Broschüre Gradtagszahlen Rev. G Aug. 2008
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Die Bewertung des Heizenergieverbrauchs mit den Gradtagszahlen GTZ Leistungsbestimmung für neue Heizgeräte - Gradtagszahlen vom DWD und IWU - Postleitzahlen Wetterstationen Jürgen Saatweber Rev. G Aug. 2008 Rev. A März 2004 - Rechenverfahren zu den GTZ - Meßgeräte für die Kontrolle Inhalt Die Bewertung des Heizenergieverbrauchs mit den Gradtagszahlen GTZ Die Gradtagszahlen GTZ Definition GTZ Die GTZ von 1970 bis 2006 im Vergleich Der Heizbedarf von Gebäuden 1 Gebäudearten und Heizbedarf 2 Deutscher Wetterdienst DWD Institut Wohnen und Umwelt IWU GTZ anwenden mit den Formeln + Beispiele A, B, C Beispiel A: Einfamilienhaus Baujahr 1978 Leistungsbestimmung für neue Heizgeräte Beispiel B: Niedrigenergiehaus Baujahr 1980 Beispiel C: Die Klima-Fieberkurve Seite 1-8 1A + 1B 1B 1C 1D 2 3 4 + 5A 5A - 8 5A 5B 6+7 8 Meßgeräte für den Haushalt Multimeter, Energiezähler, Ölzähler Thermometer, Luxmeter, CO2-Sensor 9 - 10 9 10 Amtliche Zuordnung des Hausstandorts mit der 11 - 16 Postleitzahl zu der passenden Meßstation des DWD oder IWU (nicht notwendig für die IWU-Tabelle) Diese Broschüre enthält an einigen Stellen Verweise auf Seitenzahlen >16, die hier nicht enthalten sind. Diese Seiten enthält das Buch „Der Energieverbrauch und seine Folgen“ (s. gelber Kasten). Das Buch ist nicht im Buchhandel erhältlich. Der Inhalt dieser Broschüre ist dem Teil 1 des Buchs des Autors zum Thema Energie entnommen. • Teil 1: Bewertung de Heizenergieverbrauchs mit den GTZ • Teil 2: Der Energieverbrauch und seine Folgen Teil 2 des Buchs behandelt einerseits die physikalischen Aspekte zum Thema Energie und Haustechnik mit vielen nützlichen Tabellen, andererseits werden zu dem Thema Klimawandel zahlreiche Fragen behandelt: - Ursachen und Verursacher - Auswirkungen - Was ist zu tun ? - was kann der Einzelne tun ? Autor: Jürgen Saatweber Güldensöllerweg 69 B 61350 Bad Homburg Tel. 06172-33854 Netz: [email protected] Schriftart: überwiegend Arial MS Powerpoint 2003, Windows XP Dateivolumen 3,7 MB Rev. G Aug. 2008 (Rev. A März 2004) Papier: Firma Sihl-Düren, Nr. 0704 / 0701 beschichtet für Tinte, 120 g/m² www.sihl-direct.de Drucker: HP 990Cxi Gradtagszahl 1-A Die Bewertung des Heizenergieverbrauchs mit den Gradtagszahlen Die Gradtagszahlen (GTZ) sind ein nützlicher Maßstab zur Überprüfung des Heizenergieverbrauchs. Sie geben in Abhängigkeit von der Außentemperatur sowohl die Heiztage (d) im Monat oder Jahr an als auch den Heizbedarf zur Sicherung der gewünschten Raumtemperatur. Die Verlustleistung eines Hauses oder einer Wohnung ergibt sich aus dem Hauskennwert QHspezifisch in W/K, der mit den GTZ in Kd multipliziert den witterungsbedingten Ziel-Energiebedarf in kWh direkt angibt: Witterungsbedingter Heizenergiebedarf in kWh = GTZ [Kd] QHspez. [W/K] Details Seiten 4+5 Dieser objektive Ziel-Heizbedarf dient dem Vergleich mit dem tatsächlichen Verbrauch. Der Nutzen der Gradtagszahlen läßt sich dann voll ausschöpfen, wenn die eigenen Energieverbrauchswerte dokumentiert wurden (Gas, Heizöl, Elektro, Warmwasser). Dann läßt sich der Erfolg technischer Veränderungen oder auch durch eine Änderung des Verbrauchsverhaltens objektiv überprüfen. Ab Seite 4 wird der einfache Rechengang anhand von Beispielen gezeigt. Der Anwender der GTZ muß deren Erfassung und Berechnung nicht selbst vornehmen Der DWD (Deutscher Wetterdienst) erfaßt die Witterungsdaten. Das IWU (Institut Wohnen und Umwelt) stellt die Gradtagszahlen fertig aufbereitet kostenlos im Internet bereit (s. S. 2+3). Für die Planung eines Neubaus sind die lokalen GTZ der Vergangenheit von hohem Nutzen, um den Wärmeerzeuger richtig zu dimensionieren oder den Wärmeschutz eines Alt- oder Neubaus zu optimieren. Für Zwischenabrechnungen bei einem Mieterwechsel sind die monatlichen Gradtagszahlen nützlich. Die GTZ sind ortsabhängig stark unterschiedlich, sie gelten nur für jeweils eine Klimazone. Der Standort des Hauses in dieser Klimazone bedingt u.U. leicht abweichende GTZ. Die Gradtagszahlen können naturgegeben immer nur für die Vergangenheit angegeben werden. Der Begriff „Grad-Tag“ [Kd] ist nicht neu. Die VDI-Richtlinie 2067 behandelt die Gradtagszahlen. Im privaten Bereich werden die Gradtage aber eher selten zur Bewertung des eigenen Heizenergieverbrauchs genutzt. Dies mag mit der ungewohnten Einheit „GradTag“ zusammenhängen, obwohl wir täglich verknüpfte Einheiten problemlos anwenden, wie z.B. km/h für Geschwindigkeit, Nm für Drehmomente, kWh für Arbeit oder Gramm CO2/km für Kraftfahrzeuge. Die „Theorie“ der GTZ - so berechnen der DWD und das IWU die Tabellenwerte Die GTZ sind das Produkt aus Temperatur und Zeit, wobei Randbedingungen zu beachten sind. Temperatur: hier wird nicht die absolute Temperatur in Celsius-Graden sondern die Differenz zwischen zwei Temperaturen benutzt. Temperaturdifferenzen gibt man in Kelvin (K) an, 1K1°C. Zeit: die Zeit wird in Verbindung mit den GTZ in Tagen d (24h) berechnet. Im Fall der GTZ sind es die Tage, an denen geheizt werden mußte. Die Gradtagszahl hat die Dimension Kd (Kelvintage); sie ist das Produkt aus zwei Faktoren: Faktor 1 ist die Summe der Heiztage (d). Faktor 2 wird aus der Differenz zwischen der Innentemperatur der beheizten Räume und der -Außentemperatur an den Heiztagen