Natürliche Klimatisierung im Sommer und komfortable Raumtemperaturen im Winter
Das Velux Maison Air et Lumière ist der französische Beitrag zum europaweiten Velux Experiment Model Home 2020, in dessen Rahmen das Unternehmen auf der Suche nach dem Bauen und Wohnen der Zukunft sechs Konzepthäuser umsetzt.
Das vom Architekturbüro Nomade Architectes entworfene und in Verrières-le-Buisson bei Paris errichtete Maison Air et Lumière wurde so konstruiert, dass es mehr Energie erzeugt als es verbraucht. Zu diesem Zweck wurde beim architektonischen und energetischen Entwurf des Hauses besonderes Augenmerk auf die Gebäudehülle, die Energiegewinnung und die Klimatisierung gelegt. Zugleich versorgt eine anspruchsvolle Tageslichtarchitektur das Gebäude mit viel Licht und frischer Luft und sorgt für Wohlbefinden und Behaglichkeit. Um herauszufinden, wie das Haus im täglichen Betrieb funktioniert und ob die theoretischen Planungen und Berechnungen den tatsächlichen Lebensgewohnheiten einer vierköpfigen Familie standhalten, haben Fabrice und Samantha Pastour gemeinsam mit ihren beiden Kindern Rayan und Ismaël das Haus ein Jahr lang auf die Probe gestellt. Begleitet wurde dieses Wohnexperiment durch ein umfassendes Monitoring des Ingenieurbüros Cardonnel und des Laboratoire A.C.S. der École Nationale Supérieure d‘Architecture Paris-Malaquais, dessen Konzept physikalische und soziologische Untersuchungsmethoden verbindet.
Hohe regenerative Erträge decken Energiebedarf für Gebäudebetrieb
Erklärtes Ziel war es, den Energiebedarf des Gebäudes für Beleuchtung, Lüftung, Heizung und Warmwasser so gering wie möglich zu halten und durch erneuerbare Energieträger mehr als abzudecken. Die Ergebnisse der einjährigen Monitoring-Phase zeigen nun, dass dieses Ziel erreicht werden konnte. So lag der gemessene Energieverbrauch von 36,1 Kilowattstunden pro Quadratmeter und Jahr nur knapp über dem kalkulierten jährlichen Verbrauch in Höhe von 35,1 Kilowattstunden pro Quadratmeter. Damit erreicht das Maison Air et Lumière eine Energieeffizienz, die 40 Prozent unter dem in der Wärmeschutzverordnung von 2012 vorgeschriebenen Wert von zirka 60 Kilowattstunden pro Quadratmeter und Jahr liegt. Auch die solarthermischen Erträge und die Gewinne aus der Fotovoltaik entsprechen mit 58,8 Kilowattstunden pro Quadratmeter und Jahr der ursprünglichen Kalkulation in Höhe von 59 Kilowattstunden pro Quadratmeter und Jahr. Diese decken nicht nur den jährlichen Energieverbrauch für Beleuchtung, Lüftung, Heizung und Warmwasser vollständig ab, sondern die überschüssige Energie in Höhe von 22,7 Kilowattstunden pro Quadratmeter und Jahr kompensiert zudem gut zwei Drittel des Haushaltsenergieverbrauchs der Familie in Höhe von 33,3 Kilowattstunden pro Quadratmeter und Jahr.
Tageslichtarchitektur halbiert Stromverbrauch
Eine Kombination von Dachfenstern mit unterschiedlichen Abmessungen und großen vertikalen Glasflächen sowie der Einbau von Tageslichtspots sorgen für viel Tageslicht in allen Räumen des Gebäudes. Insgesamt entspricht die Fensterfläche mit einem Anteil von 33 Prozent im Verhältnis zur Wohnfläche etwa dem Doppelten des in der französischen Wärmeschutzverordnung von 2012 angegebenen Werts. Die gute Verteilung von Tageslicht im Haus hat dazu geführt, dass der jährliche Stromverbrauch für künstliche Beleuchtung mit 1,7 Kilowattstunden pro Quadratmeter nur halb so hoch war, wie ursprünglich berechnet. Ein simulierter Vergleich zwischen dem Maison Air et Lumière und einem identischen Haus, jedoch mit einer um 17 Prozent geringeren Fensterfläche, hat zudem ergeben, dass die Bewohner des Maison Air et Lumière im Winter von täglich 50 Minuten zusätzlichem Tageslicht profitieren konnten. Dieses Mehr an Tageslicht ist nicht nur eine quantifizierbare Energiequelle, sondern aus Sicht der Testfamilie ein wesentliches Kriterium für den Wohnkomfort im Haus. „Es macht Spaß, in einem Haus zu wohnen, in dem Tageslicht und Frischluft im Übermaß vorhanden sind“, erzählt Samantha Pastour, die diesen Komfortaspekt nicht mehr missen möchte.
