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grundlagen:sommerfall:passivhaus_im_sommer

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grundlagen:sommerfall:passivhaus_im_sommer [2018/10/09 12:04] – cblagojevicgrundlagen:sommerfall:passivhaus_im_sommer [2022/08/21 12:32] (aktuell) – [Bessere Wärmedämmung: gut oder schlecht für den Sommer?] wfeist
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 Wie sich Passivhäuser in **anderer Bauweise** und mit **abweichenden Orientierungen in Abhängigkeit von Verschattung und Lüftung** im Sommer verhalten, kann allgemein **mit Hilfe der thermischen Gebäudesimulation** behandelt werden. Dies wurde erstmals durch die 1998 fertiggestellte "Passivhaus Sommerklima Studie" systematisch untersucht [[Grundlagen:Sommerfall#Literatur|[Feist 1998a] ]]. Die Studie entstand als Verbund-Forschungsprojekt im Auftrag von: G&H Ladenburg, ISORAST GmbH Taunusstein, Nordhessische Kalksandsteinwerke GmbH&Co; Rasch&Partner GmbH Darmstadt; Schwenk Dämmtechnik GmbH Landsberg und VEGLA GmbH Aachen. Den Auftraggebern sei an dieser Stelle ausdrücklich gedankt. Inzwischen  wurden die folgenden Erkenntnisse in **zahlreichen realisierten Passivhäusern** auch aus der Praxis bestätigt. Eine messtechnische Begleitstudie, in welcher die Sommersituation im Mittelpunkt stand, wurde in [[Grundlagen:Sommerfall#Literatur|[Peper/Feist 2002] ]] publiziert. Wie sich Passivhäuser in **anderer Bauweise** und mit **abweichenden Orientierungen in Abhängigkeit von Verschattung und Lüftung** im Sommer verhalten, kann allgemein **mit Hilfe der thermischen Gebäudesimulation** behandelt werden. Dies wurde erstmals durch die 1998 fertiggestellte "Passivhaus Sommerklima Studie" systematisch untersucht [[Grundlagen:Sommerfall#Literatur|[Feist 1998a] ]]. Die Studie entstand als Verbund-Forschungsprojekt im Auftrag von: G&H Ladenburg, ISORAST GmbH Taunusstein, Nordhessische Kalksandsteinwerke GmbH&Co; Rasch&Partner GmbH Darmstadt; Schwenk Dämmtechnik GmbH Landsberg und VEGLA GmbH Aachen. Den Auftraggebern sei an dieser Stelle ausdrücklich gedankt. Inzwischen  wurden die folgenden Erkenntnisse in **zahlreichen realisierten Passivhäusern** auch aus der Praxis bestätigt. Eine messtechnische Begleitstudie, in welcher die Sommersituation im Mittelpunkt stand, wurde in [[Grundlagen:Sommerfall#Literatur|[Peper/Feist 2002] ]] publiziert.
  
-In diesem Aufsatz werden einige Teile der Studie zusammengefasst und mit heutigen Messergebnissen untermauert. Eine frühere Fassung dieses Artikels wurde 1999 im Protokollband Nr. 15 des Arbeitskreises kostengünstige Passivhäuser publiziert [[Grundlagen:Sommerfall#Literatur|[Feist 1999] ]]. Bei diesem Arbeitskreis wurde ein Verfahren erarbeitet, mit dem die Ergebnisse für den Sommerfall auch vereinfacht bestimmt werden können. Dieses PHI-Sommerfall-Verfahren wird im Protokollband dokumentiert. In Tabellenkalkulations-Formeln gefasst wurde das Verfahren seit 2000 **in das PHPP** (Passivhaus-Projektierungspaket) aufgenommen [[Grundlagen:Sommerfall#Literatur|[PHPP 2007] ]]. Jeder Planer eines Passivhauses kann damit die im folgenden behandelten Einflüsse selbst für sein Bauprojekt ermitteln und so ein behagliches Sommerklima durch fachgerechte Planung des Gebäudes erreichen.\\+In diesem Aufsatz werden einige Teile der Studie zusammengefasst und mit heutigen Messergebnissen untermauert. Eine frühere Fassung dieses Artikels wurde 1999 im Protokollband Nr. 15 des Arbeitskreises kostengünstige Passivhäuser publiziert [[Grundlagen:Sommerfall#Literatur|[Feist 1999] ]]. Bei diesem Arbeitskreis wurde ein Verfahren erarbeitet, mit dem die Ergebnisse für den Sommerfall auch vereinfacht bestimmt werden können. Dieses PHI-Sommerfall-Verfahren wird im Protokollband dokumentiert. In Tabellenkalkulations-Formeln gefasst wurde das Verfahren seit 2000 **in das PHPP** (Passivhaus-Projektierungspaket) aufgenommen [[Grundlagen:Sommerfall#Literatur|[PHPP 2007] ]]. Jeder Planer eines Passivhauses kann damit die im Folgenden behandelten Einflüsse selbst für sein Bauprojekt ermitteln und so ein behagliches Sommerklima durch fachgerechte Planung des Gebäudes erreichen.\\
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 //__**Abb. 4**__// zeigt die Tagesmittelwerte der Raumlufttemperaturen im Jahresgang für den **Referenzfall „Passivhaus Darmstadt-Kranichstein - ohne Verschattung, ohne Fensterlüftung“**. Für den Betrieb der Lüftungsanlage wurde dabei angenommen, dass //__**Abb. 4**__// zeigt die Tagesmittelwerte der Raumlufttemperaturen im Jahresgang für den **Referenzfall „Passivhaus Darmstadt-Kranichstein - ohne Verschattung, ohne Fensterlüftung“**. Für den Betrieb der Lüftungsanlage wurde dabei angenommen, dass
   * die Wärmerückgewinnung (80%) nur im Winter in Betrieb ist,   * die Wärmerückgewinnung (80%) nur im Winter in Betrieb ist,
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   * im Sommer (genauer: vom 15. April bis 30.September) die Lüftungsanlage als reine Abluft  mit einem Wechsel von 0.475 h-1  betrieben wird.   * im Sommer (genauer: vom 15. April bis 30.September) die Lüftungsanlage als reine Abluft  mit einem Wechsel von 0.475 h-1  betrieben wird.
  