berechnet. Ein Heiztag war gegeben, wenn die -Außentemperatur unter die Heizgrenztemperatur HGT von z.B. 15°C sank - dies bedeutet aber nicht, daß bei andauernden 15°C Außentemperatur nicht geheizt werden muß. Die absolute Temperatur (°C) wird hier mit T abgekürzt, Temperaturdifferenzen mit DT in Kelvin (K). Der Wärmeverlust eines Hauses und der Energieverbrauch steigt mit der Differenz zwischen der Innentemperatur Tinnen und der Außentemperatur Taußen. Z.B. Tinnen 20°C, Taußen - 8°C, die Summe der Absolutwerte ergibt die Temperaturdifferenz DT = 28K. Berechnung der Gradtagszahlen * n GTZ = HT (Ti - Ta) 1 * als Gradtag zählen nur die Tage, an denen die -Außentemperatur kleiner als die Heizgrenztemperatur HGT war GTZ HGT HT n Tinnen = = = = = Gradtagszahl [Kd] Heizgrenztemperatur [°C] Heiztag (Taußen < HGT) Anzahl der Heiztage -Innentemperatur (Norm = 20°C oder tatsächliche Innentemperatur) Taußen = -Außentemperatur an Heiztagen TMHZ = Mittelwert der Außentemperatur an den Heiztagen ZdHT = Zahl der Heiztage Mit der Heizgrenztemperatur HGT wird bestimmt, unterhalb welcher Außentemperatur geheizt werden muß. Für übliche Altbauten ist die Heizgrenztemperatur mit + 15°C Taußen sinnvoll. Für Gebäude mit guter Wärmedämmung reicht eine HGT von 12°C oder auch weniger. Gradtagszahl Fortsetzung zur „Theorie“ der GTZ 1-B Die Heizgrenztemperatur HGT wird in den Normen als fester Wert angesehen, was nicht ganz richtig ist. Die HGT ändert sich jahreszeitlich tageweise/stundenweise in Abhängigkeit von der Sonneneinstrahlung, der Wärmestrahlung vom leicht bewölkten Himmel oder auch bei zeitweise starkem Kaltwind. Zur Berechnung der GTZ wird die HGT aber als fester Wert eingesetzt. Theoretisch müßten die GTZ einer Heizperiode um die winterliche Sonneneinstrahlung korrigiert werden, was individuell für jedes Gebäude erfolgen müßte. Unsere Winter unterscheiden sich nicht nur durch die Temperaturen sondern auch durch die Anzahl der Sonnenstunden, was die GTZ nicht berücksichtigen können. Die Schwankung der Sonneneinstrahlung von Winter zu Winter kann einige Prozentpunkte der lokalen GTZ ausmachen. Ein Heizungsregler mit Sonnen- und Windaufschaltung berücksichtigt die regelungstechnischen Störgrößen Sonne und Wind. Die Berechnung der Gradtagszahl für das Jahr oder einen Monat durch DWD / IWU Für jeden Tag (24 h) wird die mittlere Außentemperatur Ta aus mehrmaligen Messungen/Tag berechnet; z.B. bei zweistündlicher Messung : der 12 Meßwerte : 12 = Ta1 Tag. Die Tages-Differenz DT ergibt sich aus der Innentemperatur Ti von z.B. 21,5°C und der Außentemperatur Ta z.B. 4,2°C mit 17,3 Kelvin [K]. (21,5°C - 4,2°C = 17,3K) Dieser Tag [d] war ein Gradtag mit dem Wert 17,3 [Kd], da Ta mit 4,2°C kleiner als die Heizgrenztemperatur HGT von z.B. 15°C war. Es mußte mit der Leistung geheizt werden, die die Differenz von 17,3K kompensiert. Die GTZ wird für die Tage = 0, an denen die Außentemperatur über der Heizgrenztemperatur lag, d.h. zur Berechnung der GTZ muß für jedes Tages-Meßergebnis die Frage: „war Ta 1 Tag kleiner als die HGT“? positiv beantwortet werden, um als Gradtag zu zählen. Die Summe der täglichen Gradtagswerte eines Monats ergibt die Gradtagszahl für den Monat. Lag die Außentemperatur an allen Tagen des Monats über der Heizgrenztemperatur, ist die Gradtagszahl für den Monat = 0 und damit natürlich auch die monatliche Zahl der Heiztage. Die Gradtagszahlen für das abgelaufene Kalenderjahr oder für ein Heizjahr z.B. von Juli bis Juni ergeben sich aus der Summe der monatlichen GTZ. Die Zahl der jährlichen Heiztage (ZdHT) wird ebenfalls aus den monatlichen ZdHT aufsummiert. Die GTZ und die Temperaturen 1990-2006 im Vergleich zum Zeitraum 1970-1989 DWD-Meßstation Flughafen Frankfurt/Main, Klimazone 12 mit den Einstellungen der IWU Tabelle: Heizgrenztemperatur 12°C, Tinnen 21,5°C. Die Jahreswerte sind hier für den Zeitraum Juli-Juni (Heizperiode) dargestellt. Zum Vergleich zeigt die linke Spalte den Durchschnitt der Jahre 1970-1989, während die rechte Spalte den Durchschnitt der Jahre 1990-2006 darstellt. (s. auch CD-Datei: Gradtage 1970-2008) GTZ 1970-1989 / 1990-2006 GTZ Kd 3600 3500 19701989 Daten für die Klimazone 12, DWD-Meßstation Frankfurt/M Flughafen Mittelwerte GTZ 1990-2006 1970-2006 90/91 91/92 92/93 93/94 94/95 95/96 96/97 97/98 -Außen-T an den Heiztagen Jahres--T Mittlere Temperatur an den Heiztagen JahresmittelTemperatur 98/99 99/00 00/01 01/02 02/03 03/04 04/05 05/06 19902006 3581 Kd °C 12 11 10 9 8 3400 3296 Kd 3300 7 6 5 3200 4 3 3100 2 90/91 1970-1989 3581 Kd 91/92 92/93 93/94 94/95 95/96 96/97 97/98 98/99 99/00 00/01 01/02 02/03 03/04 04/05 Der Mittelwert der GTZ sank von der Periode 1970-1989 zu der Periode 1990-2006 um 8 %. Die Jahresmitteltemperatur stieg im gleichen Zeitraum um fast 10% bezogen auf die Zeit 1970-1989. Im Zeitraum 1990-2006 gab es nur drei kalte Winter, davon entsprach der Kälteste (1995/96) fast dem langjährigen Durchschnitt der Periode 1970-1989. Der Winter 05/06 war längere Zeit kühl aber normal. 