu bringen, bleiben daher nur wenige Lösungen:

• Heizung, Kühlung und Warmwassererzeugung sollten vollständig mit Elektrizität funktionieren – nicht mit einem extern zu beschaffenden Energieträger.
• Sofern es die Dach-, Fassaden- oder sonstigen Flächen gestatten, sollte dieser Stromverbrauch durch den Einsatz von Solarthermie weiter reduziert werden.

Solarthermie nutzt die zu allen Jahreszeiten vorhandene Infrarotstrahlung der Sonne. Sie erwärmt eine frostsichere Flüssigkeit in Kollektoren. Diese Wärme wird in einem Zwischenspeicher abgegeben. Je nach Auslegung lässt sich damit der Heiz- oder Brauchwasserbedarf unterstützen – und bei Sonnenschein mitunter komplett sicherstellen.

Wichtig: Wenn Solarthermie genutzt wird, sollte sie in die Berechnung der PV-Anlage und ihres Stromspeichers einfließen.

Wasser ist ein wertvolles Gut. Außerdem ist es ein beträchtlicher Kostenfaktor, denn es fallen Gebühren für Leitungswasser und die Einleitung von Regen- und Abwässern an. Insbesondere der Bau eines Hauses bietet einzigartige Chancen, an diesen Punkten mehr Autarkie anzustreben. Das gelingt durch zwei Herangehensweisen:

• Grauwassersystem: Angeschlossen sind die Abwasseranschlüsse von Dusche, Badewanne und Waschbecken – nicht aber Toiletten und Küche.
• Regenwassersystem: Angeschlossen sind die Regenrinnen des Gebäudes.

Beide Techniken nutzen Tanks und Filtrierung, um die Wässer zu reinigen. Über ein getrenntes Zuleitungssystem stehen sie insbesondere für die Waschmaschine, an speziellen Hähnen für Putzwasser sowie für die Toilettenspülung zur Verfügung.

Es ist technisch problemlos möglich, beide Herangehensweisen zu kombinieren oder parallel zu betreiben. Beispielsweise könnten lediglich alle Wasserhähne im Außenbereich am Regenwassersystem hängen. So stünde für das Gießen von Pflanzen und Reinigungsarbeiten nur besonders „weiches“ Wasser zur Verfügung.

Falls solche Installationen zu kostspielig wären, geht es auch kleiner: Eine simple Regenwasserzisterne lässt sich problemlos unterirdisch installieren. Eine angeschlossene manuelle oder elektrische Pumpe gestattet eine einfache Entnahme des ungefilterten Wassers zur Bewässerung oder für ähnliche Tätigkeiten.

Selbst mit einem umfassenden Grau- und Regenwassersystem kommt aus den Duschköpfen und vielen Wasserhähnen des Hauses noch kostspieliges Leitungswasser. Bauherrn, die das nicht hinnehmen wollen, sollten sich mit ihrer unteren Wasserbehörde in Verbindung setzen.

Denn obwohl bundesland- und regionalspezifische Vorgaben existieren, gibt es verschiedene Möglichkeiten, einen eigenen Brunnen zu besitzen. Da dieser grundwasserführende Schichten penetriert, liefert er im Ursprungszustand bereits sehr reines Wasser.

Kombiniert mit einem Trinkwasserfilter sowie einer regelmäßigen Überwachung durch das zuständige Gesundheitsamt spricht nichts dagegen, dieses Wasser ins Haus einzuspeisen. Weitere wichtige Fakten:

• Es existieren verschiedene Arten von Brunnen und deren Anfertigung.
• Was möglich ist und wie aufwändig es wird, bestimmen das Material des Untergrundes und die örtliche Grundwassertiefe.
• Da ein Brunnen die Grundwasserschicht tief penetriert, ist die Versorgung selbst bei Schwankungen gewährleistet.
• Bei einer Hauseinspeisung kommen stets komfortable elektrische Pumpsysteme zum Einsatz. Die Entnahme am Wasserhahn unterscheidet sich daher nicht von herkömmlicher (d.h. externer) Trinkwasserversorgung.

Zwar sind Brunnen nicht an jedem Standort realisierbar. Wo sie es aber sind, können sie bei entsprechender Auslegung den Leitungswasser-Hausanschluss (samt Wasserzähler) zu einer sehr selten genutzten Technik machen.

Wichtig: Bei allem, was die Regen- und Abwasser-Einspeisung in die öffentlichen Netze reduziert, sollte eine Meldung erfolgen, damit keine unnötigen Kosten berechnet werden.

In der heutigen Zeit, wo der Klimawandel auf ständig steigende Kosten für Strom, Heizung und Wasser trifft, ist mehr Gebäude-Unabhängigkeit längst Mainstream-tauglich geworden. Jeder angehende Bauherr sollte deshalb mit seinen Planern über die Möglichkeiten sprechen, weit über die gesetzlichen Vorgaben hinauszugehen.

Zwar steigen dadurch fraglos die Baukosten, doch viele der Maßnahmen werden attraktiv gefördert, und jedes zusätzliche Autarkie-Prozent senkt die laufenden Kosten im Gebäude – was im Interesse jedes Besitzers liegen dürfte.