-Ab etwa 10. Juli werden in allen Räumen Temperaturen von 25°C oder mehr erreicht, in der Hitzeperiode zwischen 30. August und 8. Septem- ber des Testreferenzjahres steigen die Werte sogar auf bis 30°C an. **Bis auf die wenigen Tage in dieser Hitzeperiode ist das Innenklima im Passivhaus dennoch auch im Sommer behaglich**. Später werden jedoch noch weitere Fälle behandelt, die durch erhöhte Lüftung zu weit günstigerem Innenklima führen.\\+Ab etwa 10. Juli werden in allen Räumen Temperaturen von 25°C oder mehr erreicht, in der Hitzeperiode zwischen 30. August und 8. September des Testreferenzjahres steigen die Werte sogar auf bis 30°C an. **Bis auf die wenigen Tage in dieser Hitzeperiode ist das Innenklima im Passivhaus dennoch auch im Sommer behaglich**. Später werden jedoch noch weitere Fälle behandelt, die durch erhöhte Lüftung zu weit günstigerem Innenklima führen.\\
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 Der hier behandelte Fall entspricht (bis auf den Unterschied Endhaus/Mittelhaus) in etwa der in den Jahren 1991 bis 1993 vorliegenden wirklichen Situation in der westlichen Endhauseinheit des bewohnten Passivhauses Darmstadt-Kranichstein - es gab dort keine Ver- schattungsmöglichkeit ((Alle anderen drei Hauseinheiten hatten und haben außenliegende Jalousien zur temporären sommerlichen Verschattung. Bei der Endeinheit wurden solche Jalousien nicht installiert, weil diese Einheit für das Nullheizenergiehaus-Experiment im Herbst 1993 mit wärmegedämmenten Schiebeläden ausgerüstet wurde.)), aber es konnte durch Kippen der Fenster gelüftet werden. **Von Bewohnern und Besuchern war regelmäßig mit Verwunderung festgestellt worden, dass das Haus auch in sommerlichen Hitzeperioden wohltuend kühl blieb**. Der hier behandelte Fall entspricht (bis auf den Unterschied Endhaus/Mittelhaus) in etwa der in den Jahren 1991 bis 1993 vorliegenden wirklichen Situation in der westlichen Endhauseinheit des bewohnten Passivhauses Darmstadt-Kranichstein - es gab dort keine Ver- schattungsmöglichkeit ((Alle anderen drei Hauseinheiten hatten und haben außenliegende Jalousien zur temporären sommerlichen Verschattung. Bei der Endeinheit wurden solche Jalousien nicht installiert, weil diese Einheit für das Nullheizenergiehaus-Experiment im Herbst 1993 mit wärmegedämmenten Schiebeläden ausgerüstet wurde.)), aber es konnte durch Kippen der Fenster gelüftet werden. **Von Bewohnern und Besuchern war regelmäßig mit Verwunderung festgestellt worden, dass das Haus auch in sommerlichen Hitzeperioden wohltuend kühl blieb**.
  
-//**__Abb. 1__**// zeigt Temperaturmesswerte aus allen drei Geschossen, die sogar noch etwas günstiger liegen im Vergleich zur Simulation aus //**__Abb. 8__**//. Das liegt vor allem daran, dass die Fenster in den frühen Morgenstunden eine zeitlang in Drehstellung vollständig geöffnet werden können. Der Sommer 1993 war im Vergleich zum langjährigen Mittel besonders heiß.\\+//**__Abb. 1__**// zeigt Temperaturmesswerte aus allen drei Geschossen, die sogar noch etwas günstiger liegen im Vergleich zur Simulation aus //**__Abb. 8__**//. Das liegt vor allem daran, dass die Fenster in den frühen Morgenstunden eine Zeitlang in Drehstellung vollständig geöffnet werden können. Der Sommer 1993 war im Vergleich zum langjährigen Mittel besonders heiß.\\
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 |{{ :picopen:kippfenster_sommerwoche_018.gif?600 }}| |{{ :picopen:kippfenster_sommerwoche_018.gif?600 }}|
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 |//**__Abb. 9:__ Basisfall mit im Sommer bei Bedarf gekippten Fenstern, ohne temp. Verschattung;\\ Jahresdauerlinie**//|\\ |//**__Abb. 9:__ Basisfall mit im Sommer bei Bedarf gekippten Fenstern, ohne temp. Verschattung;\\ Jahresdauerlinie**//|\\
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-In //**__Abb. 10__**// ist dargestellt, wie sich die **Übertemperaturhäufigkeit** entwickelt, wenn der **Luftwechsel mit einer kontrollierten Lüftungs- anlage** allmählich erhöht wird. Läuft die Wärmerückgewinnung auch im Sommer, wobei energieäquivalente Luftwechselraten um 0.1 h<sup>-1</sup> resultieren würde , so würden extrem hohe Temperaturen und Übertemperaturhäufigkeiten von über 35% erreicht. Diese Betriebsart ist somit in jedem Fall auszuschließen:+In //**__Abb. 10__**// ist dargestellt, wie sich die **Übertemperaturhäufigkeit** entwickelt, wenn der **Luftwechsel mit einer kontrollierten Lüftungsanlage** allmählich erhöht wird. Läuft die Wärmerückgewinnung auch im Sommer, wobei energieäquivalente Luftwechselraten um 0.1 h<sup>-1</sup> resultieren würde , so würden extrem hohe Temperaturen und Übertemperaturhäufigkeiten von über 35% erreicht. Diese Betriebsart ist somit in jedem Fall auszuschließen:
 > **Lüftungsgeräte müssen einen Sommerbetrieb ohne Wärmerückgewinnung erlauben** > **Lüftungsgeräte müssen einen Sommerbetrieb ohne Wärmerückgewinnung erlauben**
 So ist das auch als Zertifizierungskriterium für Passivhaus geeignete Lüftungsanlagen vorgegeben - dies kann durch einen Bypass oder durch eine Sommerkassette oder durch den ausschließlichen Betrieb nur des Abluftventilators erfolgen. So ist das auch als Zertifizierungskriterium für Passivhaus geeignete Lüftungsanlagen vorgegeben - dies kann durch einen Bypass oder durch eine Sommerkassette oder durch den ausschließlichen Betrieb nur des Abluftventilators erfolgen.
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 Bei reiner Abluft (entspr. 0.475 h<sup>-1</sup>) liest man 10.77% ab (siehe Referenzfall). Annähernd entlang einer **mit n<sup>-1</sup> verlaufenden Funktion nimmt die Überhitzungshäufigkeit ab**, wenn der permanente Luftwechsel weiter erhöht wird. Zu bedenken ist allerdings, dass für einen 0.7 h<sup>-1</sup> maschinellen Sommerluftwechsel bereits ein gewisser zusätzlicher Ventilatorstromverbrauch entsteht. Dennoch ist dies eine Möglichkeit für solche Gebäude, bei denen ein Öffnen von Fenster z.B. aus Schallschutzgründen nicht möglich ist. Bei reiner Abluft (entspr. 0.475 h<sup>-1</sup>) liest man 10.77% ab (siehe Referenzfall). Annähernd entlang einer **mit n<sup>-1</sup> verlaufenden Funktion nimmt die Überhitzungshäufigkeit ab**, wenn der permanente Luftwechsel weiter erhöht wird. Zu bedenken ist allerdings, dass für einen 0.7 h<sup>-1</sup> maschinellen Sommerluftwechsel bereits ein gewisser zusätzlicher Ventilatorstromverbrauch entsteht. Dennoch ist dies eine Möglichkeit für solche Gebäude, bei denen ein Öffnen von Fenster z.B. aus Schallschutzgründen nicht möglich ist.
  
