Energieeinsparverordnung 2006

EvEV 2006 – Vom Energiebedarfsausweis zum Energieausweis
Energieeinsparverordnung 2006
Vom Energiebedarfsausweis zum Energieausweis
Dipl.-Ing. Architekt Stefan Horschler
In Deutschland wird jährlich etwa eine Milliarde Tonnen Kohlendioxid (CO2) emittiert.
Hieran sind mit rund 30 % die Haushalte und Kleinverbraucher beteiligt. Ein Drittel des
gesamten Endenergiebedarfs entfällt auf die Beheizung von Räumen (Bereitstellung von
Raumwärme). Untersuchungen haben ergeben, dass im Bereich des Neubaus und im
Gebäudebestand technische Energieeinspar- und CO2-Verminderungspotentiale von 70 90 % vorhanden sind. Das technisch-wirtschaftlich nutzbare Reduktionspotential im
Neubaubereich und im Gebäudebestand beträgt etwa 50 %, bezogen auf die heutigen
Anforderungen. Bei einem prognostizierten Neubauzuwachs für die nächsten Jahre von
durchschnittlich ca. 350 000 Wohneinheiten pro Jahr - bezogen auf einen Wohnungsbestand von etwa 39 Millionen Wohneinheiten - wird jedoch deutlich, dass das eigentliche
Energieeinspar- und CO2-Verminderungspotential im Bereich der bestehenden Gebäude liegt!
Bis zum heutigen Tag werden wärmeschutztechnische Verbesserungsmaßnahmen an Gebäuden sehr häufig nur im Zusammenhang mit ohnehin fälligen Sanierungsmaßnahmen
durchgeführt, da unter Zugrundelegung der derzeitigen Energiekosten nur so eine Wirtschaftlichkeit durch die Verbesserungsmaßnahmen zu erreichen ist. Zur Minimierung
der Heizenergieverluste stehen vielfältige Möglichkeiten zur Verfügung.
Neben der Erneuerung des Heizungssystems (Einbau wirksamerer Brenner, angepasste
Regelungstechnik, Einbau von nachträglichen Dämmmaßnahmen im Bereich des Verteilnetzes usw.) sind vor allem wärmeschutztechnische Verbesserungsmaßnahmen im
Bereich der wärmeübertragenden Gebäudeumfassungsfläche besonders wirkungsvoll.
Hier sind z.B. zu nennen:
o Einbau von Fenstern mit hochwertigen Wärmeschutzverglasungen,
o Wärmedämmmaßnahmen im Bereich der Außenwände,
o Wärmedämmmaßnahmen im Bereich des Daches und der Kellerdecke.
In der Energieeinsparverordnung 2006 werden voraussichtlich die Anforderungen für
den Neubau und auch für bestehende Gebäude und Anlagen nicht verschärft. Auch
in 2006 werden die Anforderungen in „bedingte Anforderungen“ und „Nachrüstungsverpflichtungen“ differenziert.
Nachfolgend sollen drei Beispiele beschrieben werden, die beim Bauen im Bestand
häufig vorkommen:
o Ersatz- und Erneuerungsmaßnahmen bzw. erstmaliger Einbau
o Erweiterung bestehender Gebäude
o Ausstellen eines Energiebedarfsausweises bzw. Energieausweises
Beispiel 1: Ersatz- und Erneuerungsmaßnahmen bzw.
erstmaliger Einbau
In Abbildung 1 ist eine nach Westen orientierte Außenwand eines Einfamilienwohnhauses aus den 60iger Jahren dargestellt. Im Zuge einer Putzerneuerung gilt im Hinblick auf
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EnEV 2006 – Vom Energiebedarfsausweis zum Energieausweis
EnEV 2006 – Vom Energiebedarfsausweis zum Energieausweis
die einzuhaltenden U-Wertanforderungen zu prüfen welcher U-Wert diese Außenwand
aufweist. Ist dieser größer als 0,90 W/(m2K) dürfte nach gegenwärtig geltender Energieeinsparverordnung 2002/2004 im Zuge einer umfassenden Putzerneuerung der U-Wert
von UAW = 0,35 W/(m2K) nicht überschritten werden.
Zur Klärung der ggf. erforderlichen Dämmmaßnahme ist die Klärung des vorhandenen
U-Wertes erforderlich. Dieser wird hier mit einem U-Wert von 1,16 W/(m2K) angenommen. Diesen im Bestand zu ermitteln, stellt im Einzelfall eine große Herausforderung an
den Nachweisenden dar, da die thermische Qualität im Altbau und auch im Neubau
nicht dokumentiert wurde bzw. wird [Horschler, Stefan: Dokumentation baulicher Wärmeschutz, hrsg. proKlima-Fonds Hannover, 01/2005].
Abbildung 2: Erweiterung eines bestehenden Wohngebäudes.
Abbildung 1: Putzerneuerung einer Außenwand. Betroffen sind hier mehr als 20 Prozent der nach Westen orientierten Fassade.
Die erforderliche Dicke des Wärmedämmstoffes ergibt sich wie folgt:
UAW,gef. = 0,35 W/(m2K) RT,gef. = 1/ UAW,gef.
R T,gef. = 2,857 m2K/W
UAW,vorh = 1,16 W/(m2K) RT,vorh. = 1/ UAW,vorh.
