Fysicus Wolfgang Feist legde basis voor passiefhuisnorm

Onze twintigste verjaardag is een ideale gelegenheid om professor Wolfgang Feist, bouwfysicus aan de universiteit van Innsbrück, aan het woord te laten. Hij is de pionier die de Duitse Passivhaus-norm ontwikkelde, met zijn eigen passiefwoning in Darmstadt (1991-1992) als prototype.

Fysicus Wolfgang Feist legde basis voor passiefhuisnorm
Dr. Wolfgang Feist met z'n gezin voor het eerste passiefhuis in Kranichstein. Foto: Peter Cook

In 1996 richtte hij het Passivhaus Institut op, wereldwijd een belangrijke wetenschappelijke inspiratiebron voor andere landen en regio's. Hoe kijkt de pionier van passiefbouwen terug op de voorbije decennia? We laten hem graag aan het woord in dit interview van onze Duitse collega's.

U was een passiefhuispionier in 1991, toen u 's werelds eerste passiefhuis bouwde. Herinnert u zich nog het optimistische elan van toen?

Natuurlijk, het waren turbulente tijden. De mensen waren met andere dingen bezig dan met de toekomst van de planeet. Het was de tijd waarin de zogenaamde "echte socialistische" dictaturen aan het instorten waren en het energiebeleid bijna synoniem was met kernenergiebeleid. Er waren echter een paar mensen die zich actief bezighielden met de essentiële vraag waarom we zoveel energie moesten gebruiken. William Shurcliff, Arthur Rosenfeld en Amory Lovins in de VS, Harold Orr in Canada, Vagn Korsgaard en Joergen Noergard in Denemarken, Bo Adamson en Arne Elmroth in Zweden - en de lijst is langer. De meeste van deze pioniers kwamen uit verschillende wetenschappelijke disciplines en zetten zich in om om hun waardevolle kennis breed te delen.

Wat motiveerde u om passiefbouw en alternatieve bouwconcepten te verdedigen?

Al in de jaren zeventig was het duidelijk dat het tijdperk van fossiele brandstoffen ten einde liep. Het het grootste probleem met deze energie is de CO2-uitstoot. In die tijd werd echter de nadruk gelegd op het vervangen van fossiele brandstoffen door nucleaire alternatieven. Slechts enkele wetenschappers, zoals mijn vriend Klaus Traube, hadden het moeizame proces doorlopen om de risico's van energie uit kernsplitsing correct in te schatten.

Objectief gezien was het duidelijk dat er een andere vervangingsstrategie voor fossiele energie nodig was. Daarom hadden wij besloten het probleem bij de wortel aan te pakken. Wij hebben geanalyseerd waarvoor die enorme hoeveelheden brandstof die uit de grond worden gehaald, eigenlijk worden gebruikt. Het resultaat was schokkend: het grootste deel van het moderne energieverbruik gaat naar de verwarming van gebouwen, namelijk meer dan een derde! Voor degenen die goed thuis zijn in de natuurkunde, was het onmiddellijk duidelijk dat dit efficiënter kon; het was alleen een kwestie van uitvoering. We hebben ons dus beziggehouden met de praktische aspecten van verwarmingssystemen, warmteverdeling, ramen, daken en ventilatiesystemen.

Wat vond uw familie van uw plannen voor een alternatieve bouwwijze? Waren zij net zo enthousiast als u?

Onze beide kinderen waren nog klein en waren enthousiast over alles wat er om hen heen gebeurde. Mijn vrouw Witta was een toegewijde deelnemer vanaf het begin; we hebben het grootste deel van het leerproces samen doorlopen. De grootouders waren een beetje sceptisch maar stonden positief tegenover deze "onzin" en steunden ons zo veel mogelijk. Natuurlijk hadden we te maken met met de onvermijdelijke spanningen van een bouwproces. Maar het feit dat wij anders wilden bouwen dan de gebruikelijke methode, maakte het er niet gemakkelijker op.

