Das Drei-Liter-Haus fordert einen Heizenergieverbrauch von maximal 30 kWh je beheiztem m² Wohnfläche und Jahr (kWh/m²a). Das entspricht einem Heizölverbrauch von 3 l/m²a oder einem Erdgasverbrauch von 3m³/m²a.
Da beim Drei-Liter-Haus keine weiteren Forderungen gestellt werden, richtet sich der Primärenergieverbrauch nach den Berechnungsvorschriften der EnEV 2004 und darf bei kleineren Bauwerken, wie Ein- bis Zweifamilienhäusern bis ca. 140 kWh/m²a betragen. Das bedeutet: Neben z.B. 30 kWh/m²a für das Beheizen des Hauses dürfen bis maximal 110 kWh/m²a für die übrige Haustechnik (Warmwasser, mech. Lüftung etc.) verbraucht werden.
Die Anforderungen an die Luftdichtigkeit der Fugen richten sich hier ebenfalls nach EnEV. Als Obergrenze sind damit 3 Hausvolumen und bei Häusern mit mechanischer Lüftungsanlage 1,5 Hausvolumen pro Stunde bei 50 Pa Unterdruck erlaubt. (Blower-Door-Messung)
Da 3-Liter-Häuser Ultra-Niedrigenergiegebäude sind, sind sie in ihrem Gesamtenergieverbrauch sehr sparsam. Dies ist auch deswegen der Fall, weil der Stromverbrauch der für die Energieerzeugung benötigten Pumpen, Brenner und Regler schon in den Gesamtverbrauch einbezogen wurde. Dadurch verbraucht ein 3-Liter-Haus nur etwa ein Drittel der Energie, die ein herkömmliches Haus zum Heizen benötigt. Dadurch sind die Besitzer eines 3-Liter-Hauses wesentlich unabhängiger von Öl-, Gas- und Brennholzpreisen.
Die Anforderungen an ein 3-Liter-Haus sind denen eines Niedrigenergiehauses sehr ähnlich, generell müssen jedoch noch hochwertigere Bauteile verwendet werden. Da ein solches Haus jedoch kein einheitlicher Standard ist, sondern lediglich ein vom Fraunhofer Institut für Bauphysik (IBP) entworfenes Konzept, kann diese Bezeichnung auf jedes beliebige Energiesparhaus angewendet werden, wenn bestimmte Kriterien eingehalten werden. Normalerweise müssen 3-Liter-Häuser die folgenden Kriterien erfüllen, um den 3-Liter-Standard zu halten:
| Anforderungen eines 3-Liter-Hauses: | |
Dämmung |
Die Dämmung der Außenwand muss mindestens 45 cm dick sein. Außerdem erfordern das Dach, die Decken und der Keller eine sehr gute Dämmung. |
Fenster |
Die Fenster sollten mit 3-fach verglasten Wärmeschutzscheiben ausgestattet sein und wärmedämmende Fensterrahmen haben. |
Wärmebrücken |
Wärmebrücken müssen in einem 3-Liter-Haus vollständig vermieden werden. |
Heizung |
Die Heizung muss so energieeffizient wie möglich sein. |
Solarthermie |
Solarbetriebene Anlagen für Warmwasser und Zuluft sind sinnvoll, da sie keine Brennstoffe zur Erwärmung des Wassers und der Luft benötigen. |
Wärmepumpen |
Der Einbau von Wärmepumpen ist ebenfalls sinnvoll, da dies eine sehr sparsame Form der Wärmeerzeugung ist. |
In einem 3-Liter-Haus laufen mehrere Energiezyklen teilweise parallel ab. Dadurch ist zu jeder Zeit eine optimale Wärme- und Luftverteilung im Haus gesichert. Die meisten Energiezyklen laufen automatisch ab und erfordern kein Zutun der Hausbesitzer. Dadurch ist ein 3-Liter-Haus auf lange Sicht sehr komfortable für Bauherren, da es sich zu einem Großteil selbst reguliert. Zu den vier für ein 3-Liter-Haus typischen Energiezyklen gehören neben dem Sonnenzyklus und dem Lüftungszyklus auch der Speicherzyklus und der Heizzyklus.
Der Sonnenzyklus übernimmt die Erwärmung eines 3-Liter-Hauses. Während dieses Zyklus wird das Haus durch die Strahlung der Sonne aufgewärmt. Diese tritt auf der Südseite durch die Fenster ein und erwärmt den innen liegenden Fußboden und die Innenwände. Der Boden und die Wände geben diese Wärme daraufhin an die Raumluft ab, welche über die Komfortlüftung im gesamten 3-Liter-Haus verteilt wird.
Die Aufgabe des Lüftungszyklus ist es, die Luftzirkulation im gesamten Haus über die automatische Komfortlüftung zu kontrollieren und zu regulieren. Bei ihrer Arbeit transportiert die Komfortlüftung die stark erwärmte Raumluft über einen Wärmetauscher ins Freie. Im Inneren des Wärmetauschers gibt die Raumluft ihre Temperatur an die einströmende Außenluft ab und erwärmt diese somit. Die erwärmte Frischluft wird dann über die Komfortlüftung an jene Zimmer abgegeben, die regelmäßig mit frischer Luft versorgt werden müssen, wie etwa die Schlafzimmer des Hauses. Handelt es sich bei der einströmenden Außenluft um besonders kalte Luft, wird diese von der Lüftung automatisch über einen Erdwärmetauscher erwärmt, bevor sie in den Luftkreislauf des 3-Liter-Hauses eintritt.
Der Hauptbestandteil des Speicherzyklus ist der Pufferspeicher. Dieser übernimmt an besonders kalten Tagen die Wärmeversorgung des 3-Liter-Hauses, ohne dass die Heizung angestellt werden müsste. Dank seines Wärmeverteilsystems kann er die zwischengespeicherte Wärme bei Bedarf sofort an die im Haus befindlichen Wandheizungen, Fußbodenheizungen und Niedertempertaturheizungen abgeben und dadurch die grundlegende Wärmeversorgung sichern. Aus dem Pufferspeicher kann auch das Brauchwasser für den Geschirrspüler, die Waschmaschine, die Küchen und die Bäder bezogen werden.
An Tagen, an denen der Sonnenzyklus nicht stattfindet, da nicht genügend Sonnenstrahlung auf das Haus trifft, muss das 3-Liter-Haus beheizt werden. Dies kann über eine herkömmliche Wasserpumpe, Öl- oder Gasheizung geschehen, oder aber über Kachel- oder Pelletöfen mit Wasserwärmetauscher. Die hier erzeugte Wärme wird dann durch die automatische Komfortlüftung mit gesamten Haus verteilt und versorgt alle beheizten Räume mit warmer Luft. Dieser Heizzyklus wird jedoch dank der drei anderen Energiezyklen nur sehr selten notwendig – meist an besonders kalten Wintertagen oder während längerer Kälteperioden.