Komfortable Raumtemperaturen bei Sommerhitze und Winterfrost
Angesichts der großzügigen Fensterflächen war es eine der Herausforderungen des Projekts, den Wohnkomfort im Sommer sicherzustellen. Gelöst wurde sie mit einer jahreszeitabhängigen Hybrid-Lüftung, die natürliche Klimatisierung im Sommer mit mechanischer Zwei-Wege-Klimatisierung im Winter kombiniert. Im Sommer sorgen die natürliche Belüftung und die automatische Steuerung von Fenstern in Verbindung mit den äußeren Sonnenschutzvorrichtungen tagsüber für einen hohen Wohnkomfort. In der Nacht zieht die während des Tages angestaute Wärme durch die automatische, kontrollierte nächtliche Öffnung vertikaler Oberlichter und Dachfenster ab, und die kühle Nachtluft wird gespeichert. Dadurch war es selbst während der heißesten Tage im Juli drinnen rund 8 Grad kühler als draußen. Im Winter nutzt die kontrollierte Zwei-Wege-Wohnraumlüftung die Abluftwärme zur Erwärmung der Frischluft. In Verbindung mit der guten Isolierung sorgt das Lüftungssystem für konstant angenehme Raumtemperaturen und verhindert große Temperaturunterschiede zwischen Sommer und Winter. „Trotz des kalten Winters war es in unserem Haus immer schön warm“, erklärt Fabrice Pastour. „Selbst wenn die Außentemperaturen zwischen 25 Grad an einem Tag und 5 Grad am nächsten schwankten, hat das Haus augenblicklich auf die Veränderungen reagiert, sodass wir uns trotzdem behaglich fühlten.“
Gute Luftqualität gewährleistet Wohlbefinden der Bewohner
Die Wahl von Materialien mit geringer Schadstoffemission und die jahreszeitabhängige Hybrid-Lüftung sorgten für eine konstant gute Raumluftqualität sowie stabile Luftfeuchtigkeits- und Kohlenstoffdioxid-Werte im Maison Air et Lumière. Gerade dieser Aspekt ist den Pasteurs besonders wichtig, da eines der Kinder vor dem Einzug in das Haus regelmäßig an Allergien und Asthma litt. „Das Klimatisierungskonzept, mit dem die Luft in den Räumen erneuert wird, ist wirklich toll“, erklärt Samantha Pastour. „Wir mussten so gut wie nie den Fernseher oder die Möbel abstauben, weil sich kein Staub darauf abgesetzt hat. Das ist unbestreitbar ein Vorteil, wenn man an Allergien leidet. Vor dem Einzug hatte Rayan wegen des Staubs häufig gerötete Augen, und meine waren morgens immer entzündet. All diese Symptome haben deutlich abgenommen, während wir im Maison Air et Lumière gewohnt haben.“
Automatisierung fördert Umweltbewusstsein
Die Haustechnik übernimmt für die Hausbewohner die Klimasteuerung im Haus nach zu Beginn des Experiments definierten Komfortkriterien. Die Möglichkeit, jederzeit manuell nachregeln zu können, wurde von der Familie dabei als zusätzlicher Komfortaspekt empfunden. Darüber hinaus wurde die Echtzeitüberwachung von Energieproduktion und -verbrauch nicht als Einschränkung wahrgenommen, sondern hat bei den Bewohnern vielmehr zu einer Änderung ihres Verhaltens geführt. „Es war sehr lehrreich, auf dem Schirm sehen zu können, wie viel Energie wir verbrauchen und wie viel das Haus erzeugt. Man bekommt ein ganz anderes Bewusstsein dafür, was man in seinem Haus eigentlich macht und wie sich das auf den Energieverbrauch auswirkt“, so Fabrice Pastour.
In der Endbewertung erfüllt das Maison Air et Lumière nach Angaben von Velux alle Erwartungen und liefert den konkreten Nachweis, dass eine gute Energiebilanz durchaus mit dem Wohnkomfort der Bewohner in Einklang gebracht werden kann und dass die Häuser von morgen schon heute mit den vorhandenen Produkten gebaut werden können. Diese Erkenntnisse zeigen konkrete Wege für zukünftige Neubauten oder Sanierungen auf und geben zudem Antworten auf Fragen hinsichtlich der Sanierung von Gebäuden unter energetischen Gesichtspunkten. „Heute sehen wir, dass es durchaus möglich ist, nachhaltige Gebäude nach den Active-House-Kriterien Komfort, Energieeffizienz und Umwelt zu bauen“, zieht Lone Feifer, Leiterin des europaweiten Velux-Model-Home-2020-Projekts, Bilanz. Für die Nutzer bedeutet das nicht nur geringe Betriebskosten durch die Nutzung von regenerativen Energien, sondern vor allem höhere Lebensqualität in Form von frischer, gesunder Raumluft, einem hohen Anteil an Tageslicht und einem ganzjährig angenehmen Raumklima.
www.maisonairetlumiere.fr
www.velux.de
Über das Maison Air et Lumière
Das Velux Maison Air et Lumière ist der französische Beitrag zum europaweiten Velux-Model-Home-2020-Projekt. Im Rahmen des Experiments begeben sich die Tageslichtexperten auf die Suche nach dem Bauen und Wohnen der Zukunft. Das Maison Air et Lumière zeigt, wie sich optimale Energieeffizienz, höchster Wohnwert und Umweltneutralität zukunftsweisend verbinden lassen. Das als Plus-Energiehaus konzipierte Gebäude besteht aus drei unterschiedlichen Basismodulen, die miteinander verbunden sind und sich ergänzen. Das modulare Architekturkonzept ermöglicht eine beliebige Anordnung der Module, sodass das Haus an unterschiedliche geografische, klimatische, städtische und finanzielle Gegebenheiten angepasst werden kann, ohne dass Wohnkomfort und Energieeffizienz darunter leiden.
