Zahlreiche im Passivhaus-Standard geplante Wohngebäude verfehlen in der Praxis ihre ambitionierten Energieziele um 20 bis 40 %. In der Bauphysik spricht man vom sogenannten „Performance Gap“ (Leistungslücke). Ursachen sind oft suboptimale Voreinstellungen der Haustechnik, Drift der Heizkurven oder unbemerkt verschmutzte Filter. Eine strukturierte Post-Occupancy Evaluation (POE) mittels IoT-Sensornetzwerken schließt diese Lücke: Das Haus überwacht kontinuierlich Raumluftqualität, Strom- und Wärmeflüsse sowie die bauphysikalische Gesundheit der Tragstruktur. In den Leichtstahlvillen von SerVilla ist ein digitales, busbasiertes POE-System integraler Bestandteil der Gebäudeleittechnik.
1. Das Phänomen des Performance Gap & Messtechnische Erfassung
Die Abweichung zwischen berechnetem Primärenergiebedarf (Eplanung) und tatsächlichem Betriebsverbrauch (Ebetrieb) wird durch Monitoring offengelegt:
SerVilla erfasst die Performance über drei getrennte Analyseebenen:
- Raumlufthygiene (IEQ): Optische CO2-Sensoren, TVOC-Sensoren für flüchtige organische Verbindungen sowie Präzisionsfeuchtefühler in allen Schlaf- und Aufenthaltsräumen.
- Stromkreisscharfe Sub-Zähler: Modbus-fähige Hutschienenzähler erfassen getrennt den Strombedarf für Heizungskompressor, Trinkwasser-Boiler, KWL-Lüftungsventilatoren und Wallbox.
- Hygrothermisches Hüllmonitoring: Miniaturisierte Funk-Feuchtesensoren im Gefach des Stahlständerwerks und der Dachdämmung überwachen kontinuierlich die relative Materialfeuchte und warnen vor Tauwasserausfall.
2. Bedarfsgerechte Lüftungssteuerung nach CO2 (DCV)
Statt auf starrer Zeitsteuerung arbeitet die KWL-Anlage bedarfsgesteuert nach dem aktuellen Stoffeintrag:
Steigt der CO2-Gehalt im Schlafzimmer nachts über 800 ppm, moduliert der EC-Ventilator lautlos hoch. Sind die Bewohner tagsüber außer Haus, fährt die Anlage in den hygienischen Mindestvolumenstrom zurück, was jährlich bis zu 35 % Ventilatorstrom einspart.
| Messgröße | Sensortyp & Busanbindung | Passivhaus-Zielwert | Mehrwert für Bewohner & Tragwerk |
|---|---|---|---|
| Kohlendioxid (CO2) | 2-Kanal NDIR-Infrarotsensor | ≤ 800 ppm | Tiefer erholsamer Schlaf, keine Kopfschmerzen |
| Flüchtige Verbindungen (VOC) | Metalloxid-Halbleiter (MOX) | ≤ 250 μg/m³ | Automatisches Abführen von Ausdünstungen |
| Relative Luftfeuchte (r.F.) | Kapazitiver Polymer-Feuchtesensor | 40 % – 55 % | Schützt vor Schimmel sowie Austrocknung der Schleimhäute |
| Echtzeit-Arbeitszahl (COP) | Ultraschall-Wärmemengenzähler + RTD | COP ≥ 4.5 | Erkennt Kältemittelverlust oder falsche Heizkurven sofort |
| Taupunkt-Wächter im Gefach | Drahtlose RFID-Feuchtesonden | < 65\% r.F. | Garantierte Trockenheit im CFS-Stahltragwerk |
3. Vorausschauende Wartung (Predictive Maintenance)
Die gesammelten Sensordaten fließen in das Building-Management-System:
- Druckverlust-Filterüberwachung: Differenzdrucksensoren am KWL-Gerät melden exakt den optimalen Wechselzeitpunkt für Pollenfilter (F7), bevor die Lüftungsleistung einbricht.
- Solare Legionellenschaltung: Die thermische Desinfektion des Speichers (60°C) wird automatisch auf sonnenreiche Stunden gelegt, in denen kostenloser PV-Strom vom Dach ansteht.