-Besser ist es, wie schon im oben behandelten Fall mit gekippten Fenstern, **im Sommer auf natürliche Lüftung zu setzen**. Aus //**__Abb. 10__**// kann entnommen werden, dass der oben behandelte Fall mit im Bedarf gekippten Fenstern einem dauernden Luftwechsel mit reiner Abluft von etwa 1.4 h<sup>-1</sup>  entspricht. Würde dieser Abluftvolumenstrom mit einer effizienten Anlage maschinell erzeugt, so würde der Ventilatorstrom- verbrauch im Sommer etwa 560 kWh erreichen - durch Fensterlüftung geht es ohne zusätzliche Betriebskosten.\\+Besser ist es, wie schon im oben behandelten Fall mit gekippten Fenstern, **im Sommer auf natürliche Lüftung zu setzen**. Aus //**__Abb. 10__**// kann entnommen werden, dass der oben behandelte Fall mit im Bedarf gekippten Fenstern einem dauernden Luftwechsel mit reiner Abluft von etwa 1.4 h<sup>-1</sup>  entspricht. Würde dieser Abluftvolumenstrom mit einer effizienten Anlage maschinell erzeugt, so würde der Ventilatorstromverbrauch im Sommer etwa 560 kWh erreichen - durch Fensterlüftung geht es ohne zusätzliche Betriebskosten.\\
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     * etwa 30% bei "3-WSK"     * etwa 30% bei "3-WSK"
     * etwa 25% bei "3-Magnetron" (Weißglas)     * etwa 25% bei "3-Magnetron" (Weißglas)
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 können auch ohne temporären Sonnenschutz im Passivhaus noch gute Werte erreicht werden. können auch ohne temporären Sonnenschutz im Passivhaus noch gute Werte erreicht werden.
   * Hingegen gibt es bei Verglasungsflächenanteilen   * Hingegen gibt es bei Verglasungsflächenanteilen
     * über 42% bei "3-WSK"     * über 42% bei "3-WSK"
     * über 35% bei "3-Magnetron" (Weißglas)     * über 35% bei "3-Magnetron" (Weißglas)
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 im hier behandelten Basisfall derart hohe Solarenergieeinträge im Sommer, dass zusätzliche Maßnahmen ergriffen werden müssen. Diese werden später behandelt.  im hier behandelten Basisfall derart hohe Solarenergieeinträge im Sommer, dass zusätzliche Maßnahmen ergriffen werden müssen. Diese werden später behandelt. 
  