05/06 3000 1 0 1990-2006 3296 Kd Heizbedarf Der Heizbedarf zur Kompensation der Wärmeverluste 1-C 1. Der Wärmebedarf eines Gebäudes Bei Gebäuden bestimmen zwei Verlustarten den Gesamtverlust Qgesamt und damit die notwendige Heizleistung des Wärmeerzeugers: der Transmissionsverlust (QT) die Verluste durch die Wände / Dach und Fensterscheiben und der Lüftungsverlust (QL) die Verluste durch Fenster- und Türfugen oder durch andere Qgesamt = QT + QL = Öffnungen sowie der Wärmeverlust durch Fensterlüftung Nach dieser einfachen Gleichung funktioniert im Prinzip QHspezifisch DT auch der Wärmehaushalt des menschlichen Körpers, wobei unser Körper eine Eigenleistung von 50-150W hat. 2. Kennlinien zeigen die Zusammenhänge und erleichtern das Verständnis Fast alle Autoprospekte enthalten eine Kennlinie zur Leistung oder zum Drehmoment des Motors, die über der Motordrehzahl aufgetragen wird. Der Kraftstoffverbrauch pro 100 km wird zu mindestens zwei Fahrsituationen angegeben; das ist langjährige Praxis Welche Information zum Wärmebedarf gab oder gibt es für den Interessenten eines Hauses vor dem Kauf oder vor dem Mieten einer Wohnung? - Kaum eine aussagekräftige, obwohl die Kennlinien zum Wärmebedarf besonders einfach zu interpretieren sind: es sind gerade Linien mit linearem Anstieg über der Außentemperatur. Jahrelang diskutierten die Lobbyisten der Wohnungswirtschaft und die Beamten des zuständigen Ministeriums über das Thema und „saßen“ eine technisch sinnvolle Lösung aus, bis die EU-Behörden in Brüssel „Dampf“ machten: Ab Jan. 2006 muß nach EU-Recht beim Besitzerwechsel eines Hauses oder Mietobjektes vor der Vertragsunterzeichnung dem Interessenten der Energieausweis zu dem Objekt vorgelegt werden, wobei die EU Form und Inhalt nicht festlegte. Mit 2 ½ Jahren Verzug verordnete die Bundesregierung eine sehr dürftige Regelung zum deutschen Energieausweis. Energieausweise mit der Angabe des QHspez. (Haus) oder QWspez. (Wohnung) wären eindeutig Warum gab es die Energieausweise nicht früher? Die Antwort ist einfach: 1. die überwiegende Mehrheit der Käufer / Mieter fragte nicht danach, weil das Grundwissen zu den physikalischen Zusammenhängen fehlte und heute immer noch fehlt, und 2. die Immobilienverbände suchten die Einführung eines technisch aussagekräftigen Energieausweises zu verhindern. Wer als Mieter oder Käufer QHspez. kennt und die GTZTabellen des IWU der Vergangenheit nutzt, kann nach Vorlage des Ausweises vor dem Kauf ausrechnen, mit welchem Heizenergieaufwand zu rechnen ist, um die Heizkosten richtig einschätzen zu können, sofern der Ausweis nach dem technischen Bedarf erstellt wurde. Auf die Aussagen der meisten Hausverkäufer zum Verbrauch bzw. zu den Heizkosten der vergangenen Jahre sollte man sich nicht unbedingt verlassen. Beispiel zu einer individuellen Hauskennlinie mit QHspezifisch = 215 W/K Hausverlust: QHspezifisch = 215 W/K || HGT=12°C Flächenverlust: QFspezifisch = 0,717 W/Km² || * Norm-Außentemperatur für Bad Homburg: -12°C 300m² beheizt Bei Tinnen 21,5°C und Taußen -12°C* beträgt Dt = 33,5 K Maximalverlust Qges = 215 W/K x 33,5K = 7,2 kW bei -12°C (tiefstes Zweitagesmittel: 10mal in 20 Jahren) Die alten „Normaußentemperaturen“ wurden seit 17 Jahren in Bad Homburg nicht mehr erreicht. Für unsere Lage würde ich heute -8°C als „Norm-TA“ ansetzen → 6,5 kW Thermenleistung maximal. Bei andauernder -Temperatur von +12°C ist mit etwa 2 kW zu heizen. Die HGT sagt nur aus, ab welcher Temperatur zu heizen ist. + 20°C seltenes Ereignis im „Hügelland“ etwa 98% des Heizbetriebes meist kein Heizbedarf + 15°C HGT 12°C + 10°C + 5°C 0°C Heizleistung kW 8 7,2 6 4 2 (Klimazone 8) - 5°C - 10°C - 15°C - Tages-Außentemperatur Die Grafik zeigt den Zusammenhang zwischen der Außentemperatur und dem Bedarf an Heizleistung bei einem sog. Niedrigenergiehaus (s. Seite 31). „Normale“ Wohnhäuser (d.h. die Altbauten bis 2002) haben oft den dreifachen Heizbedarf und mehr. Die Kennlinie verläuft dort mit dreifacher Steilheit. Das hellrot unterlegte Feld entspricht dem Bedarf zu 98% einer Heizperiode, d.h. eine Heiztherme mit 8 kW Leistung wäre noch zu hoch dimensioniert. Zwei kaskadierte Thermen von je 3,5 kW wären optimal. Heizungsanlagen mit optimierter Leistung, d.h. Leistung nicht höher als der Bedarf, sollten während der Heizperiode anläßlich einer Reise nur schwächer eingestellt aber nicht abgeschaltet werden, da das Erwärmen eines ausgekühlten Hauses (z.B. 10°C unter normaler Zimmertemperatur) mehrere Tage erfordern kann. Gebäudearten und Heizbedarf 1-D Der Wärmebedarf (Heizlast) und die Heizkosten (2004) verschiedener Wohngebäude Es ist sinnvoll, die Wohngebäude in Verbrauchsklassen ähnlich den Hausgeräten einzuteilen. Heizlast bei - 10°C W / m² bei Tinnen = 20 °C Taußen = 10°C Dt = 30K Spezifische Heizlast / m² Verbrauch in kWh / m²a W / Km² Tinnen = 21,5 °C Heizgrenztemperatur = 12°C Heizkosten € / m²a (2004) ohne: Grundpreis + Warmwasser Altbau, schlecht 150 5 384,4 17,11 I Altbau, Standard 120 4 307,5 13,68 H Altbau, teilweise verbessert 90 3 230,6 10,26 G Altbau, teilweise verbessert 75 2,5 192,2 8,55 F Neubau 80er/90iger Jahre 60 2 153,7 6,84 E Neubau nach EnEV 45 1,5 115,3 5,13 D Niedrigenergiehaus 30 1 76,87 3,42 C 22 0,717 59,53 2,65 „3 – Liter – Haus“ 21 0,7 53,8 2,39 B „Passiv“- Haus 15 0,5 38,4 1,71 A Unser Haus Baujahr 1980 * mit Energie-Label (Energieausweis) hoher Energiebedarf geringe Effizienz Klassifizierung nach IWU bei 3203 Kd Energieeffizienz Klassifizierung geringer Energiebedarf hohe Effizienz Gebäudeart * Unser Wohnhaus wurde 1979 vom Bauträger „konventionell“ geplant aber so nicht ausgeführt. Das Ziel unserer Änderungen war die Reduzierung der