R T,vorh. = 0,862 m2K/W
RWD,erf. = 2,857 – 0,862
RWD,erf. = 1,995
1,993 = d/0,04
d = 0,080 m
Bei einem Bemessungswert der Wärmeleitfähigkeit von 0,04 W/(mK) ergibt sich
die erforderliche Dämmschichtdicke zu 0,08 m.
Beispiel 2: Erweiterung bestehender Gebäude
In Abbildung 2 bzw. 3 sind Beispiele für bauliche Erweiterungsmaßnahmen bestehender
Gebäude dargestellt. Sofern das beheizte Volumen des Erweiterungsbaus 100 m3 nicht
überschreitet, sind für den Erweiterungsbau lediglich U-Werte nachzuweisen. So dürfen
beispielsweise für eine von außen wärmegedämmte Außenwand ein U-Wert von UAW ≤
0,35 W/(m2K), für ein geneigtes Dach ein U-Wert von UD ≤ 0,30 W/(m2K) und für die
Fenster im Regelfall ein U-Wert von Uw ≤ 1,7 W/(m2K) nicht überschritten werden.
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Abbildung 3: Ausbau eines ursprünglich nicht beheizten Dachgeschosses.
In einem Mehrfamilienhaus (Baujahr 1958), Abbildung 3, soll im Dachgeschoss ein
nicht beheizter Trockenboden zu einer Wohnung umgenutzt werden. Das Gebäude wird
zentral mit einem Heizkessel von 1980 beheizt.
A
Ve
A/Ve
= 200 m2
= 320 m3
= 0,63 m–1
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EnEV 2006 – Vom Energiebedarfsausweis zum Energieausweis
EnEV 2006 – Vom Energiebedarfsausweis zum Energieausweis
Folgen aus EnEV 2002/2004:
Variante 1: Konsequenzen aus der Änderungsnovelle 2006
Es müssen der Jahres- Primärenergiebedarf und der spezifische, auf die wärmeübertragende Umfassungsfläche bezogene Transmissionswärmeverlust überprüft werden. Für
den Fall, dass für den bestehenden Wärmeerzeuger keine Regeln der Technik vorliegen,
kann die Anlagenaufwandszahl ep zur Berechnung des Jahres-Primärenergiebedarfs
nicht ermittelt werden. In diesem Fall ist allein der Nachweis des spezifischen, auf die
wärmeübertragende Umfassungsfläche bezogenen Transmissionswärmeverlustes nach
§ 3 Absatz 3 Satz 1 Nr. 3 vorzunehmen.
Es wird gefordert, dass der jeweilige Höchstwert des HT'-Wertes um nicht mehr als
76 Prozent überschritten werden darf. Diese Forderung bedeutet für das Dachgeschoss
entsprechend EnEV 2002/2004 Anhang 1 Tabelle 1:
Inzwischen wurde für den Fall einer Erweiterung eines bestehenden Gebäudes in der
DIN V 4701 - 10 die Regelung vorgesehen, dass unabhängig von der tatsächlich bestehenden Heizungsanlage im „Altbau“, zur Bewertung der Anlagentechnik von Anbauten
an bestehende Gebäude - mit Anschluss an den vorhandenen Wärmeerzeuger - die Erzeugeraufwandszahlen für Fernwärme herangezogen werden können. Als Primärenergiefaktor wird 1,3 verwendet.
In diesem Fall kann zusätzlich der Jahres-Primärenergiebedarf nachgewiesen werden.
Bei dem o.a. Wärmedämmstandard müsste zur Erfüllung der öffentlich-rechtlichen Anforderungen die Anlagenaufwandszahl 1,63 betragen. Folgende anlagentechnische
Komponenten könnten hier zum Einsatz kommen:
Warmwasserbereitung: gebäudezentral, ohne Zirkulation
Verteilleitungen im beheizten Bereich, kein Speicher vorhanden
Heizung: Wasserheizung, freie Heizflächen, Außenwandbereich Regeldifferenz 2 K,
Systemtemperatur 70/55 °C, Verteilung im beheizten Bereich, Steigestränge innenliegend, ungeregelte Pumpe
HT'76% =
HT'76% =
HT'76% =
0,76 · (0,3 + 0,15/(A/Ve))
0,76 · (0,3 + 0,15/0,63)
0,41 W/(m2K)
in W/(m2K)
Es darf der HT'76% = 0,41 W/(m2K) nicht überschritten werden. Es ergibt sich somit folgender Nachweis:
Ermittlung des spezifischen Transmissionswärmeverlustes HT
HT = Σ (Ui · Ai · Fxi) + HWB
in W/K
Hierbei bedeuten:
Wärmeverluste über die Bauteile, die an Außenluft grenzen
Σ (Ui · Ai)
Temperatur-Korrekturfaktoren
Fxi
Spezifischer Wärmeverlust infolge von Wärmebrücken
HWB
Da die Planungs- und Ausführungsbeispiele der DIN 4108 Bbl 2 in diesem Fall aus konstruktiven Gründen nicht berücksichtigt werden können, wird der Wärmebrückeneinfluss pauschal mit DUWB = 0,10 W/(m2K) in Ansatz gebracht. Bei der Ermittlung der
Flächen sind alle Bauteile zu erfassen, bei denen ein Wärmestrom von innen nach außen auftritt. In diesem Fall ist auch eine Giebelwand berücksichtigt.
