"Nicht Geschwindigkeit, sondern Vernunft ist Trumpf"

Wenn es um energieeffiziente Methoden für das Elektroauto geht, können Automobilingenieure aus anderen Bereichen sicher noch viel lernen. Das Passivhaus zeigte vor 20 Jahren für die Baubranche neue Perspektiven auf. Professor Wolfgang Feist, Leiter des Passivhaus-Instituts in Darmstadt, erläutert für die ATZ, was die Ingenieure an Synergien adaptieren können. Der Pionier dieser Technik spannt den Bogen von der Technikakzeptanz über Ein-Liter-Autos und Zugluft bis zu Nano-Schichten auf der Scheibe.

Die Passivhaus-Bauweise hat sogar in den Kindergarten meiner Heimatstadt Einzug gehalten. Hätten Sie sich vor 20 Jahren den Erfolg so träumen lassen?
Ja, das hatten wir genau so vorgehabt. Innovationsprozesse sind zwar immer langsam, gerade in der Baubranche. Wir wussten aus Simulationen, dass es technisch-physikalisch funktionieren wird, aber wir wussten nicht, ob diese Technik akzeptiert würde. Veränderungen erfordern Umstellungen bei den Produkten, auch gegen Widerstände. Aber mit langem Atem hat es funktioniert.

Welche Parallelen gibt es bei Passivhausund Automobil?
Das Passivhaus ist vergleichbar mit einem 1,5-Liter-Auto. Was ja im Fahrzeugbereich auch möglich ist, wie es Herr Piëch von Volkswagen mit dem Ein-Liter-Auto demonstrierte - aber das war ein einmaliger Prototyp. Bei uns im Gebäudebereich wurde dieses Konzept erfolgreich in großem Umfang umgesetzt. Heute gibt es allein in Deutschland über 15.000 Passivgebäude, und es werden immer mehr.

Waren Zwangslüftung, dichte Wände und Fenster nicht sehr radikal?
Interessanterweise wird es in der Praxis gar nicht als radikal empfunden. Die Reaktion der ersten Bewohner war: "Das ist ja alles ganz normal." Die hatten mit Schlimmerem gerechnet. Das Passivhaus ist an vielen Stellen anders, aber nicht radikal. Es reagiert träger, was die Menschen aber gar nicht registrieren. Ein großes Kompliment, wenn die Bewohner dann nach einem Besuch des alten Elternhauses sagen: Mensch hat das da gezogen.Zuvor hieß es noch: Ins Haus kommt mir keine Lüftung rein. Aber im Auto gibt es Lüfter seit Jahrzehnten.

Wie konnte aus dem Passivhaus eine Erfolgsgeschichte werden?
Der Erfolg kam daher, weil das Konzept für alle Markteilnehmer attraktiv ist: Die Nutzer eines Hauses als erstes, weil sie merken, dass sie fast keine Heizenergie mehr brauchen. Wenn man es richtig überlegt, ist es eigentlich von der Physik her viel zu schade zu heizen. Denn eigentlich geht es nur um das Aufrechterhalten eines Temperaturniveaus. Bisher floss die Energie ab. Unsere Grundidee war, das Haus einfach einzupacken. Ob die Energie nun aus Kohle oder Atom kommt - ich brauche sie einfach nicht mehr.

Für wen ist das Passivhaus noch attraktiv?
Auch Handwerker, Fensterproduzenten und Bauunternehmer profitieren von dem Wertzuwachs bei einem Passivhaus-Bau. Wir haben dabei berücksichtigt, dass das Bauhandwerk anders produziert als eine Automobilfabrik mit Fließband. Da bin ich auch etwas stolz, dass wir diese Tradition fortsetzen konnten, nicht alles in eine industrielle Fertigung pressen wollten - auch aus sozialer Sicht. Wir bekommen etwas mehr Wertschöpfung beim Hersteller des Glases und dem Fensterbauer, etwas weniger beim Öllieferanten, aber genau das wollten wir ja auch.

Wie soll der Automobilingenieur den kostbaren Strom möglichst effizient zum Heizen und Kühlen des Interieurs in einem Elektroauto nutzen?
Der Hauptenergieverbraucher des Fahrzeugs ist ja weiterhin der Fahrantrieb. Die Transportaufgabe hat Vorrang. Daher macht die von uns genutzte Dreifachverglasung fürs Auto keinen Sinn, weil sie zu schwer ist. Der Ansatz ist vielmehr zuschauen, die Leistungen unmittelbar an der Stelle zu reduzieren, wo sie gebraucht wird.