Wärmeverluste. Hierzu waren Rechnungen zum Wärmebedarf und die Auswahl geeigneter Maßnahmen notwendig. Fachkenntnisse besaßen wir nicht aber einen Taschenrechner, Bleistift, Papier und den Entwurf zu der Norm DIN 4701 (Regeln für die Berechnung des Wärmebedarfs, März 1978). Seit August 2003 gilt zur Berechnung der Norm-Heizlast die DIN EN 12831 mit Beiblatt 1, das als nationaler Zusatz die Defizite der Europanorm weitgehend überwindet. Die Norm DIN EN 12831 kostet mit Beiblatt 1 etwa € 370. Es gibt für die Wärmebedarfsberechnung seit längeren Jahren nützliche Programme für den PC. Unsere simplen Maßnahmen von 1980, die bereits nach 10 Jahren voll amortisiert waren: 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 11. Dämmung der Außenwände mit 100 mm Polystyrolplatten (Styropor PS 20 - Selbstmontage) Dachdämmung min. 130 mm (Selbstmontage - nur teilweise fertig!) Dreifach-Verglasung der Fenster Be- und Entlüftungsanlage mit Wärmetauscher Eine dem Wärmebedarf angepaßte Gas-Heiztherme - gibt es endlich seit 2005 (Elco) Wärmespeicher 1000 l mit Wärmetauschern für Heizung und Warmwasser Vermeidung von Wärmebrücken, z.B. thermisch getrennte Montage der Balkonplatte Dämmung der Rolladenkästen von der Rauminnenseite Rolladenantriebe mit lichtgesteuerter Schließfunktion bei Beginn der Dämmerung Möglichst kein Wohnraum mit Fenster nach Norden Windfangtür zwischen Hauseingang (Norden) und Diele Für Notfälle: Einbindung eines Heizkamins in das hydraulische System der Heizung Eine Dämmung mit 10 cm ist heute veraltet. Die heutige Anforderung an einen wirksamen Wärmeschutz: 12-40cm Neopor sowie hochdämmende Fenster und Rahmen. Das graue Neopor reduziert durch Graphitpartikel den infraroten Strahlungsverlust nach außen. Gradtagszahl Wer ermittelt und liefert die Gradtagszahlen für Deutschland ? 1. Der Deutsche Wetterdienst (DWD) ermittelt mit hunderten Wetterstationen in der BRD die Witterungsdaten und berechnet hieraus u.a. auch die Gradtagszahlen. Deutscher Wetterdienst Der DWD bietet seine vielseitigen Wetter- und Klimainformationen in seinem „DWD-Shop“ elektronisch unter der Produktbezeichnung WESTE an: www2.dwd-shop.de/ Auf der Homepage im 2. Abschnitt „Bevorzugte Artikel“ WESTE-Gradtagszahlen anklicken. Weitere Information auch unter WESTE-Gradtagzahlen (screenshot) Weitere Auswertungen können beim DWD angefragt werden: GTZ vom DWD: WESTE-Gradtagzahlen heiztechnische Kenngrößen Verschiedene heiztechnische Kenngrößen online von bis zu 500 Stationen. Direkter Zugriff auf die Datenarchive des DWD. Ergebnis in Tabellen und Grafiken, jeweils für 1 Station und 1 Monat oder 1 Jahr im DIN A4-Format. Format / Größe: PDF-Datei, EXCEL-Datei und ZIP-Datei / variable Größe Planmäßige Aktualisierung: Ständig verfügbar. Täglich erweitert. Preis: je Station und Monat bzw. Jahr 4,46 EUR (2008) Deutscher Wetterdienst Klima- und Umweltberatung Postfach 10 04 65 63004 Offenbach Tel. 069-8062-2926 oder -2912 Fax 069-8062 2993 email: [email protected] Vor der Leistungsbestimmung eines neuen Heizgerätes ist die Kenntnis der tiefsten Tagesmitteltemperaturen der letzten ca. 20 Jahre nützlich. Die Angaben in der Norm DIN EN 12831 (Aug.2003) sind veraltet. Beim DWD kann eine Auswertung der Langzeitdaten zu allen Wintertemperaturen z.B. ≤ - 8°C ab 1991 zu der nächstgelegenen DWD-Wetterstation bestellt werden. Kosten: € 75+MwSt (2008) Mitteilungen des Bundesministeriums vom Juli 2007 www.bmvbs.de Beispiel zur PLZ-Liste des BMVBS Die Zuordnung der Postleitzahlen zu den Wetterstationen Das BMVBS veröffentlichte die Zuordnung in seiner Bekanntmachung gemäß § 19 Abs. 3 Satz 4 EnEV v. 26. Juli 2007: „Regeln zur vereinfachten Ermittlung von Energieverbrauchskennwerten und zur Witterungsbereinigung im Wohngebäudebestand“. Mitteilung des Ministeriums v. 26 Juli 2007: In Anlehnung an die zum Zeitpunkt der Erstellung dieser Richtlinie aktuelle VDI 3807, Blatt 1, Juni 1994, beruht das Verfahren zur Witterungsbereinigung des Endenergieverbrauchs für Heizung auf der Verwendung von Heizgradtagen G15/15. Mit der Neufassung der VDI 3807, Blatt 1, wird das Verfahren auf die Verwendung von Gradtagen G20/15 * umgestellt. PLZ von PLZ bis Stationsname 06000 06999 Leipzig 07000 07330 Meiningen 07331 07336 Erfurt 07337 07380 Meiningen Durch Eingabe der Postleitzahl des Hausstandortes in das Eingabefeld der GTZ-Tabelle des IWU wird die zugeordnete Station automatisch ermittelt: s. Seite 3 * G20/15 bedeutet: Gradtagszahlen für 20°C Innentemperatur und 15°C Heizgrenztemperatur (HGT). Hinweis: Der amtliche Begriff „Witterungsbereinigung des Verbrauchs“ wird in dieser Schrift mit „witterungsbedingter Verbrauch“ bezeichnet. 