Onze architecten Professor Bott, Ridder en Westermeyer waren zeer behulpzaam. Zij gingen met bijna al onze wensen akkoord en staken alleen de draak met de strikt in acht te nemen principes. Het IWU (Duits Instituut voor Huisvesting en Milieu) stond het bijbehorende begeleidende onderzoek toe en het Ministerie van Economische Zaken van de deelstaat Hessen zorgde voor de financiering. We verwerkten honderden sensoren in de afzonderlijke componenten van het gebouw. Dit was gecompliceerder dan tegenwoordig, omdat draadloos nog niet bestond en honderden kabels correct moesten worden gelegd.

Een licht en gezellig interieur met uitzicht op de tuin. Foto: Peter Cook

U was een van de vier gebouweigenaren die zich inzetten voor de bouw van een passiefhuis. Wie waren de anderen?

De stad Darmstadt wees een bouwterrein toe en er was een lange lijst van gegadigden voor de erfpachtpercelen. Gezinnen met een beperkt inkomen kwamen in aanmerking voor de bouwkavels. De zoektocht naar medebouwers was moeilijk. Pas toen we eindelijk de moed hadden om zelf te bouwen en onze remmingen overwonnen, meldden zich drie gezinnen die bereid waren om mee in dit project te stappen. Ze hadden allemaal een heel ander profiel en we kenden geen van hen op voorhand.

Hoe bent u omgegaan met geschillen tijdens de bouwfase?

De ondersteuning van onze adviseurs Rasch & Partner en onze architecten speelde een belangrijke rol. Zij slaagden er elegant in om eventuele obstakels te neutraliseren. We kenden deze partners van eerdere projecten waarin ze er altijd in waren geslaagd om de middelpuntvliedende krachten die tijdens gezamenlijke bouwprojecten ontstonden, te compenseren.

Ons eerste prototype moest iedereen overtuigen van de rationaliteit van de respectieve oplossingen, en dat is gelukt. Natuurlijk maakten de mensen sommige van deze dingen belachelijk. Tegelijkertijd was iedereen ook nieuwsgierig of het zou werken: een huis dat geen energie nodig had voor verwarming.

Heb je gewoon de bouwkosten verdeeld over de vier families?

Voor de standaardversie was er een verdeelsleutel. Klanten konden extra's bestellen en betalen, zoals een aangepaste keuken of een bepaald soort vloerbedekking. Over het algemeen zijn de vier woningen identiek opgebouwd, althans wat betreft hun structurele kwaliteit. Ze voldoen allemaal aan de passiefhuisnorm, zelfs volgens de huidige criteria. In die tijd was energie veel goedkoper dan tegenwoordig. Voor een dergelijk onderzoeksproject was de directe economische efficiëntie van het prototype geen belangrijk aandachtspunt. Het was belangrijker te testen of het concept ook echt werkte.

Wonen dezelfde gezinnen vandaag nog in uw rijtjeshuis?

Eén familie verhuurt haar wooneenheid. Mensen krijgen kinderen en dingen veranderen, net als overal elders in de wereld.

Komen jullie nog goed overeen?

De mede-eigenaars zijn een partnerschap aangegaan op basis van gemak. In het proefproject hebben we geprobeerd om gezamenlijk gebruik aan te bieden waar dat voordelig was, bijvoorbeeld van de wasruimte en de droogruimte. Dit idee kwam uit Zweden, waar dergelijke voorzieningen heel gewoon zijn.

Om eerlijk te zijn was dit in ons geval niet erg succesvol, waarschijnlijk omdat onze maatschappelijke tendensen gaan naar meer individualisering. Tegenwoordig koopt men dikwijls zelf een elektrische boormachine in plaats van er een te lenen van de buren. Dergelijke tendensen hebben ook een invloed op dit soort collectieve bouwprojecten.

U stelt uw rijwoningcomplex vaak open voor het publiek en ook nu nog is het onderwerp van veel technisch onderzoek. Hoe is het om in een showcase en prototype te wonen?

In het begin hebben we ervan genoten - in de eerste twee jaar hebben we ongeveer 5000 bezoekers in onze woningen gehad. Uiteindelijk vonden mijn vrouw en ik dat al het opruimen en schoonmaken tot te veel stress leidde, dus besloten we het te beperken. We zorgden ervoor dat de bezoekers helemaal niets merkten van de technologie en de metingen. Gegevens werden ook geanonimiseerd om de privacy van de bewoners te respecteren.