Können Sie Beispiele nennen?
Ein Beispiel: Aus bisher zwei Systemen zum Heizen und Kühlen eines machen: die Klimaanlage einfach umdrehen und zusätzlich zum Heizen verwenden. Das besondere am Automobil ist gegenüber dem Haus, dass ich die Leistungsspitze schlecht wegbekomme, beispielsweise wenn das Auto auf dem sonnigen Parkplatz schmort. Hier funktionieren Abschattungssysteme, oder man erhöht den Reflexionsgrad von Karosserielacken und Scheiben. Für den nahen Infrarotbereich gibt es heute sogenannte Cool Colors, die den unsichtbaren Teil der Sonnenstrahlen zurückwerfen. Im Winter ist für das schnelle Wohlfühlen sicher eine Sitzheizung für die Spitzenlast geeignet. Für die Grundlast reicht dann der umgekehrte Kompressor der Klimaanlage, da es im Auto ja auch ein kleineres Volumen als im Passivhaus zu konditionieren gilt.

Der Mensch selbst erwärmt die Umgebung?
Die Wärmeabgabe des Menschen erfolgt nicht allein konvektiv, sondern 50:50 auch durch Strahlung. Ole Fanger hatte schon Anfang der 1960er-Jahre dazu ein Menschmodell als thermodynamisches System erstellt, heute die anerkannte Norm ISO 7730 für die Bewertung der Behaglichkeit.

Was geht mit Reflexion?
Einen großen Effekt haben innen aufgetragene niedrig-emittierende Scheibenbeschichtungen, denn der Insasse spürt eine kalte Wand durch die Wärmestrahlung viel mehr als über die Konvektion. Mit Beschichtung wird die menschliche Wärme auf ihn zurückgestrahlt, er fühlt sich behaglicher. Also würde ich aus Platz und Gewichtsgründen beim Auto bei der Einfachscheibe bleiben, die aber speziell innen und außen beschichten. Das bringt die Wärmeverluste etwa um die Hälfte runter. Vakuumglas sehe ich in diesem Fall als zu teuer an, obwohl die Kombination aus Nano-Beschichtungen und Vakuum-Maßnahme reizvoll wäre. Denn der U-Wert (Watt-Verlustleistung pro Quadratmeter Fläche und Kelvin) von Einfachglas liegt bei 5,5. Durch die Tricks mit Beschichtungen kommen wir auf 3,0 runter. Mit Vakuum können 0,5 möglich werden.

Wie viel hat das Dreischeibenglas?
Dieses heute für das Passivhaus verwendete Glas hat einen U-Wert von 0,7 W/ (m2K). Es ist heute in Deutschland der Standard - mit mehr als 50 Prozent Verbauanteil. Dazu gehört dann natürlich ein spezieller Rahmen in dritter Generation, der in der Ansichtsbreite sogar schmaler ist.

Ist ein Wärmetauscher zwischen Frischluft und verbrauchter Luft sinnvoll?
Ich dachte, das wird bei Fahrzeugen schon gemacht. In Autos benötigt man einen Frischluftbedarf von circa 20 Kubikmetern je Person und Stunde, im Gebäude gehen wir von 30 aus, das hängt von der gewünschten Luftqualitätsklasse ab. Im Flugzeug bekommen Sie nur 12. Beim E-Auto würde ich einen Gegenstrom-Wärmeübertrager aus Kunststoff nehmen, der ist leicht und hat einen hohen Wirkungsgrad. Er kann für den Kühl- und den Heizfall genutzt werden.

Wenn Sie vom 11. bis 13. November 2011 in Darmstadt "20 Jahre" und den "Tag des Passivhauses" feiern: Was nehmen Sie sich vor?
O Gott, sind wir schon so alt? Die EU hat in einer bindenden Direktive für 2021 beschlossen, dass in zehn Jahren alle Neubauten Fast-Null-Energie-Häuser sein müssen. Das gibt unserem Passivhauskonzept recht. Ich dränge nicht auf Geschwindigkeit, sondern auf einen Prozess der Einsicht, Vernunft ist Trumpf. Und künftig möchten wir mehr für den Automotive-Bereich tun. Mir war immer unklar, warum wir - vor der ATZ - nicht schon früher gefragt wurden. Denn auch die Automobilindustrie braucht Lösungen für mehr Energieeffizienz, gerade wenn das E-Auto kommen soll.

Herr Professor Feist, ich danke Ihnen für das interessante Gespräch.

Autor(en): Michael Reichenbach

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