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 ohne temporäre Verschattung und ohne Fensterlüftung)**//|\\ ohne temporäre Verschattung und ohne Fensterlüftung)**//|\\
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-  * Man erkennt, dass sich sowohl der Jahresheizwärmebedarf (zwischen 10 und 12 kWh/(m²a)), als auch die sommerliche Überhitzungs- häufigkeit (15 bis 18%) nur **wenig ändern, wenn von der idealen Südorientierung um maximal ± 30° abgewichen wird**.+  * Man erkennt, dass sich sowohl der Jahresheizwärmebedarf (zwischen 10 und 12 kWh/(m²a)), als auch die sommerliche Überhitzungshäufigkeit (15 bis 18%) nur **wenig ändern, wenn von der idealen Südorientierung um maximal ± 30° abgewichen wird**. 
   * Dann allerdings steigen sowohl die Überhitzungshäufigkeit als auch der Heizwärmebedarf spürbar an. **Im Bereich zwischen 60° und 90° Richtung gegen Süd werden maximale Werte** für die Überhitzungshäufigkeit mit um 20% erreicht. Bei 90°-Orientierung (West oder Ost) ist übrigens auch der Jahresheizwärmebedarf bereits bei um 16 kWh/(m²a) angelangt.   * Dann allerdings steigen sowohl die Überhitzungshäufigkeit als auch der Heizwärmebedarf spürbar an. **Im Bereich zwischen 60° und 90° Richtung gegen Süd werden maximale Werte** für die Überhitzungshäufigkeit mit um 20% erreicht. Bei 90°-Orientierung (West oder Ost) ist übrigens auch der Jahresheizwärmebedarf bereits bei um 16 kWh/(m²a) angelangt.
-  * Bei weiterem Herausdrehen aus der Südrichtung ändert sich dieser nun kaum noch, d. h. für den Winterfall ist eine Nordorientierung kaum ungünstiger als eine Ost- oder Westorientierung. Anders im Sommerfall: **bei Weiterdrehen Richtung Nord fallen die Überhitzungs- häufigkeiten steil ab**. Zwischen ±45° gegenüber Nord sind die Überhitzungsstunden mit nur 10% am kleinsten.+ 
 +  * Bei weiterem Herausdrehen aus der Südrichtung ändert sich dieser nun kaum noch, d. h. für den Winterfall ist eine Nordorientierung kaum ungünstiger als eine Ost- oder Westorientierung. Anders im Sommerfall: **bei Weiterdrehen Richtung Nord fallen die Überhitzungshäufigkeiten steil ab**. Zwischen ±45° gegenüber Nord sind die Überhitzungsstunden mit nur 10% am kleinsten.
  
 //Auf der Grundlage dieser Ergebnisse wird verständlich, warum **Gebäude mit großen Verglasungsflächen vor allen bei Orientierungen in Ost- oder Westrichtung Probleme bei der sommerlichen Behaglichkeit haben**. Eine genauere Analyse zeigt, dass bei sehr großen verglasten Flächen das Maximum der Übertemperaturhäufigkeit jedoch wieder bei der Südorientierung erreicht wird, weil es dann auch schon in der Übergangsjahreszeit und im Winter zu Überhitzungen kommen kann.//\\ //Auf der Grundlage dieser Ergebnisse wird verständlich, warum **Gebäude mit großen Verglasungsflächen vor allen bei Orientierungen in Ost- oder Westrichtung Probleme bei der sommerlichen Behaglichkeit haben**. Eine genauere Analyse zeigt, dass bei sehr großen verglasten Flächen das Maximum der Übertemperaturhäufigkeit jedoch wieder bei der Südorientierung erreicht wird, weil es dann auch schon in der Übergangsjahreszeit und im Winter zu Überhitzungen kommen kann.//\\
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   * Der Jahresheizwärmebedarf in einem Passivhaus ändert sich bis zu Überstandstiefen von etwa 1.25 m praktisch nicht (das ist in Niedrigenergiehäusern noch anders).   * Der Jahresheizwärmebedarf in einem Passivhaus ändert sich bis zu Überstandstiefen von etwa 1.25 m praktisch nicht (das ist in Niedrigenergiehäusern noch anders).
 +
   * Hingegen nimmt die Überhitzungshäufigkeit im Sommer zwischen horizontalen Überständen von 0.5 m bis 1.5 m spürbar ab (von h<sub>θ>25°C</sub> = 22% bis unter 7%).   * Hingegen nimmt die Überhitzungshäufigkeit im Sommer zwischen horizontalen Überständen von 0.5 m bis 1.5 m spürbar ab (von h<sub>θ>25°C</sub> = 22% bis unter 7%).
  
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 In //**__Abb. 16__**// ist dargestellt, wie sich nach der DYNBIL-Simulation der Jahresheizwärmebedarf reduziert, wenn sich die verfügbaren inneren Wärmequellen erhöhen: In //**__Abb. 16__**// ist dargestellt, wie sich nach der DYNBIL-Simulation der Jahresheizwärmebedarf reduziert, wenn sich die verfügbaren inneren Wärmequellen erhöhen:
   * Zunächst nimmt der Wärmebedarf nahezu linear mit der zusätzlich zur Verfügung gestellten freien Wärme mit einem Ausnutzungsgrad von etwa 80% ab.   * Zunächst nimmt der Wärmebedarf nahezu linear mit der zusätzlich zur Verfügung gestellten freien Wärme mit einem Ausnutzungsgrad von etwa 80% ab.
-  * Die Kurve flacht dann allerdings bei höherem Angebot schnell ab. Das "Nullheizenergiehaus" wird erst bei 3.5facher Höhe der inneren Wärmequellen erreicht.\\+ 
 +  * Die Kurve flacht dann allerdings bei höherem Angebot schnell ab. Das "Nullheizenergiehaus" wird erst bei 3.5facher Höhe der inneren Wärmequellen erreicht. 
 => Dies würde einem zusätzlichen internen Energieumsatz von 8470 kWh/a entsprechen; keine Frage, dass dies weder als ökonomisch noch als ökologisch sinnvoll angesehen werden kann.\\ => Dies würde einem zusätzlichen internen Energieumsatz von 8470 kWh/a entsprechen; keine Frage, dass dies weder als ökonomisch noch als ökologisch sinnvoll angesehen werden kann.\\
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 Aber auch für die Behaglichkeit im Sommer wirkt sich jede zusätzlich anfallende innere Wärmequelle ausgesprochen ungünstig aus, wie ebenfalls aus //**__Abb. 16__**// entnommen werden kann. Aber auch für die Behaglichkeit im Sommer wirkt sich jede zusätzlich anfallende innere Wärmequelle ausgesprochen ungünstig aus, wie ebenfalls aus //**__Abb. 16__**// entnommen werden kann.
   * Zunächst steigt die Überhitzungshäufigkeit ebenfalls annähernd linear mit den inneren Wärmequellen an; eine Verdopplung der Quellen entspricht dabei etwa 2.3fach mehr Übertemperaturstunden.   * Zunächst steigt die Überhitzungshäufigkeit ebenfalls annähernd linear mit den inneren Wärmequellen an; eine Verdopplung der Quellen entspricht dabei etwa 2.3fach mehr Übertemperaturstunden.
 +
   * Bei über 5 W/m² hinausgehenden inneren Wärmequellen steigt die Überhitzungshäufigkeit dann sogar überproportional. In dem oben genannten Extremfall mit 3.5fach erhöhter Quellleistung von 8.7 W/m² würde in diesem Gebäude die Übertemperaturhäufigkeit h<sub>θ>25°C</sub> mehr als 64% des Jahres erreichen. Das Sommerklima in einer solchen Wohnung wäre unerträglich.   * Bei über 5 W/m² hinausgehenden inneren Wärmequellen steigt die Überhitzungshäufigkeit dann sogar überproportional. In dem oben genannten Extremfall mit 3.5fach erhöhter Quellleistung von 8.7 W/m² würde in diesem Gebäude die Übertemperaturhäufigkeit h<sub>θ>25°C</sub> mehr als 64% des Jahres erreichen. Das Sommerklima in einer solchen Wohnung wäre unerträglich.
  