Bauteil
Gebäudetrennwand:
Geneigtes Dach:
Dachfenster:
Bauteilflächen
20,00 m2
162,53 m2
17,47 m2
U-Werte
Anforderungen erfüllt mit:
0,27 W/(m2K) 12 cm mit WLG 040
0,16 W/(m2K) 26 cm mit WLG 040
1,5 W/(m2K); g = 0,57
HT
= Σ (Ui û Ai û Fxi) + HWB
in W/K
HT
= (20,00 û 0,27 + 162,53 û 0,16 + 17,47 û 1,5) + 0,10 û 200
= 5,40 + 26,01 + 26,20 + 20,0
HT
= 77,61 W/K
HT
HT'
= HT/A
in W/(m2K)
HT',vorh. = 77,61/200
HT',vorh. = 0,39 W/(m2·K)
Vergleich der vorhandenen Werte mit den Höchstwerten:
HT',vorh. = 0,39 W/(m2K) < HT'76% = 0,41 W/(m2K)
Anforderungen erfüllt!
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Variante 2: Anlage mit Zirkulationsleitung
Würde eine Zirkulationsleitung zum Einsatz kommen, reichte der o.a. Dämmstandard
bereits nicht mehr aus. Hier wäre u.a. der U-Wert des Dachfensters von 1,5 auf 1,0
W/(m2·K) zu erhöhen. Die Anlagenaufwandszahl beträgt in diesem Fall 1,77.
Variante 3: Dezentrale Wärmeversorgung über Brennwertkessel
Würde das Dachgeschoss mit einer Kombitherme ausgestattet werden, reduzierte sich
die Anlagenaufwandszahl auf 1,50. In diesem Fall könnte die Dämmschichtdicke des
Daches von 26 auf 20 cm reduziert werden. Der U-Wert des Dachfensters könnte wieder 1,5 W/(m2·K) betragen.
Energieausweise in 2006
Eine wesentliche Neuerung zur EnEV 2002/2004 besteht in 2006 darin, dass unter bestimmten Randbedingungen für Gebäude ein Energiebedarfsausweis auszustellen ist.
Die Grundlage hierzu liefert die „EU-Richtlinie zur Gesamtenergieeffizienz von Gebäuden“ vom 16.12.2002. Die Richtlinie verlangt, dass die in der Richtlinie benannten
Ziele und Vorgaben jeweils von den Mitgliedsstaaten der EU national bis zum
04.01.2006 durch entsprechende Vorschriften (in Deutschland durch die Energieeinsparverordnung 2006) umzusetzen sind. Einige Zielsetzungen der Richtlinie sind:
o Verbesserung der Gesamtenergieeffizienz von Gebäuden
o zusätzliche Berücksichtigung des energetischen Aufwandes zur Kühlung und Beleuchtung bei Nichtwohngebäuden
o Einhalten von Mindestanforderungen für neu zu errichtende Gebäude und auch
für bestehende Gebäude,
o Erstellung von Energieausweisen
o Inspektion von Heizkesseln und Klimaanlagen und Überprüfung der gesamten Heizungsanlage, wenn der Kessel älter als 15 Jahre ist
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EnEV 2006 – Vom Energiebedarfsausweis zum Energieausweis
Energieausweise sind nach dem Diskussionsstand zur EnEV 2006 [Alle weiteren Ausführungen beziehen sich auf einen inoffiziellen Diskussionsstand, d.h. der konkrete Referentenentwurf zur EnEV war zum Zeitpunkt der Textfassung noch nicht bekannt bzw.
veröffentlicht.] nicht in jedem Fall auszustellen, sondern nur bei Neuvermietung oder
Kauf einer Immobilie auf Verlangen zur Einsichtnahme vorzulegen. Neu ist, dass der
Energieausweis für jedes beheizte Gebäude im Bereich des Neu- und Altbaus auszustellen ist und bei öffentlichen Gebäuden an einer gut sichtbaren Stelle des Gebäudes ausgehängt werden soll.
Weiterhin sind dem Energieausweis Empfehlungen für die kostengünstigen Verbesserungen der Gesamtenergieeffizienz beizufügen, sowie einem vorhandenen Bedarfsoder Verbrauchswert Referenzwerte wie gültige Rechtsnormen und Vergleichskennwerte
gegenüberzustellen, um den Nutzern einen Vergleich und eine Beurteilung der Gesamtenergieeffizienz des Gebäudes zu ermöglichen. Zur Veranschaulichung des Jahres-Primärenergiebedarfs soll ein Bandtacho verwendet werden, Abbildung 4.