2 2. Das Institut Wohnen und Umwelt (IWU) in Darmstadt Gradtagszahl stellt sehr komfortable Tabellen kostenlos im Netz zur Verfügung. Dort können individuelle Parameter wie Innentemperatur und Heizgrenztemperatur so wie die Postleitzahl des Hausstandortes eingestellt werden. Das System wählt die passende Wetterstation (unter 42) des DWD aus und zeigt neben den GTZ die -Außentemp. und die -Temp. an den Heiztagen sowie die Zahl der Heiztage. Das IWU stellt im Mai die GTZ für das abgelaufene Jahr bis April ins Netz. Die Tabellen können bis 7 Jahre der Vergangenheit aufgerufen werden. Die sehr übersichtlich gestaltete Tabelle (MS-Excel) zeigt die Gradtagszahlen für jeweils 12 Monate mit wählbarem Anfangsmonat. Der wählbare Anfangsmonat bietet die Auswahl beliebiger Betrachtungszeiträume: Kalenderjahr oder Heizjahr z.B. Juli-Juni oder andere Perioden wie z.B. der Abrechnungszeitraum des Energielieferanten. Internetadresse des IWU: iwu.de (homepage) Auffinden der GTZ-Tabellen: auf der 1. Seite „homepage“ des IWU, links „downloads“ anklicken IWU auf der 2. Seite links: „Ergebnisse / Downloads“ anklicken auf der 3. Seite „Fachinformationen“ anklicken auf der 4. Seite „Werkzeuge für die Energieberatung“ anklicken Symbol für die Infos der Hessischen Energiespar-Aktion, s. unten und S. 71 es folgt die Themenliste „Berechnungswerkzeuge für EnEV und Energiepass“ www.energiesparaktion.de/ hier „Gradtagszahlen in Deutschland“ suchen und anklicken Schnellanwahl der Tabelle s. unten Der eigene PC sollte das Programm Microsoft-Excel enthalten - Kenntnisse zu Excel sind aber nicht notwendig. Nach dem Download erscheint das Symbol zu Excel mit dem Text „Gradtagszahlen Deutschland“ auf dem Bildschirm (Desktop). Am Bildschirm können die individuellen Parameter wie PLZ/Ort, Ti und HGT und andere gewählt werden. Die roten Punkte in der Tabelle markieren die einstellbaren Parameter. Alternativ zu den Gradtagszahlen kann durch „Klick“ auch die Tabelle zu den Heizgradtagen ausgewählt werden; deren Nutzwert ist gering. Das Bundesministerium für Verkehr, Bau und Stadtentwicklung entschied 2007: Zur „Witterungsbereinigung“ sind die Gradtagszahlen G 20/15 zu verwenden (G 20/15 bedeutet: Ti = 20°C, HGT = 15°C). Individuelle Werte: IWU-Tabelle Die vielseitigen Informationen des IWU vermitteln erstrangige Qualität der Inhalte. Die Organisation „Hessische Energiespar-Aktion“ bietet mit vielen Broschüren per Download wertvolle Fachinformationen zu Bauthemen. Hinweise s. Seite 71. www.energiesparaktion.de Die GTZ - Jahrestabelle Kurzanwahl der GTZ-Tabelle: www.iwu.de/downloads/fachinfos/energiebilanzen/ es folgt die Seite „Energiebilanzen für Gebäude“ hier unter dem Abschnitt „Berechnungswerkzeuge für EnEV“... „Gradtagszahlen für Deutschland“ suchen und anklicken (screenshot) Bei Eingabe der PLZ nicht anwählen eingeben für Fritzlar automatische Wahl ohne Suche nach der Wetterstation Die roten Punkte markieren einstellbare Parameter beim Anlegen des Cursors an das Dreieck werden Erläuterungen angezeigt. 3 Gradtagszahl 3. Die beste Lösung: eine eigene Meßstation Nur mit einer eigenen Meßstation lassen sich die exakten lokalen Gradtagszahlen unmittelbar am Haus ermitteln. Mit einem Programm für Excel (heute nicht käuflich) lassen sich die Rechenoperationen zur Bestimmung der GTZ für einen Monat automatisieren und im PC speichern. In der Schweiz und in Österreich stellen zahlreiche Gemeinden mit eigenen Meßstationen ihren Einwohnern die lokalen Gradtagszahlen kostenlos bereit. Und in Deutschland? - Fehlanzeige! Conrad.de Beispiel zur Meßtechnik für eine eigene Meßstation: Art.-Nr.100727 USB-Temperatur-Logger DL-100T € 44,95 Kompakter Temperatur-Datenlogger mit eingebauter Lithiumbatterie für die Aufzeichnung von 32 000 Temperatur-Meßwerten Aufzeichnungsintervall von 2 s bis 24 h einstellbar. Die gespeicherten Meßwerte können per USB-Schnittstelle ausgelesen und mit der mitgelieferten Software grafisch ausgewertet, oder zur Weiterverarbeitung mit anderen Programmen exportiert werden. Ein Programm zur Berechnung der GTZ ist nicht lieferbar → selbst programmieren! Lieferumfang: Software für Windows®98/2000/XP/Windows VistaTM Lithium-Batterie (Lebensdauer 1 Jahr) USB-Schutzkappe Zur Direktanwahl im Conrad-Katalog: Wandhalterung http://www.conrad.de/goto.php?artikel=100727 Bedienungsanleitung. weitere Meßgeräte: s. Seiten 9 + 10 Zur Bestimmung der GTZ sind zwei Geräte empfehlenswert: Außen- und Innenmessung Anwendung der GTZ zur Bewertung des Heizenergieverbrauchs Mit den Monats- oder Jahres- Gradtagszahlen läßt sich der witterungsbedingte Heizbedarf für einen Monat oder Jahr berechnen, wenn der spezifische (individuelle) Hausverlust QHspezifisch in W/K bekannt ist. Dieser Wert gibt an, welche Heizleistung pro K Differenz zwischen T innen und Taußen zu erbringen ist, damit die gewünschte Innentemperatur konstant bleibt. Die Angabe in W/K (Leistung/K) ist dem Leistungsgewicht eines Fahrzeugs in W/kg vergleichbar. Die notwendige Leistung eines Heizkessels läßt sich mit QHspez. und der für den Hausstandort geltenden niedrigsten Außentemperatur bestimmen und als individuelle Heizkennlinie über der Außentemperatur darstellen (s. Heizkurve S. 29). Die spezifische Hauskenngröße QHspez. ergibt sich aus der Wärmebedarfsberechnung die den Wärmebedarf des Gebäudes bei der „Norm-Außentemperatur“ (der tiefsten zu erwartenden Wintertemperatur) angibt. QHspezifisch = QHgesamt : Ta min Da Wärmebedarfsberechnungen für ältere Häuser meist nicht vorhanden sind und auch bis vor wenigen Jahren oft nur „mit dem großen Daumen“ erstellt wurde, läßt sich QH spez. hilfsweise aus dem Heizenergieverbrauch eines Jahres und der für das Jahr angegebenen GTZ bestimmen. Dieses Jahr kann man im ersten Ansatz als „Standard-Jahr“ oder „Referenz-Jahr“ festlegen und die späteren Verbrauchsjahre oder Monate darauf beziehen - s. auch Hinweis auf der Folgeseite oben. Der Heizenergieverbrauch eines Hauses oder einer Wohnung wird oft in W/m²a angegeben, eine gewohnte Darstellung, die