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 Bei gleichen Grundrissen, gleicher Lüftungstechnik und gleichen Fenstergrößen und Verglasungsqualitäten wie im gebauten Passivhaus Darmstadt, jedoch ausschließlicher Verwendung von Holz-Leichtbauteilen ergeben sich die in //**__Abb. 17__**// gezeigten Tagesmitteltemperaturen im Jahresverlauf. Es betragen: Bei gleichen Grundrissen, gleicher Lüftungstechnik und gleichen Fenstergrößen und Verglasungsqualitäten wie im gebauten Passivhaus Darmstadt, jedoch ausschließlicher Verwendung von Holz-Leichtbauteilen ergeben sich die in //**__Abb. 17__**// gezeigten Tagesmitteltemperaturen im Jahresverlauf. Es betragen:
   * der Jahresheizwärmebedarf 12.8 kWh/(m²a)   * der Jahresheizwärmebedarf 12.8 kWh/(m²a)
 +
   * die Überhitzungshäufigkeit 17.7%.   * die Überhitzungshäufigkeit 17.7%.
  
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 Beides ist eine Folge der geringeren Speichermasse des Gebäudes, wodurch sich die Zeitkonstante verringert. Bei der Bewertung der Ergebnisse muss beachtet werden, dass in diesem Referenzfall Beides ist eine Folge der geringeren Speichermasse des Gebäudes, wodurch sich die Zeitkonstante verringert. Bei der Bewertung der Ergebnisse muss beachtet werden, dass in diesem Referenzfall
   * keine Fensterlüftung und   * keine Fensterlüftung und
 +
   * eine nur sehr geringfügige sommerliche Verschattung   * eine nur sehr geringfügige sommerliche Verschattung
 vorgenommen wird.\\ vorgenommen wird.\\
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 (vgl. __Abb. 19__ mit __Abb. 18__ einerseits, und __Abb. 8__ andererseits)**//|\\ (vgl. __Abb. 19__ mit __Abb. 18__ einerseits, und __Abb. 8__ andererseits)**//|\\
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-//Im Endbericht der publizierten Sommerfallstudie sind neben den hier beispielhaft aufgeführten Fällen noch **weitere Parametervarianten für den Fall des Leichtbaus** untersucht und dokumentiert worden. Darüber hinaus werden dort auch noch **weitere Konstruktionsvarianten** betrachtet: So z.B. der Leichtbau mit geringfügig erhöhter wirksamer Masse (durch doppelte Beplankung mit Gipskartonplatten) und Gebäude in Bauweise mit Betonschalungssteinen sowie in Mischbauweise. Auch die Abhängigkeit des Heizwärmebedarfs und der Übertemperatur- häufigkeit von der wirksamen Wärmekapazität wird dort systematisch dargestellt. **Für jede Bauweise gibt es in Mitteleuropa eine Lösung mit gutem sommerlichem Komfort** - mit dem **PHPP** kann eine solche Lösung im konkreten Fall gefunden werden.//\\+//Im Endbericht der publizierten Sommerfallstudie sind neben den hier beispielhaft aufgeführten Fällen noch **weitere Parametervarianten für den Fall des Leichtbaus** untersucht und dokumentiert worden. Darüber hinaus werden dort auch noch **weitere Konstruktionsvarianten** betrachtet: So z.B. der Leichtbau mit geringfügig erhöhter wirksamer Masse (durch doppelte Beplankung mit Gipskartonplatten) und Gebäude in Bauweise mit Betonschalungssteinen sowie in Mischbauweise. Auch die Abhängigkeit des Heizwärmebedarfs und der Übertemperaturhäufigkeit von der wirksamen Wärmekapazität wird dort systematisch dargestellt. **Für jede Bauweise gibt es in Mitteleuropa eine Lösung mit gutem sommerlichem Komfort** - mit dem **PHPP** kann eine solche Lösung im konkreten Fall gefunden werden.//\\
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 ===== Bessere Wärmedämmung: gut oder schlecht für den Sommer? ===== ===== Bessere Wärmedämmung: gut oder schlecht für den Sommer? =====
  