EnEV 2006 – Vom Energiebedarfsausweis zum Energieausweis
Nachweisfall A: Wohnungsbau, hier jeweils Alt- und Neubau
Nachweisfall B: Nichtwohnungsbau
Nach der EU-Richtlinie sind sowohl „bedarfsorientierte Ausweise“ als auch „verbrauchsabhängige Ausweise“ möglich. Im Zusammenhang mit der EnEV 2006 ergeben sich die
Randbedingungen für das Ausstellen von Energieausweisen entweder aus der Verordnung
selbst bzw. aus speziellen Richtlinien zum Ausstellen von Energieausweisen [Bekanntmachung: Regeln zur Datenerfassung und Berechnung des Jahres-Primärenergiebedarfs von
bestehenden Wohngebäuden nach § xx Abs. x Energieeinsparverordnung, Entwurf
16.08.2005, hrsg. vom Bundesministerium für Verkehr, Bau- und Wohnungswesen und
Grundlagen für Datenerfassung und Berechnung des Jahres-Primärenergiebedarfs von bestehenden Nichtwohngebäuden im Rahmen des Feldversuchs der Deutschen EnergieAgentur, Entwurfsstand 24.08.2005, hrsg. vom Bundesministerium für Verkehr, Bau- und
Wohnungswesen]. In beiden Fällen ist der Jahres-Primärenergiebedarf nachzuweisen.
Nachweisfall A: Bedarfsorientierter Energieausweis im
Wohnungsbau
Der Jahres-Primärenergiebedarf ermittelt sich wie bisher nach folgender Gleichung:
Qp
Abbildung 4: Bandtacho mit Angabe von Referenz- bzw. Bezugswerten in kWh/(m2a).
Nach Schätzungen des Bundesbauministeriums [Quelle: Hegner] werden allein für den
Wohnungsbau in der ersten Zeit nach dem Inkrafttreten der EnEV 2006 zwei Millionen
Energieausweise im Zuge von Miet- und Eigentumswechsel erforderlich werden, siehe
hierzu auch Abbildung 5.
=
(Qh + Qw) · ep
in kWh/a
Grundsätzlich kann auch zukünftig zur Ermittlung des Jahres-Heizwärmebedarfs sowohl
das Monatsbilanzverfahren nach DIN EN 832 in Verbindung mit DIN V 4108-6 als auch
ein modifiziertes Heizperiodenbilanzverfahren verwendet werden:
Ermittlung von Qh nach dem Monatsbilanzverfahren gemäß DIN V 4108-6
Qh,M
Qh,M
=
=
Ql,M - ηM · Qg,M
in kWh/M
(HT + HV) · 0,024 . (θi - θe) · tM - (hM · (Qi,M + Qs,M))
in kWh/M
oder Ermittlung von Qh nach dem Heizperiodenbilanzverfahren (vereinfachtes Verfahren für Wohngebäude nach Richtlinie)
Statistische Angaben zum Wohnungsbau
Qh
17,1 Mio Wohngebäude
(38,9 Mio WE)
73 % entfallen auf Ein- und Zweifamilienhäuser
(12,5 Mio)
21 % entfallen auf kleine Mehrfamilienhäuser
(3,55 Mio)
05 % entfallen auf Mehrfamilienhäuser mit 7 bis 12 Wohnungen je Haus
(0,85 Mio)
(8,1 Mio)
01 % entfallen auf Mehrfamilienhäuser mit 7 bis 12 Wohnungen je Haus
(0,20 Mio)
(3,6 Mio)
Vereinfachtes Verfahren für Wohngebäude
=
FGt (HT + HV) - 0,95 (QS + QI)
in kWh/a
Beim Heizperiodenbilanzverfahren – auch vereinfachtes Verfahren für Wohngebäude
genannt – ist in Abhängigkeit von der Größe der bezogenen Wärmeverluste der Gradtagfaktor anzupassen. In Abbildung 5 sind die hierbei zu berücksichtigenden Fälle zusammengestellt.
Abbildung 5: Voraussichtliche Anzahl von Energieausweisen und jeweiliger Anteil der
Wohngebäudetypen an der Gesamtanzahl nach Hegner.
Zurzeit steht noch nicht für alle Gebäude fest, ob die Energieausweise verbrauchsabhängig oder bedarfsorientiert ausgestellt werden sollen/dürfen. Für bedarfsorientierte
Ausweise ergeben sich zukünftig zwei Nachweisfälle:
300
Abbildung 5: Veränderung des Gradtagfaktors basierend auf unterschiedliche Heizzeiten in Abhängigkeit von den bezogenen Verlusten.
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EnEV 2006 – Vom Energiebedarfsausweis zum Energieausweis
EnEV 2006 – Vom Energiebedarfsausweis zum Energieausweis
Der spezifische Transmissionswärmeverlust HT berechnet sich nach:
HT
=
(Fxi · Ui · Ai) + HWB
in W/K
Hierbei bedeuten:
Temperaturkorrekturfaktor
Fxi
Ui
Wärmedurchgangskoeffizient, ermittelt z.B. nach DIN EN ISO 6946,
DIN EN ISO 10077-1, DIN V 4108-4 oder Pauschalwerte
Ai
wärmeübertragende Umfassungsfläche je nach Bauteil
HWB Wärmebrückenzuschlag
Hinsichtlich des Wärmebrückenzuschlags werden folgende Fälle unterschieden:
0,15 wenn mehr als 50 v. H. der Fassade mit einer innenliegenden Dämmschicht und
einbindender Massivdecke versehen sind
0,10 im Regelfall
0,05 unter Berücksichtigung von DIN 4108 Beiblatt 2
l · Ψ genaue Ermittlung
Der spezifische Lüftungswärmeverlust HV berechnet sich nach:
HV
=
n · V · ρL · cpL
in W/K
Hierbei bedeuten:
n
Gebäudeluftwechselrate in h-1
V
Luftvolumen
ρL · cpL
thermische Daten für Luft (Dichte und spez. Wärmekapazität)
Abbildung 6: Veränderung der resultierenden Strahlungsintensitäten in der Heizzeit in
Abhängigkeit von den bezogenen Wärmeverlusten.