Had u een voorbeeld? In Scandinavië waren lage-energiewoningen in die tijd relatief gebruikelijk ...

Passiefbouwen past in een traditie die al eeuwenlang evolueert. Als je bijvoorbeeld kijkt naar de specifieke waarden voor warmteverlies door buitenonderdelen van gebouwen, dan zijn die al meer dan honderd jaar geleidelijk aan het dalen. Ze begonnen bij ongeveer 1,5 en zijn nu opgelopen tot ongeveer 0,15 (Watt per vierkante meter Kelvin) met het passiefhuis, dat is een tiende daarvan. Wij hadden de ontwikkelingen in Scandinavië en Noord-Amerika met grote belangstelling gevolgd. In feite had Zweden in 1980 al een bouwwet die overeenkwam met de Duitse EnEV van vandaag, die velen als bijzonder "efficiënt" beschouwen (7 liter stookolie per vierkante meter per jaar). Wij hadden nauw contact met de wetenschappers in Zweden en in de VS. Bo Adamson, mijn collega in Zweden, werkte samen met mij aan het project.

Waarom werd het eerste passiefhuis in Darmstadt gebouwd?

Dat was te danken aan een aantal toevalligheden, maar ook op verzoek van Günther Metzger, de toenmalige burgemeester van de stad. De stad had al een stuk grond gereserveerd voor experimentele woningbouw, waarvan het grootste deel al was ontwikkeld. Een onderzoeksinstituut van de deelstaat Hessen en het instituut voor huisvesting en milieu van de stad Darmstadt was verantwoordelijk voor een stuk grond dat voor innovatie werd gebruikt. Daar werkten wij, en daardoor hadden wij contacten op internationaal niveau waar wij deze ideeën bespraken. Het passiefhuis is een consequente verdere ontwikkeling van de lage-energiewoning.

We hebben onnodige warmteverliezen door muren, daken en ramen zo ver teruggedrongen dat een verwarmingssysteem volledig irrelevant is geworden. Een passiefgebouw heeft het equivalent van slechts 1,5 liter stookolie per vierkante meter per jaar nodig.

Hoe reageerden collega-deskundigen en andere bouwfysici op uw plannen voor passiefbouw?

Volstrekt verschillend. Mijn promotor had zijn bedenkingen, maar stond er positief tegenover en volgde de ontwikkelingen op de voet. Anderen - van wie ik de namen hier niet zal noemen - publiceerden theoretische verhandelingen waarin werd uitgelegd dat een dergelijk concept nooit zou functioneren.

Dr. Wolfgang Feist op z'n thuiswerkplek. Foto: Peter Cook

Hoe lang heeft het geduurd voordat u het passiefhuisconcept in uw hoofd had en tot de uiteindelijke beslissing kwam om met het project door te gaan?

Het basisidee ontstond in een gesprek met Bo Adamson dat ergens rond 1987 plaatsvond in Lund, Zweden. Hij was net terug van een onderzoeksreis naar Zuid-China waar hij betrokken was geweest bij het verbeteren van het comfort van onverwarmde huizen. Hij noemde deze huizen "passieve huizen". Deze term wordt gebruikt omdat deze gebouwen thermisch gezien functioneren als een passief systeem - en alles wordt veel eenvoudiger, ook de wetenschappelijke analyse. Wij besloten ons in te zetten voor een onderzoeksproject om na te gaan of dit ook in Europa met zijn veel koudere winters zou kunnen werken.

We konden een 'pre-constructie onderzoeksproject voor passiefhuizen' opzetten. Het team onderzocht alle denkbare varianten - en in theorie leek het inderdaad te werken. We realiseerden ons dat een betrouwbare procedure om het thermisch gedrag van gebouwen in beeld te brengen van doorslaggevend belang was.

Hoe lang duurde de architecturale en technische planning voor de eerste spadesteek?