-**Die wesentliche Einflussgröße auf den Jahresheizwärmebedarf**, welche über das Erreichen des Passivhaus-Standards (d. h. Unter- schreiten der 15 kWh/(m²a)) entscheidet, ist **der Wärmeschutz der opaken Außenbauteile**, insbesondere von Dach und Außenwand. Vielfach ist die Vermutung geäußert worden, dass eine Erhöhung des Wärmschutzniveaus zu verschärften Überhitzungsproblemen im Sommer führen würde. Um **den Einfluss der Dämmung auf das sommerliche Innenklima zu untersuchen**, wurden die Wärmedurchgangs- koeffizienten von Dach und Außenwand gemäß //**__Tabelle 2__**// variiert.\\+**Die wesentliche Einflussgröße auf den Jahresheizwärmebedarf**, welche über das Erreichen des Passivhaus-Standards (d. h. Unter- schreiten der 15 kWh/(m²a)) entscheidet, ist **der Wärmeschutz der opaken Außenbauteile**, insbesondere von Dach und Außenwand. Vielfach ist die Vermutung geäußert worden, dass eine Erhöhung des Wärmschutzniveaus zu verschärften Überhitzungsproblemen im Sommer führen würde. Um **den Einfluss der Dämmung auf das sommerliche Innenklima zu untersuchen**, wurden die Wärmedurchgangskoeffizienten von Dach und Außenwand gemäß //**__Tabelle 2__**// variiert.\\
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 {{:picopen:tab_baut_042.gif|}}\\ {{:picopen:tab_baut_042.gif|}}\\
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 Dieses Ergebnis steht zunächst scheinbar im Widerspruch zum ausgesprochen guten sommerlichen Innenklima im Passivhaus Kranichstein. Dieses Ergebnis steht zunächst scheinbar im Widerspruch zum ausgesprochen guten sommerlichen Innenklima im Passivhaus Kranichstein.
   * Der Widerspruch löst sich aber, wenn die Übertemperaturhäufigkeiten bei geänderter und praxisnaher **sommerlicher Lüftungsstrategie** betrachtet werden (//**__Abb. 21__**//): Werden die Fenster im Sommer bei Bedarf gekippt, so sinken die Übertemperaturhäufigkeiten bei diesem Massivbau beträchtlich.   * Der Widerspruch löst sich aber, wenn die Übertemperaturhäufigkeiten bei geänderter und praxisnaher **sommerlicher Lüftungsstrategie** betrachtet werden (//**__Abb. 21__**//): Werden die Fenster im Sommer bei Bedarf gekippt, so sinken die Übertemperaturhäufigkeiten bei diesem Massivbau beträchtlich.
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   * Nicht nur das: auch der Einfluss des Wärmeschutzniveaus von Dach und Wand kehrt sich um. Bei schlechterer Dämmung liegen nun zunächst höhere **Übertemperaturhäufigkeiten** (um 0.5%) vor, **die auf ein Minimum im Bereich des Passivhaus-Standards absinken**.\\   * Nicht nur das: auch der Einfluss des Wärmeschutzniveaus von Dach und Wand kehrt sich um. Bei schlechterer Dämmung liegen nun zunächst höhere **Übertemperaturhäufigkeiten** (um 0.5%) vor, **die auf ein Minimum im Bereich des Passivhaus-Standards absinken**.\\
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 Die Ergebnisse sind leicht zu erklären: Die Ergebnisse sind leicht zu erklären:
   * Besteht im Sommer eine Möglichkeit zur Fensterlüftung, so kann wirkungsvoll Überschusswärme „abgelassen“ werden, wenn die Außentemperaturen niedrig genug sind. Damit kann das Haus insgesamt auf ein komfortables sommerliches Innenklima gebracht werden.   * Besteht im Sommer eine Möglichkeit zur Fensterlüftung, so kann wirkungsvoll Überschusswärme „abgelassen“ werden, wenn die Außentemperaturen niedrig genug sind. Damit kann das Haus insgesamt auf ein komfortables sommerliches Innenklima gebracht werden.
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   * Bei großer Hitze hingegen lässt man die Fenster wieder zu: dann hilft die verbesserte Wärmedämmung sogar, das Einfallen von Wärme über die opaken Bauteile zu begrenzen. Ein solches Haus ist leichter „kühl“ zu halten, als bei schlechter Dämmung.   * Bei großer Hitze hingegen lässt man die Fenster wieder zu: dann hilft die verbesserte Wärmedämmung sogar, das Einfallen von Wärme über die opaken Bauteile zu begrenzen. Ein solches Haus ist leichter „kühl“ zu halten, als bei schlechter Dämmung.
  
 > **Gute Dämmung hilft im Winter wie im Sommer** > **Gute Dämmung hilft im Winter wie im Sommer**
  
-//Das Ergebnis der Untersuchung zum Wärmeschutzniveau führt auf eine weitere Planungsleitlinie: Ein verbesserter Wärmeschutz reduziert einerseits die Wärmeverluste im Winter bedeutend und hilft andererseits, das sommerliche Innenklima kühl zu halten – **unter der Voraussetzung, dass eine ausreichende Lüftung im Sommer möglich ist**//.\\ +//Das Ergebnis der Untersuchung zum Wärmeschutzniveau führt auf eine weitere Planungsleitlinie: Ein verbesserter Wärmeschutz reduziert einerseits die Wärmeverluste im Winter bedeutend und hilft andererseits, das sommerliche Innenklima kühl zu halten – **unter der Voraussetzung, dass eine ausreichende Lüftung im Sommer möglich ist**//.\\  
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 +Eine Ergänzung ist jetzt (im Jahr 2022) notwendig geworden: Inzwischen sind die sommerlichen Temperaturen auch in Mitteleuropa bereits spürbar angestiegen((Durch den Klimawandel)). Die Hitzeperioden halten auch länger an. Und vor allem: Oft kühlt es jetzt bereits in den Nächten kaum noch aus((Die Fachleute nennen dies eine "Tropennacht")). Unter solchen Umständen wird es immer schwerer, ein erträgliches Temperaturniveau in Innenräumen überhaupt noch aufrecht zu erhalten - das gilt ganz unabhängig vom Gebäudestandard. Wenn es außen nicht mehr kälter wird als z.B. 24°C und das über lange Zeiträume, dann funktioniert selbstverständlich auch die "Nachtlüftung" nicht mehr zufriedenstellend. In anderen Teilen der Welt ist das schon seit einiger Zeit so (Mittelmeerraum, aber natürlich auch in weiten Teilen Indiens oder Chinas). Dort wird dann schon seit vielen Jahren im Sommer weit überwiegend aktiv gekühlt - und es sieht ganz danach aus, dass diese Entwicklung in den kommenden Jahren auch Mitteleuropa umfassen wird.\\  
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 ===== Hat das Temperatur-Amplitudenverhältnis noch Einfluss? ===== ===== Hat das Temperatur-Amplitudenverhältnis noch Einfluss? =====
  