Die internen Wärmegewinne QI werden berechnet nach:
QI =
tHP · 0,024 · 5 · AN
in kWh/(m2·a)
Hierbei bedeuten:
tHP
Anzahl der Tage in der Heizperiode
5
interner Wärmegewinn für Wohngebäude in W/m2
AN
Gebäudenutzfläche
In Abhängigkeit von der durchschnittlichen Raumhöhe hG – gemessen zwischen OKFF und UKRD – ist folgendes anzusetzen:
hG < 2,5 m: AN = 0,32 · Ve
Im Hinblick auf die Gebäudeluftwechselrate besteht bei Bestandsgebäuden die Schwierigkeit, das Maß an Undichtheiten, den Anteil des Infiltrationsluftwechsels am Gesamtluftwechsel abschätzen zu können. Hier kann nur eine Messung der Gebäudedichtheit
genaueren Aufschluss liefern. Folgende Fälle werden in der Richtlinie zum Ausstellen
von Energieausweisen differenziert:
1,0
0,7
0,6
bei offensichtlichen Undichtheiten (z.B. Fenster ohne funktionstüchtige Lippendichtung, Dachflächen ohne luftdichte Ebene bei beheizten Dachgeschossen)
im Normalfall
bei nachgewiesener Gebäudedichtheit unter Berücksichtigung der Höchstwerte,
die bei einer Gebäudedichtheitsmessung nicht überschritten werden dürfen
Die solaren Wärmegewinne QS werden berechnet nach:
QS = Σ (Is t)j,HP Σ FS · FF · Fw . gi · Ai
in kWh/a
Hierbei bedeuten:
Strahlungsintensitäten in der Heizperiode
Σ (Is t)j,HP
Σ FS · FF · Fw Summe der Korrektureinflüsse über Leibungsverschattung, Rahmenanteil und nicht senkrechten Strahlungseinfall
gi
wirksamer Gesamtenergiedurchlassgrad
Ai
Fensterfläche, ermittelt mit den lichten Rohbaumaßen innen
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hG > 2,5 m: AN = [0,32 – 0,12 · (hG – 2,5)] · Ve
Abbildung 7: Veränderung der internen Wärmegewinne in der Heizzeit in Abhängigkeit von den bezogenen Wärmeverlusten.
Im Rahmen der Flächen- und Geometrieermittlung können Vereinfachungen berücksichtigt werden. Folgende Bereiche sind hiervon betroffen: Fenster, Rollläden, Türen, Vorund Rücksprünge, Dachgauben, innenliegende Kellerabgänge. Sofern ein schwer zugängliches Bauteil von den Abmessungen her abgeschätzt werden muss, sind auf die abgeschätzten Längenwerte 0,5 m zu addieren. Heizkörpernischen sind flächenmäßig auszuweisen.
Anlagentechnische Bewertung
Bei der Ermittlung der Anlagenaufwandszahl ep ist wie bei der Ermittlung des JahresHeizwärmebedarfs die Heizzeit in der Heizperiode zu berücksichtigen. Auch hier ist in
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EnEV 2006 – Vom Energiebedarfsausweis zum Energieausweis
Abhängigkeit von den bezogenen Wärmeverlusten die Heizzeit für den Einzelfall zu berechnen und in der Folge mit den entsprechenden Anlagenkennzahlen zu multiplizieren.
Der Berechnungsgang erfolgt nach Kapitel 4 der DIN V 4701-10:2003-08. Grundsätzlich sollte die Erhebung der anlagentechnischen Daten so genau wie möglich erfolgen.
Die im ausführlichen Rechengang benötigten Kenngrößen für Anlagenkomponenten finden sich in:
o DIN V 4701-12 in Verbindung mit PAS 1027, wenn die Komponente bis zum
31. 12.1994 eingebaut wurde,
o DIN V 4701-10, wenn die Komponente ab dem 1.1.1995 eingebaut wurde.
Nachfolgend soll für ein Mehrfamilienhaus aus den 50er Jahren der Rechengang für einen Energieausweis beispielhaft aufgezeigt werden.
Beispiel 3: Inhalte eines Energieausweises
EnEV 2006 – Vom Energiebedarfsausweis zum Energieausweis
Gebäudedaten – Bestand
Summe wärmeübertragende Umfassungsfläche
beheiztes Gebäudevolumen
Gebäudenutzfläche
Kompaktheitsgrad
A
Ve
AN
A/Ve
= 0.997,85 m2
= 1.842,39 m3
= 589,56 m2
= 0,54 m-1
Energetischer Standard des Gebäudebestands
Spezifischer Transmissionswärmeverlust
Spezifischer Lüftungswärmeverlust
HT
HV
= 1.525,69 W/K
= 0.350,054
Bezogene Wärmeverluste (HT + HV) / AN = 3,18 W/(m2K)
Summe nutzbare solare Wärmegewinne
Nutzbare interne Wärmegewinne
QS
Qi
Qh = 82 (HT + HV) - 0,95 (QI + QS)
Qh
= 124.825,70 kWh/a
Bezogener Jahres-Heizwärmebedarf qh = Qh / AN
qh
= 211,73 kWh/(m2a)
= 11.054,98 kWh/a
= 19.455,63 kWh/a
Gebäudedaten – KfW 60-Standard
Im Zuge der energetischen Sanierung wurde das Dachgeschoss zu Wohnzwecken ausgebaut, d.h. um ein beheiztes Volumen erweitert.