De architecturale planning duurde ongeveer even lang als voor die tijd gebruikelijk was - iets minder dan een jaar - en de werkzaamheden begonnen in oktober 1990. Wij wisten dat een algemeen veelbelovend concept niet te ver mocht afwijken van de normale bouwmethoden; "exotische" concepten waren een voorbijgaande fase in de bouwsector, waarin vooral kleine tot middelgrote bedrijven actief waren. Daarom probeerden wij de zaken te vereenvoudigen in plaats van ze ingewikkelder te maken. En waar mogelijk hebben we onze toevlucht genomen tot bestaande componenten, zoals kalkzandsteenmuren, het dak in spanten en houten ramen.

De onderdelen die kenmerkend zijn voor een passiefhuis, zoals ramen met driedubbele beglazing, waren nog niet op de markt verkrijgbaar. Hoe heeft u dat voor elkaar gekregen?

Als we kijken naar het voorbeeld van low-e driedubbele beglazing: ja, dat was niet commercieel verkrijgbaar. Ik herinner me nog het gesprek dat ik in 1989 had met Dr. Ortmanns, die hoofd onderzoek was bij het grote vlakglasbedrijf Vegla (tegenwoordig Saint Gobain). "OK - drie ruiten met een coating op 3 en 5 - goed, we zullen ze leveren voor dit project." Het was niet altijd zo gemakkelijk en succesvol. Zo konden we bijvoorbeeld niet zo gemakkelijk aan de thermisch gescheiden afstandhouders komen. Het duurde jaren voordat de industrie de mogelijkheden op dit gebied inzag. Andere keren moesten we de benodigde componenten zelf maken - als het ware in het laboratorium. Dat was het geval bij de aanpassing van de vier centrale ventilatie-units die we hebben uitgerust met speciaal ontwikkelde gelijkstroomventilatoren en een regelunit voor de luchtkwaliteit.

Hoe reageerde de schrijnwerker toen u hem vroeg om ramen met driedubbel glas te maken? Was hij coöperatief?

Wel, hij weigerde de verantwoordelijkheid op zich te nemen - het was net als tegenwoordig met innovaties. Het idee dat de meeste betrokken ambachtslieden het niet eens waren met de vernieuwingen is gewoon een stereotiepe bewering. Tijdens het bouwproces heb ik persoonlijk meegemaakt hoe we samen op ladders stonden en de luchtdichte beplating installeerden volgens de passiefhuisprincipes. We brachten de beplating overal netjes en zonder plooien aan. Het ambacht heeft in Duitsland een lange traditie en het is een enorm voordeel voor dit land dat er zoveel uiterst competente kleine en middelgrote bedrijven op de markt zijn. Vooral de timmermannen hebben zeer snel op nieuwe ontwikkelingen gereageerd, hun vakkennis uitgebreid en wezenlijk geoptimaliseerde oplossingen ter beschikking gesteld.

Dr. Wolfgang Feist beantwoordt regelmatig vragen over het passiefhuisconcept. Foto: Peter Cook

Wat zou u vandaag anders doen met betrekking tot de bouw van uw passiefhuis?

Vandaag zou ik het schuine dak iets naar het zuiden oriënteren, om gebruik te maken van de meer geavanceerde fotovoltaïsche technologie. En ik zou natuurlijk de gecertificeerde passiefhuis-componenten gebruiken die tegenwoordig beschikbaar zijn. Deze componenten zijn bijna 50% beter dan de oplossingen die we zelf hebben gebouwd, met name de ramen. Ik zou het ventilatiesysteem verder vereenvoudigen en ik zou warmtepompen gebruiken voor de verwarming. Maar het zou zeker weer een passiefhuis worden. Dat is het meest succesvol gebleken: constante frisse lucht, een permanent comfortabel binnenklimaat, en verwaarloosbare verwarmingskosten.

Welk advies zou u geven aan mensen die geïnteresseerd zijn in het bouwen van een passiefhuis?

Waar het om gaat is het ontwerp! Je moet een volledige PHPP (Passive House Planning Package) berekening uitvoeren en je moet de planning certificeren. Het kost niet veel, maar het zal ervoor zorgen dat alles daarna functioneert zoals het zou moeten.

Laat u geen dure extra's aanpraten. Alle passiefhuiscomponenten zijn tegenwoordig verkrijgbaar tegen redelijke prijzen. Investeren in een goed gepland passiefhuis is niet veel duurder dan investeren in een gewoon huis.