nur für ein Heizjahr Gültigkeit hat. Nicht die Wohnfläche verbraucht Heizenergie sondern allein die Hüllfläche des Gebäudes. Deren thermische Qualität bestimmt die Verluste, was der Wert zu QH spez. in W/K eindeutig ausdrückt. Darüber hinaus ist er heizperiodenunabhängig und mit den GTZ leicht verknüpfbar. Um den Leistungsbedarf für die Wohnfläche sinnvoll anzugeben, ist der Wert QHspez durch die Wohnfläche in m² zu teilen, dann erhält man den spezifischen Wohnflächenbedarf QFspez in W/Km², wie in der Tabelle auf S. 31 gezeigt. Dieser Wert kann wie QHspez. mit den GTZ verknüpft und überprüft werden. Mit QHspez. läßt sich in Verbindung mit den GTZ die Grenz-Heizlast QGH bestimmen, die den Jahresverbrauch zeigt, der aufgrund der GTZ bzw. witterungsbedingt notwendig gewesen wäre, um die Innentemperatur auf dem gewünschten Niveau zu halten. Man kann die Grenz-Heizlast auch als „Ziel-Heizlast“ bezeichnen. Vergleicht man die Grenz-Heizlast mit dem tatsächlichen Verbrauch der Vorjahre und den Folgejahren - immer ohne Warmwasser - so läßt sich erkennen, ob adäquat geheizt wurde, ob zu viel Heizenergie im Vergleich zum Grenz-Wert verbraucht wurde oder eine Reduzierung durch bessere Wärmedämmung, einen technisch besseren Wärmeerzeuger, durch andere Maßnahmen oder durch eine Änderung des Verbrauchsverhaltens erreicht werden konnte. (s.Tabelle Seite 7) Die Grenz-Heizlast QGH (Jahr) eines Hauses läßt sich mit den GTZ für ein abgelaufenes Heizjahr bestimmen, wenn der spezifische Hausverlust QHspez. [W/K] bekannt ist: Grenz-Heizlast (Jahr): QGH [kWh p.a.] = GTZJahr [Kd] x QHspez. [W/K] x 24 [h] x 10-3 Die Gleichung kann ohne Änderung auch für eine Monatsbetrachtung angewendet werden. Hierzu ist die GTZ des Monats und der Verbrauch dieses Monats einzusetzen. Ist der spezifische Hausverlust QHspez. nicht bekannt, wird dieser nach der Gleichung (s. Folgeseite) als „Referenz-Größe“ nach dem Verbrauch eines Jahres hilfsweise bestimmt. 4 Gradtagszahl Beispiel A 5-A Die Berechnung des QHspez. als „Referenz-Größe“, wenn QHspez. nicht bekannt ist: QHspez.Referenz [W/K] = QVerbrauch Referenz-Jahr [kWh im Referenz-Jahr] x 103 GTZJahr [°Kd] x 24 [h] Der Referenz-Hausverlust als QHspez.Referenz kann in die Formel eingesetzt werden, um andere Jahresverbrauchswerte mit dem Referenzjahr vergleichen zu können. Die -Innentemperatur muß für das Referenzjahr und die späteren Vergleichsjahre bekannt sein, um die entsprechende GTZ (IWU-Tabelle) auszuwählen. Die hilfsweise Bestimmung des Referenz-Hausverlustes QHspez.Referenz sollte nach einem Jahr überprüft und nach einem neuen, realistischen Verbrauchsjahr erneut bestimmt werden. Auf diese Weise kann man sich dem genaueren QHspez. des Hauses schrittweise annähern. Ein „realistisches“ Verbrauchsjahr erfordert die vorherige Wartung und Reinigung der Heizanlage, die Optimierung der Reglereinstellung und ev. einen hydraulischen Abgleich des gesamten Heizungssystems - und natürlich diszipliniertes Verhalten beim Lüften im Winter. Die sinnvolle Alternative: nachträglich eine exakte Wärmebedarfsberechnung für das Haus erstellen, was die Kenntnis der Baumaterialien und der Konstruktion des Hauses voraussetzt. Beispiel A Ein freistehendes Einfamilienhaus (Baujahr 1978) mit 155m² Wohnfläche steht in Langen (südl. Frankfurt/M), es wird von 4 Personen bewohnt. Während der Heizperiode beträgt die Innentemperatur im 21°C. Zu dem Haus gab es keine Wärmebedarfsberechnung, die Hauskenngröße QHspezifisch ist nicht bekannt. Am 1.7.02 wurde ein neuer Ölheizkessel (Leistung wie der Vorgänger: 24 kW - kein Brennwertgerät) mit Öl-Durchflußmesser in Betrieb genommen. Ein Jahr später am 30.6.03 zeigte der Ölmengenzähler einen Verbrauch von 3.154 Litern inkl. Warmwasserbereitung für das abgelaufene Heizjahr. Der Warmwasserverbrauch (kein Zähler) konnte nur geschätzt werden: 30 l / Person u. Tag Gesamtverbrauch Warmwasser geschätzt: 43,8 m³ p.a. 4.467 kWh. (1 Liter Heizöl EL 10,08 kWh) Die Tabelle des IWU mit den Einstellungen: Flughafen Frankfurt, T i 21°C, HGT 15°C, Zeitraum Juli 2002 bis Juni 2003 zeigt die GTZ mit 3354 Kd an. Die Heizperiode 02/03 soll als „Referenzjahr“ dienen. 1. Bestimmung von QHspezifisch als Referenzgröße mit Formel abgeleitet aus dem ersten Verbrauchsjahr mit dem neuen Heizkessel: Heizölverbrauch 02/03 gesamt: 31.792 kWh, für die Beheizung: 27.352 kWh, für Warmwasser: 4.467 kWh QHspez.Referenz [W/K] = QVerbrauch Ref.-Jahr [kWh im Referenz-Jahr] x 103 GTZJahr [Kd] x 24 [h] = 27.352 kWh x 103 3354 Kd x 24h = 340 W/K Bei 155 m² beheizter Fläche wurden in der Heizperiode 02/03 27.352 kWh für die Beheizung verbraucht. Die Flächenheizlast ergibt sich aus 27.352 kWh : 155 m² = 176,5 kWh/m²a für 2002/03. Es war das Ziel der Eigentümer, im Folgejahr 5% weniger zu „verheizen“, d.h. etwa 1300 kWh weniger zu verbrauchen. Die Einsparung sollte durch überlegtes Lüften (Fenster) erreicht werden. Nach einem Jahr werden die Eigentümer anhand der GTZ überprüfen (s. Folgeseite), ob die Einsparung tatsächlich witterungsbedingt erreicht wurde. 