Summe wärmeübertragende Umfassungsfläche
A
= 1.113,48 m2
beheiztes Gebäudevolumen
Ve
= 2.251,37 m3
Gebäudenutzfläche
AN
= 720,44 m2
Kompaktheitsgrad
A/Ve = 0,50 m-1
Energetische Verbesserung „KfW 60-Standard“
Spezifischer Transmissionswärmeverlust
Spezifischer Lüftungswärmeverlust
HT
HV
= 0.280,03 W/K
= 0.366,97 W/K
= 0,90 W/(m2K)
Bezogene Wärmeverluste (HT + HV) / AN
Summe nutzbare solare Wärmegewinne
Nutzbare interne Wärmegewinne
QS
Qi
= 03.722,51 kWh/a
= 15.849,67 kWh/a
Qh = 66 (HT + HV) - 0,95 (QI + QS)
Qh
= 24.108,61 kWh/a
Bezogener Jahres-Heizwärmebedarf qh = Qh / AN
qh
= 33,46 kWh/(m2a)
Abbildung 8: Grundriss Erdgeschoss und Schnitt durch Bestandsgebäude aus den
50er Jahren.
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EnEV 2006 – Vom Energiebedarfsausweis zum Energieausweis
EnEV 2006 – Vom Energiebedarfsausweis zum Energieausweis
Abbildung 9: Veränderung der spezifischen Transmissionswärmeverluste
Zum Ausstellen eines Energiebedarfsausweises für den Bestand ist der bezogene JahresHeizwärmebedarf und Warmwasserbedarf mit der Anlagenaufwandszahl ep = 1,64 zu
multiplizieren. Es ergibt sich für den Zustand im Bestand rund ein bezogener Jahres-Primärenergiebedarf von: Qp’’ = 367 kWh/(m2a).
Für Vergleiche mit dem Energieverbrauch dürfte darüber hinaus der Endenergiebedarf
(Endenergiebedarf ohne primärenergetische Bewertung des jeweiligen Energieträgers)
interessant sein. Für weitergehende Entscheidungen eine Energieeffizienzsteigerung
vorzunehmen, sind die Aufteilungen der Energieaufwendungen der Abbildung 10 hilfreich.
Hierbei ist allerdings zu beachten, dass die Ergebnisse der einzelnen Energieaufwendungen nicht auf konkrete Messungen und reale Verbrauchabgleiche basieren, sondern an
dieser Stelle zunächst ermittelt werden unter Berücksichtigung der in den in der Energieeinsparverordnung genannten Normen Rechenalgorithmen.
Sollen konkrete Sanierungsmaßnahmen ergriffen werden, ist es ratsam den tatsächlichen
Verbrauch mit den Annahmen und den Bedarfswerten des rechnerischen zu vergleichen.
Hierbei ist es nicht nur wichtig, ggf. die rechnerischen Standardwerte der Energieeinsparverordnung (EnEV) an die tatsächlichen Randbedingungen anzupassen (Länge der
Heizzeit, klimatischen Randbedingungen, Anpassung der Bezugswerte / Luftvolumen,
Gebäudenutzfläche an die realen Geometrien usw.) sondern auch auf ein entsprechendes
ingenieurmäßiges Rechenverfahren zurückzugreifen.
Hier obliegt es dem Anwender selbständig die entsprechenden Anpassungen verantwortlich vorzunehmen. Im realen Einzelfall sollte unbedingt im Rahmen einer ingenieurmäßigen Vergleichbetrachtung der rechnerische Bedarf dem tatsächlichem Verbrauch gegenüberstellt werden!
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Abbildung 10: Veränderung des Primär- und Endenergiebedarfs, aufgeteilt nach unterschiedlichen Energieanwendungen, nach anlagentechnischer Berechnung Büro ENAKON GmbH.
ψ = 0,133 W/(m·K)
Abbildung 11: Maßnahme zur Minimierung der Wärmebrückenwirkung: Großes Einbindemaß der Sockeldämmung ins Erdreich.
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EnEV 2006 – Vom Energiebedarfsausweis zum Energieausweis
EnEV 2006 – Vom Energiebedarfsausweis zum Energieausweis
ψ = -0,025 W/(m·K)
Abbildung 12: Maßnahme zur Minimierung der Wärmebrückenwirkung: Großes
Überbindemaß auf dem Blendrahmen und Lage des Fensters in Wärmedämmschicht.
ψ = -0,006 W/(m·K)
Abbildung 13: Maßnahme zur Minimierung der Wärmebrückenwirkung: Realisierung
einer Kronendämmung mit einer Höhe von 15 cm.
308
ψ = 0,023 W/(m·K)
Abbildung 14: Maßnahme zur Minimierung der Wärmebrückenwirkung: Realisierung
einer Kronendämmung mit einer Höhe von 10 cm.