Zorg ervoor dat het ventilatiesysteem eenvoudig is en dat u een gecertificeerde ventilatie-eenheid gebruikt. Dring aan op filters van hoge kwaliteit voor verse lucht.

Besteed aandacht aan de berekening van het zomercomfort in de PHPP. De zomers zullen in de toekomst warmer zijn; een passiefhuis kan zo worden ontworpen dat het op een comfortabele temperatuur blijft.

U was een pionier op het gebied van passiefhuizen, maar tegenwoordig doceert u energie-efficiënt bouwen aan de universiteit van Innsbruck. Er is sindsdien veel gebeurd!

Mijn onderwijs omvat onder andere een basiscursus natuurkunde - ik ben per slot van rekening natuurkundige! Dat is erg leuk voor de studenten. Wetenschap vormt tegenwoordig de basis van onze beschaving, die zeer sterk op technologie steunt; maar wetenschap heeft ook een culturele taak: begrijpen waar wij als mensen in een totaalvisie op de kosmos passen.

Waar is de plaats van de mensheid in de kosmos?

Zoals de astrofysicus Carl Sagan het ooit mooi zei: "De mens is een ontwikkeling van de natuur die hem toestaat zichzelf te begrijpen." Wij hebben een verantwoordelijkheid voor deze grote ontwikkeling. Het is onze plicht om de planeet en onze medemensen met respect te behandelen.

U reist wereldwijd voor de passiefhuis-zaak en bent voortdurend onderweg. Plant u een klein passiefhuis aan de rand van een mooi meer om u ooit te vestigen?

“Ik durf aan d’oogenblikken vragen: Gij zijt zoo schoon! O blijft toch ...”

Johann Wolfgang Goethe herkende en beschreef de tegenstrijdige aard van de menselijke ziel. Voor mij ligt vervulling niet in passieve ontspanning, niet op dit moment. Ik beleef plezier aan steeds toenemend inzicht; ik zou daar graag meer tijd voor hebben en het zou goed zijn om minder uitgeput te zijn door de dagelijkse sleur. Nee, ik ben nog niet van plan me terug te trekken uit de drukte van het leven.

Hoe ontspant u zich?

Innsbruck ligt midden in de hoge bergen - je kunt de top in een paar uur bereiken. Hier lijken de dagelijkse problemen zo klein.

Wat is uw wens voor de toekomst?

Een voortzetting van het proces van zelfverwerkelijking dat Ernst Bloch zo treffend beschrijft in Het principe van de hoop: "... waardoor wij worden".

De mens is net begonnen met dit proces van zelfontdekking. Wij hebben aanzienlijke vooruitgang geboekt sinds onze eerste pogingen om vuur te gebruiken, niet alleen in technisch opzicht maar ook in cultureel opzicht. Wij hebben ons gerealiseerd dat wij één soort zijn - met slechts kleine verschillen van Kaap de Goede Hoop tot Alaska. We hebben honger en ziekte grotendeels overwonnen en we moeten het als onze voornaamste taak zien om dat te blijven verbeteren. We zijn er grotendeels in geslaagd vrede te brengen in ons dagelijks leven - maar we hebben oorlogen niet overwonnen.

Een mensheid die nog duizenden jaren nodig heeft voor haar cognitieve proces is echter afhankelijk van internationale vredesakkoorden. Inzicht in de zorgen en beweegredenen van de mensheid is daarvoor de sleutel. We moeten de resterende kernwapens vernietigen of onder internationale controle plaatsen. De huidige generaties moeten hun afhankelijkheid van fossiele energiebronnen beëindigen. Dan zullen wij in staat zijn het cognitieve proces vooruit te helpen, onze levensduur op waardige wijze te verlengen, onze communicatiemogelijkheden te vergroten, het zonnestelsel te verkennen, en zelfs reizen naar verre sterren zullen voor de komende generaties binnen bereik komen.

Zijn deze wensen voor de toekomst voldoende? Welnu, sommige dingen kunnen op dit moment niet worden begrepen; Ernst Bloch had gelijk toen hij zei: "...daarom worden wij".

Interview door Katrin Krämer, Passivhaus Institut, 2017