2. Überprüfung des Verbrauchs mit den GTZ für das Heizjahr Juli 03 - Juni 04 Der Öldurchflußmesser zeigte am 30.6.04 einen Verbrauch von 2.773 Liter 27.950 kWh ohne Warmwasserbereitung, also 598 kWh Mehrverbrauch anstelle der erhofften Einsparung. Die Enttäuschung war groß. Die Erklärung wurde aber mit der Tabelle des IWU gefunden: GTZ 02/03: 3354 Kd und GTZ 03/04: 3.492 Kd. Änderung der GTZ 03/04: + 138 Kd (+ 4,11%). Mit der neuen GTZ 03 / 04 wurde die Grenzheizlast nach Formel neu berechnet: Grenz-Heizlast 03/04 [kWh p.a.] = GTZJahr [Kd] QHspezifisch [W/K] 24 [h]10-3 F* | ↑ = 3492 Kd 340 W/K 24 h 10-3 = 8,160 (*Faktor F) | = 28.495 kWh 2.827 Liter Öl für die Beheizung Verbraucht wurden demgegenüber 27.950 kWh. D.h. witterungsbedingt wurde eine Einsparung von 545 kWh erreicht. Die kleine Einsparung betrug 2% bezogen auf die Grenz-Heizlast. Sie basierte auf einer Einsparung durch „gefühlsmäßige“ Änderung des Lüftungsverhaltens, was ohne eine kontrollierte Be- und Entlüftungsanlage kaum zu erreichen ist. * Faktor F: Eine Normierung der Gleichung für dieses Haus: solange QHspezifisch nicht geändert wird, verkürzt sich die Rechnung: witterungsbedingte Ziel-Heizlast bzw. Grenz-Heizlast in kWh = GTZ x 8,16 Vereinfachte Leistungsberechnung Heizkessel 5-B Berechnung der Leistung eines neuen Heizkessels Die Norm DIN EN 12831 dient zur Berechnung der Norm-Heizlast Die Norm gilt seit August 2003 als europaweit gültige Nachfolgenorm der deutschen DIN 4701. Der Zweck der Anwendung der Norm ist eine qualifizierte Wärmbedarfsberechnung (Heizlast) und damit auch die geeignete Methode zur Bestimmung der richtigen Leistung des Wärmeerzeugers. Die neue Norm DIN EN 12831 wurde um das nationale Beiblatt 1:2008-07 (D) ergänzt, da die DIN EN 12831 teilweise unbefriedigende Ergebnis im Vergleich zur alten DIN 4701 lieferte. Die normgerechte Berechnung der Heizlast und damit die Bestimmung der Leistung eines Heizkessels ist für einen Neubau oder vor einer umfangreichen Gebäudesanierung zwingend notwendig. Für die Berechnung der Leistung eines neuen Heizkessels als Ersatz für ein altes Gerät ist das Berechnungsverfahren recht zeitintensiv, deshalb wird hier ein einfacheres Verfahren beschrieben und als Ergänzung zum Beispiel A (Vorseite) dargestellt. Das einfache Verfahren eliminiert die Unsicherheiten einer Schätzung. Für den Ort Langen (Beispiel A) wird die Normaußentemperatur mit -12°C in den Normen angegeben, d.h. die Heizleistung der Anlage muß ausreichen, die gewünschte Innentemperatur von 21°C bei Ta -12°C zu erhalten. 3% mehrmehr als 11 Abgasverlust 3% als%11% Abgasverlust Notwendige Kesselleistung = QHspez. DTmax bei Ta = -12°C: DTmax = 21°C + |12°C| = 33K Die angepaßte Leistung für das Haus in Langen: 340 W/K 33K = 11,22 kW 20% Oberflächenverlust 1% Eine Heiztherme mit 11 kW Leistung ist für dieses Haus ausreichend. Der neue Kessel in dem Beispiel wurde mit 24 kW 114% überdimensioniert. Folge: hohe Stillstandsverluste. Die Heizungsbauer empfehlen zur eigenen alt neu 24 kW 11 kW Absicherung gerne leistungsstärkere Heizkessel als nötig. Die oft empfohlene „Leistungsreserve“ wäre nur dann notwendig, wenn die 68% genutzte Energie 96% Heizung während eines längeren Winterurlaubs völlig abgestellt wird, was nicht zu empfehlen ist. Eine Absenkung der Raumtemperatur um etwa 3°C Moderner Veralteter ist sinnvoll. Dann sind die Räume ohne eine „Leistungsreserve“ des Kessels Heizkessel Heizkessel in wenigen Stunden (bei FB-Heizung länger) wieder erwärmt. Untersuchungen nach Wolff/Jagnow in Deutschland ergaben, daß die Heizkessel im 1,8 mal (180%) größer dimensioniert wurden als notwendig. Neben höheren Anschaffungskosten hat dies erhebliche Effizienzeinbußen und damit höhere Kosten im Betrieb zur Folge. Die „Norm-Außentemperatur“ Wie in der Gleichung zur Kesselleistung gezeigt, bestimmen zwei Faktoren das Ergebnis: 1. die energetische Qualität des Gebäudes QHspez. und 2. die Differenz zur tiefsten zu erwartende Außentemperatur DTmax. Die Norm DIN EN 12831 zeigt für die Orte > 20.000 Einwohner in der BRD die gleichen Normaußentemperaturen - tiefstes Zweitagesmittel der Lufttemperatur in °C, 10mal in 20 Jahren - wie die alte Norm DIN 4701. Die Angaben in der DIN 4701 zur Normaußentemperatur stammten aus einer Statistik des DWD für die Zeit 1951 bis 1970 (20 Jahre). Sie wurden für die Norm DIN EN 12831 von 2003 offenbar ungeprüft übernommen. Seit 17 Jahren treten die alten Tiefsttemperaturen wegen des Klimawandels nur noch sehr selten auf. Der DWD erstellte 2008 eine Liste für die drei Meßstandorte Frankfurt/M-Flugh., Kassel und Bad Nauheim als Beispiel für den Zeitraum 1991-2007 (17 Jahre). Nach der Norm hätten in diesen 17 Jahren 17 Tage mit „NormAußentemperatur ≤ -12°C auftreten können. Die Ereignisse traten im Zeitraum 1991-2007 erheblich seltener auf, wie das Balkendiagramm zeigt. Das Deutsche Institut für Normung (DIN) ist gefordert, beim DWD aktuelle Klimadaten zu bestellen und in die DIN EN 12831 zu den 0 100%17 Tage ≤ -12°C17 1991- 2007: 17 Tage „Norm-Außentemperaturen“ einzuarbeiten sowie den bisherigen nach DIN EN 12831 10 Tage 0 4 tatsächlich Erwerbern nachzuliefern, denn die Heizungsbauer müssen sich 23,5% Kassel 1991-2007 0 3 zwecks Rechtssicherheit an die Norm halten, und sie sind damit 17,6% Bad Nauheim 0 2 gezwungen, neue Heizkessel höher als nötig zu dimensionieren. Frankfurt/Main 11,8% Eine Alternative: Die Auftraggeber vereinbaren mit den Erstellern der Wärmebedarfsberechnungen und den Heizungsbauern vertraglich eine individuelle Tiefstaußentemperatur, wobei die Auftraggeber das Risiko tragen müssen. Solange die Norm nicht