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   * **In Bezug auf das Dämmniveau:** Besserer Wärmeschutz kann bei vernünftigem Nutzerverhalten im Sommer die Behaglichkeit verbessern helfen. Das Passivhaus hat daher in Mitteleuropa entgegen häufig geäußerter Befürchtungen kein spezifisches "Sommerklimaproblem".   * **In Bezug auf das Dämmniveau:** Besserer Wärmeschutz kann bei vernünftigem Nutzerverhalten im Sommer die Behaglichkeit verbessern helfen. Das Passivhaus hat daher in Mitteleuropa entgegen häufig geäußerter Befürchtungen kein spezifisches "Sommerklimaproblem".
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   * **In Bezug auf die Lüftung:** Selbstverständlich ist es ratsam, die im Passivhaus vorhandene balancierte Lüftung mit Wärmetauscher zeitweise im Sommer ohne Wärmerückgewinnung zu betreiben. Sehr gute Ergebnisse sind erzielbar, wenn ein bewusstes Sommerlüften bei Bedarf mit gekippten Fenstern möglich ist (insbesondere auch in der Nacht).   * **In Bezug auf die Lüftung:** Selbstverständlich ist es ratsam, die im Passivhaus vorhandene balancierte Lüftung mit Wärmetauscher zeitweise im Sommer ohne Wärmerückgewinnung zu betreiben. Sehr gute Ergebnisse sind erzielbar, wenn ein bewusstes Sommerlüften bei Bedarf mit gekippten Fenstern möglich ist (insbesondere auch in der Nacht).
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   * **In Bezug auf die Verglasung:** Die effektive Solarapertur erweist sich als neben der Lüftung wichtigste Einflussgröße auf die sommerliche Behaglichkeit. Bei kleinen Fenstern entstehen in der Regel ohnehin keine Übertemperaturen. Vertikale Südorientierungen sind im Sommer weit günstiger als z.B. Ost- oder Westrichtung. Es werden Richtlinien gegeben, ab welcher Apertur weitergehende Maßnahmen (Verschattung) empfehlenswert sind.   * **In Bezug auf die Verglasung:** Die effektive Solarapertur erweist sich als neben der Lüftung wichtigste Einflussgröße auf die sommerliche Behaglichkeit. Bei kleinen Fenstern entstehen in der Regel ohnehin keine Übertemperaturen. Vertikale Südorientierungen sind im Sommer weit günstiger als z.B. Ost- oder Westrichtung. Es werden Richtlinien gegeben, ab welcher Apertur weitergehende Maßnahmen (Verschattung) empfehlenswert sind.
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   * **In Bezug auf Verschattung:** Im Gegensatz zum normalen Niedrigenergiehaus sind für das Passivhaus bei südorientierten Fenstern feststehende horizontale Schirme (Balkonüberstände) mit nicht zu großer Tiefe (1.2 bis 1.6 m bei raumhohen Fenstern) sehr wirksam für den Sonnenschutz im Sommer, ohne dass der Jahresheizwärmebedarf zu stark erhöht wird. Sehr effizient sind außenliegende temporäre Verschattungseinrichtungen, aber auch solche, die im äußeren Scheibenzwischenraum der Dreifachverglasung angeordnet sind.   * **In Bezug auf Verschattung:** Im Gegensatz zum normalen Niedrigenergiehaus sind für das Passivhaus bei südorientierten Fenstern feststehende horizontale Schirme (Balkonüberstände) mit nicht zu großer Tiefe (1.2 bis 1.6 m bei raumhohen Fenstern) sehr wirksam für den Sonnenschutz im Sommer, ohne dass der Jahresheizwärmebedarf zu stark erhöht wird. Sehr effizient sind außenliegende temporäre Verschattungseinrichtungen, aber auch solche, die im äußeren Scheibenzwischenraum der Dreifachverglasung angeordnet sind.
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   * **In Bezug auf die Gebäudemasse:** Gebäude mit größerer wirksamer innerer Masse sind in Mitteleuropa im Sommer etwas leichter auf kühlen Temperaturen zu halten als reine Leichtbauten. Auch bei letzteren ist unter der Voraussetzung des sehr guten Wärmeschutzes eines Passivhauses aber ein gutes sommerliches Raumklima erreichbar. Für alle Bauweisen sind Lösungen mit sehr gutem sommerlichen Innenklima verfügbar. Die Projektierung kann diesbezüglich mit dem PHPP-Sommerblatt erfolgen.   * **In Bezug auf die Gebäudemasse:** Gebäude mit größerer wirksamer innerer Masse sind in Mitteleuropa im Sommer etwas leichter auf kühlen Temperaturen zu halten als reine Leichtbauten. Auch bei letzteren ist unter der Voraussetzung des sehr guten Wärmeschutzes eines Passivhauses aber ein gutes sommerliches Raumklima erreichbar. Für alle Bauweisen sind Lösungen mit sehr gutem sommerlichen Innenklima verfügbar. Die Projektierung kann diesbezüglich mit dem PHPP-Sommerblatt erfolgen.
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   * **In Bezug auf das Temperatur-Amplituden-Verhältnis TAV:** Bei den im Passivhaus vorliegenden Dämmqualitäten ist die stationäre Dämpfung bereits so groß, dass die dynamische Dämpfung und damit das TAV keine Rolle mehr spielt.\\   * **In Bezug auf das Temperatur-Amplituden-Verhältnis TAV:** Bei den im Passivhaus vorliegenden Dämmqualitäten ist die stationäre Dämpfung bereits so groß, dass die dynamische Dämpfung und damit das TAV keine Rolle mehr spielt.\\
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   * Art und Umfang der sommerlichen Zusatzlüftung,   * Art und Umfang der sommerlichen Zusatzlüftung,
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   * Art und Deckelfaktor der temporären sommerlichen Verschattungseinrichtungen je Fenster,   * Art und Deckelfaktor der temporären sommerlichen Verschattungseinrichtungen je Fenster,
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   * Auswahl der maßgeblichen sommerlichen Grenztemperatur.   * Auswahl der maßgeblichen sommerlichen Grenztemperatur.
  