Der Wärmebrückeneinfluss wurde im Nachweis nicht pauschal mit 0,10 oder 0,05
W/(m2K) berücksichtigt, sondern detailliert nachgewiesen. Hierzu wurde ein Wärmedämmkonzept erarbeitet und in den Anschlusssituationen, in denen ohnehin Ersatz- und
Erneuerungsmaßnahmen erforderlich waren, Anschlusssituationen energetisch optimiert,
siehe Abbildung 11–14.
Der energetische Wärmebrückeneinfluss wurde auf diese Weise von 0,05 W/(m2K) auf
0,01 W/(m2K) reduziert! Diese Reduzierung führt zu einer erheblichen Energieeinsparung und zu einer kostengünstigen, d.h. einer besonders wirtschaftlichen Realisierung
des notwendigen Wärmedämmkonzeptes.
Wäre anstelle eines detaillierten Wärmebrückenzuschlags von 0,01 W/(m2K) der pauschale Wert von 0,05 angesetzt worden (hierzu hätten allerdings entsprechende Gleichwertigkeitsberechnungen durchgeführt werden müssen) hätte die Dicke der Wärmedämmschichten im Bereich:
o der Außenwand von 20 auf 32 cm
o der Kellerdecke von 10 auf 24 cm
erhöht werden müssen, Maßnahmen, die außerdem zu einer Fülle von bautechnischen
und nutzungsbedingten Einschränkungen geführt hätten. Ein pauschaler Wärmebrükkenzuschlag von 0,10 W/(m2K) hätte im Bereich des „neuen“ Dämmstandards nicht
kompensiert werden können.
Weiterhin wurde die Gebäudedichtheit des Gebäudes über das Niveau der Energieeinsparverordnung optimiert. Der in der Energieeinsparverordnung für Gebäude mit Lüftungsanlagen geforderte Wert von n50 ≤ 1,5 h-1 wurde auf 0,62 h-1 reduziert.
Die Realisierung beider Aspekte (deutliche Reduzierung der Wärmebrückenverluste und
Optimierung der Gebäudedichtheit) setzten eine intensive Planung und gewissenhafte
Ausführung voraus. Insbesondere bei Einsatz einer Lüftungsanlage mit Wärmerückge-
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EnEV 2006 – Vom Energiebedarfsausweis zum Energieausweis
winnung kommt dem Nutzer eine große Verantwortung im Hinblick auf ein angepasstes
Lüftungs- und Heizverhalten zu.
Nachweisfall B: Bedarfsorientierter Energieausweis im Nichtwohnungsbau
Auch im Nichtwohnungsbau ist ein Energieausweis auszustellen. Hier werden die Randbedingungen ebenfalls in einer Richtlinie beschrieben.
Der Jahres-Nutzenergiebedarf Qb, der Jahres-Endenergiebedarf Qf und der Jahres-Primärenergiebedarf Qp für Nicht-Wohngebäude ist allerdings hier nicht mehr nach DIN V
4108-6 in Verbindung mit DIN V 4701-10 sondern nach DIN V 18599 (einer Norm in
10 Teilen) zu ermitteln.
DIN V 18599: Energetische Bewertung von Gebäuden – Berechnung des Nutz-,
End,- und Primärenergiebedarfs für Beheizung, Kühlung, Beleuchtung und
Warmwasserbereitung
Teil 1: Allgemeine Bilanzierungsmethodik, Definitionen, Zonierung
Teil 2: Nutzenergiebedarf für Heizen und Kühlen von Gebäudezonen
Teil 3: Berechnung des Nutzenergiebedarfs für die energetische Luftaufbereitung
Teil 4: Beleuchtung
Teil 5: Berechnung von Heizsystemen
Teil 6: Wohnungslüftungs- und Warmluftanlagen für den Wohnungsbau
Teil 7: Raumlufttechnik und Klimakälte
Teil 8: Berechnung der Warmwassersysteme
Teil 9: Berechnung multifunktionaler Erzeugungsprozesse
Teil 10:Randbedingungen, Nutzungsprofile, Klimadaten
Abbildung 15: Übersicht der einzelnen Teile und Titel zur DIN V 18599.
Im Hinblick auf die Anforderungen an den Nichtwohnungsbau für neu zu errichtende
Gebäude wird eine gegenüber heute völlig neue Nachweisform angewendet werden
müssen.
Diese Neuerungen waren notwendig, da die EU-Richtlinie verlangt, neben den bisher betrachteten Einflussgrößen der Qualität der wärmeübertragenden Umfassungsfläche, der
Heizungsanlage, Anlage für Warmwasserbereitung, Lüftungssysteme auch die energetischen Aufwendungen für Kühlung/Klimatisierung und Beleuchtung zu berücksichtigen.
Da diese unterschiedlichen Einflüsse in der Regel nicht gleichzeitig für alle Räume
gleichmäßig vorhanden sind, (nicht alle Räume haben die gleichen Beleuchtungsqualitäten und Anforderungen, nicht alle Räume sind gekühlt oder klimatisiert usw.) ergibt sich
die Notwendigkeit, Zonen zu definieren und für diese jeweils eine Bilanzierung durchzuführen.
Hieraus ergibt sich gleichzeitig für den Neubau von Nichtwohngebäuden, dass nicht
ein einziges Anforderungsprofil, wie bisher bei einem rechnerischen Einzonenmodell,
aufgestellt werden kann (so wie dies heute noch in der EnEV 2002/2004 beschrieben
wird), sondern dass das Anforderungsprofil sich je nach den Gegebenheiten / Zonierungen des Einzelfalls ergibt.
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EnEV 2006 – Vom Energiebedarfsausweis zum Energieausweis
In diesem Zusammenhang hat der Verordnungsgeber verschiedene technische Standards,
so genannte Referenztechniken definiert. Neu ist, dass für die spezielle Planung eines
Gebäudes nach einer entsprechenden Aufteilung in Zonen, die vom Verordnungsgeber
vorgegebenen technischen Referenztechniken in einem sogenannten „Referenzgebäudenachweis“ anzuwenden sind. Unter Berücksichtigung der Geometriedaten (Flächen, Volumen der konditionierten Zonen und Ausrichtung) des konkreten Entwurfs und die vorgegebene technische Referenztechnik ergibt sich der für dieses Gebäude einzuhaltende
Grenzwert.
Durch das Referenzgebäudeverfahren ergibt sich, dass jedes Gebäude seinen eigenen individuellen Höchstwert erhält!
Hält sich der Planer unmittelbar an die technischen Referenztechniken der EnEV, sind
die Anforderungen exakt erfüllt. Sollen demgegenüber technische Standards verschlechtert werden, muss dies in anderen technischen Bereichen wieder ausgeglichen werden.
Diese Art der „Verrechnungsmöglichkeiten“ gibt es heute schon und kann bei einer geschickten Planung zu erheblichen Kostenvorteilen führen [Horschler, S.; Pohl, W.-H.:
Energieeinsparverordnung (EnEV). Möglichkeiten den Energiebedarf von Gebäuden
wirtschaftlich zu senken. Beitrag im Baukalender 2002, 45. Jahrgang, Hrsg,: Fleischmann, Schneider, Bauwerk Verlag, Berlin 2002].
Zur Vergleichbarkeit der Werte zwischen Referenzgebäude und dem konkret geplanten
Gebäude sind die gleichen Berechnungsansätze zu verwenden.
Ein Beispiel einer möglichen Zonierung für ein Bürogebäude ist in den Abbildungen 00
bis 00 dargestellt.
In folgenden technischen Bereichen werden Vorgaben in der EnEV 2006 definiert:
o HT‘-Wert in Abhängigkeit vom Glasanteil und
o Standardreferenztechniken:
– g-Wert
– Lichttransmissionsgrad der Verglasung
– Gebäudedichtheit
– Kunstlicht / Tageslicht
– Heizung
– Warmwasser (zentral oder dezentral)
– Raumlufttechnik
a) Abluftanlagen
b) Zu- und Abluftanlagen mit WRG
c) Anlagen zur Luftkonditionierung
– Raumkühlung
– Kälteerzeugung
Der Jahres-Primärenergiebedarf Qp ergibt sich bei Nichtwohngebäuden zu:
Qp = Qp,h + Qp,c + Qp,m + Qp,w + Qp,l + Qp,aux
in kWh/a
Hierbei bedeuten:
Qp
Jahres-Primärenergiebedarf
Qp,h
Jahres-Primärenergiebedarf für Heizsystem und die Heizfunktion der raumlufttechnischen Anlage
Jahres-Primärenergiebedarf für das Kühlsystem und die Kühlfunktion der
Qp,c
raumlufttechnischen Anlage
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EnEV 2006 – Vom Energiebedarfsausweis zum Energieausweis
Qp,m
Qp,w
Qp,l
Qp,aux
EnEV 2006 – Vom Energiebedarfsausweis zum Energieausweis
Jahres-Primärenergiebedarf für die Dampfversorgung
Jahres-Primärenergiebedarf für Warmwasser
Jahres-Primärenergiebedarf für die Beleuchtung
Jahres-Primärenergiebedarf für Hilfsenergien
Aufgrund der Vielzahl der zu berücksichtigenden energetischen Einflüsse und Techniken dürfte es sicherlich ratsam sein, dass neben dem Entwurfsverfasser, der die gebäudespezifischen Parameter bestimmt wie, Flächen, Zonierungen, Geometrien und Dämmstandards, weitere Fachingenieure am Planungsprozess mit beteiligt werden.
Schon im Entwurfsprozess muss allerdings der Architekt, soll es zu einem energetischen
günstigen Entwurfsergebnis kommen, die Wechselwirkungen zwischen Gebäude- und
Anlagentechnik vom Grundsatz kennen und mit Hilfe einfacher Rechnungen auch selbständig numerisch abschätzen können.
Gelingt es nicht, das Verfahren deutlich zu vereinfachen, besteht das Risiko, dass nur
noch durch anlagentechnische Optimierungen die Versäumnisse im Gebäudeentwurf zu
einem späteren Zeitpunkt korrigiert werden. Ziel sollte es aber sein, schon im Entwurfprozess Optimierungen vorzunehmen und entsprechend zu berücksichtigen.
Abbildung 16: Ansicht eines Verwaltungsgebäudes und Aufteilung in Zonen gemäß
DIN V 18599-10.
Abbildung 16: Grundrissplan des Erdgeschosses eines Verwaltungsgebäudes und Aufteilung in Zonen gemäß DIN V 18599-10.
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