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 **[Feist 1997]** Feist, Wolfgang (Hrsg.):  „Energiebilanz und Temperaturverhalten“; Protokollband Nr. 5 des Arbeitskreises kosten­günstige Passivhäuser; Darmstadt 1997 **[Feist 1997]** Feist, Wolfgang (Hrsg.):  „Energiebilanz und Temperaturverhalten“; Protokollband Nr. 5 des Arbeitskreises kosten­günstige Passivhäuser; Darmstadt 1997
  
-**[Feist 1998a]** Feist, Wolfgang: „Passivhaus Sommerklima-Studie“; Passivhaus Institut, Darmstadt 1998 ({{:picopen:faxb.pdf|Link zur Publikationsliste des PHI}})+**[Feist 1998a]** Feist, Wolfgang: „Passivhaus Sommerklima-Studie“; Passivhaus Institut, Darmstadt 1998 [[https://shop.passivehouse.com/de/products/passivhaus-sommerklima-studie-81/|Link zur PHI Publikation]]
  
 **[Feist 1998b]** Feist, W. und Holtmann, K.: „Erhöhter Glaseinstand kann Gefahr von thermisch induzierten Scheibensprüngen reduzieren“; Gff (Glas Fenster Fassade), Heft 5/1998 **[Feist 1998b]** Feist, W. und Holtmann, K.: „Erhöhter Glaseinstand kann Gefahr von thermisch induzierten Scheibensprüngen reduzieren“; Gff (Glas Fenster Fassade), Heft 5/1998
  
-**[Feist 1999]** Feist, Wolfgang (Hrsg.): „Passivhaus Sommerfall“; Protokollband Nr. 15 des Arbeitskreises kostengünstige Passivhäuser, Passivhaus Institut, Darmstadt 1999 ({{:picopen:faxb.pdf|Link zur Publikationsliste des PHI}})+**[Feist 1999]** Feist, Wolfgang (Hrsg.): „Passivhaus Sommerfall“; Protokollband Nr. 15 des Arbeitskreises kostengünstige Passivhäuser, Passivhaus Institut, Darmstadt 1999 [[https://shop.passivehouse.com/de/products/15-passivhaus-sommerfall-33/|Link zur PHI Publikation]]
  
 **[Peper/Feist 2002]** Peper, Sören; Feist, Wolfgang: "Klimaneutrale Passivhaussiedlung Hannover-Kronsberg Analyse im dritten Betriebsjahr"; 1. Auflage, Proklima, Hannover 2002; dieser Bericht kann kostenlos [[http://www.passiv.de/04_pub/Literatur/H-Kronsberg/CEPHEUS_Analyse-im-dritten-Betriebsjahr_PHI_2002-3.pdf|hier bei Passivhaus Institut]] bezogen werden. **[Peper/Feist 2002]** Peper, Sören; Feist, Wolfgang: "Klimaneutrale Passivhaussiedlung Hannover-Kronsberg Analyse im dritten Betriebsjahr"; 1. Auflage, Proklima, Hannover 2002; dieser Bericht kann kostenlos [[http://www.passiv.de/04_pub/Literatur/H-Kronsberg/CEPHEUS_Analyse-im-dritten-Betriebsjahr_PHI_2002-3.pdf|hier bei Passivhaus Institut]] bezogen werden.
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 **[PHPP 2007]** Feist, W.; Pfluger, R.; Kaufmann, B.; Schnieders, J.; Kah, O.: Passivhaus Projektierungs Paket 2007, Passivhaus Institut Darmstadt, 2007 **[PHPP 2007]** Feist, W.; Pfluger, R.; Kaufmann, B.; Schnieders, J.; Kah, O.: Passivhaus Projektierungs Paket 2007, Passivhaus Institut Darmstadt, 2007
  
-**[Schneider 2006]** Schneider, U.: Grünes Licht; im Tagungsband der 10. Passivhaustagung, Hannover, Passivhaus Institut Darmstadt, 2006 ({{:picopen:faxb.pdf|Link zur Publikationsliste des PHI}})+**[Schneider 2006]** Schneider, U.: Grünes Licht; im Tagungsband der 10. Passivhaustagung, Hannover, Passivhaus Institut Darmstadt, 2006 [[https://shop.passivehouse.com/de/products/ende-conference-proceedingstagungsband-10th-international-passive-house-conference-8/|Link zur PHI Publikation]]
  
 **[Wang 1996]** Wang, Zhiwu: „Controlling Indoor Climate“; Dissertation, Lund University, Department of Building Science, 1996 **[Wang 1996]** Wang, Zhiwu: „Controlling Indoor Climate“; Dissertation, Lund University, Department of Building Science, 1996
grundlagen/sommerfall/passivhaus_im_sommer.1539079444.txt.gz · Zuletzt geändert: 2018/10/09 12:04 von cblagojevic