sinnvoll korrigiert ist, sollten die Auftraggeber beim DWD zu dem Standort des Gebäudes und der passenden Meßstation des DWD eine Aufstellung der -Tagestemperaturen von z.B. ≤ - 8°C während der letzten ca. 20 Jahre bestellen. Die Kosten von ca. € 75 + MwSt (2008) sind niedrig im Vergleich zu einem überdimensionierten Heizkessel, der mindestens 2 Jahrzehnte lang unnötig Energie verschleudert. Ich würde heute eine Tiefst-Temperatur von - 8°C (in der Klimazone 8 wie Bad Nauheim) für die Dimensionierung eines neuen Heizgerätes planen. Das Risiko erheblich tieferer Temperaturen für sehr wenige Tage ist gering. Sollte dies eintreten, läßt sich die Temperatur unwichtiger Räume für ein paar Tage einfach reduzieren. Der neue Heizkessel im Beispiel A wurde mit 24 kW 114% überdimensioniert. Wie die Rechnung mit QHspez. zeigt, reichen 11 kW. Wäre die Klimaänderung mit einer Tiefsttemperatur von - 8°C berücksichtigt worden, hätte eine Leistung von 9,8 kW ausgereicht - mit einem Brennwertgerät nur 7,9 kW. Gradtagszahl Beispiel B Beispiel B Anwendung der Gradtagszahlen als Meßlatte für den Heizenergieverbrauch Seit unserer Haushaltsgründung 1968 notierte ich die monatlichen Zählerstände für den elektrischen Energieverbrauch und seit 1981 auch für Gas und Wasser. Das sieht vordergründig nach „Buchhalterei“ aus; meine Dokumentation verfolgt aber den Zweck, Störungen der Haustechnik zu erkennen. Aus dem „Logbuch“ läßt sich eine Verbrauchsänderung z.B. nach technischen Änderungen oder der längeren Abwesenheit eines Bewohners ablesen. Die „Leerlaufverluste“ des Hauses während einer längeren Urlaubszeit lassen sich anhand der Aufzeichnungen leicht feststellen. Ein weiterer Nutzen der Aufzeichnungen zeigte sich in den letzten Jahren bei den rasanten Preissteigerungen für Energie. Ich teilte den Versorgern vor der Rechnungsstellung meine monatlichen Zählerstände für das Abrechungsjahr mit, denn die Energieversorger berechnen die Verteilung der Monatsverbräuche nach einem statistischen Schlüssel, wobei des öfteren Teil-Verbräuche aus einer niedrigeren Preisperiode der nächsten, teureren zugerechnet wurden - ganz zufällig natürlich. Die Tabelle auf Seite 7 zeigt den Heizenergieverbrauch unseres Hauses mit den Heizperioden mehrerer Jahre vom Juli bis Juni und ab 2007/8 von Mai bis April des Folgejahres. Die IWU-Kalkulationstabellen erlauben beliebige Starttermine für den Betrachtungszeitraum. Meine private Tabelle enthält einige Zusatzspalten mit Kosten und Daten zu dem Verbrauch elektrischer Hilfsenergie für die Heizungsanlage. Der Vergleich der GTZ und deren prozentuale Änderung zum Vorjahr (s. Tabelle Folgeseite) zeigt erste Hinweise zur jährlichen Änderung des Heizenergieverbrauchs. In der Tabelle erkennt man in der Spalte 7 (Abweichung) gut, daß wir bis 2002 sehr sorglos geheizt hatten; es ist ja auch angenehm, im Winter in leichter Strandkleidung am Schreibtisch zu arbeiten. Die Normen legen 20°C für Wohnräume fest, die EnEV (Energieeinsparverordnung von 2002) läßt sogar 19°C zu. Da wir die „Normtemperaturen“ als zu kalt empfinden, bevorzugen wir 21,5 °C. Selbst bei 21,5°C kann bei sitzender Tätigkeit ein Pullover empfehlenswert sein. „Über den Daumen“ gerechnet lassen sich mit jedem °C Temperaturabsenkung etwa 6% Energie einsparen - oder bei einer Temperaturanhebung 6% mehr verbrauchen. Die Auswahl der richtigen Leistung des Heizkessels hat einen erheblichen Einfluß auf den Verbrauch. Die Installationsfirma sah bei der Planung unserer Heizanlage einen Heizkessel mit mind. 30 kW vor, was die richtige Leistung nach meiner Bedarfsberechnung mit 9,6 kW um das 3-fache überschritten hätte. Der spätere Betrieb der 9,6 kW-Anlage bestätigte die Richtigkeit (s. Heizkurve auf Seite 1-C). Wenn eine ordentliche Wärmebedarfsberechnung vorliegt, sollten keinerlei „Sicherheitszuschläge“ zur Heizleistung des Kessels zugelassen werden, denn jedes Watt Überdimensionierung erhöht die Verluste - aber nicht den Komfort. Die 9,6 kW Therme leistet parallel auch die Warmwasserbereitung. Wichtig ist die Selbstregelung der Leistung der Therme in einem möglichst großen Bereich unterhalb der Nennleistung (100% 10%, „Modulationsbereich“ genannt). Die Firma Elco-Kloeckner bietet derartige Konstruktionen für Gas an (s. Seite 69). Ölkessel können m. W. diese Forderung nicht erfüllen. Jedes technische Gerät, dessen Leistung überdimensioniert ist, verschleudert Energie, d.h. Verlustwärme und CO2. Zahllose Beispiele dafür „beheizen“ täglich unsere Straßen: PKW‘s mit geradezu abartig überdimensionierten Motoren. Die derzeit beliebten „SUV‘s“ * zum „Brötchenholen“ sind ein drastisches Beispiel für die Mißachtung der physikalischen Zusammenhänge durch die Käufer. * (SUV = „Sports Utility Vehicle“ - die „Brötchenholvehikel“ aus den USA, seit einigen Jahren auch in Europa) Lüftung Die meisten Häuser können nur durch das Öffnen der Fenster belüftet werden - eine sehr rückständige Art des Luftwechsels mit der Folge hoher und nicht kontrollierbarer Wärmeverluste. Die Norm DIN EN 12831 läßt einen natürlichen Luftwechsel von 0,5/h zu. Das heißt, 50% des Hausluftvolumens können infolge der Druckunterschiede durch Wind pro Stunde ausgetauscht werden. Der Verlust wird durch die Fenster- und Türfugen oder andere Undichtigkeiten verursacht. Die Verluste durch die Fensterlüftung kommen hinzu. Die Lüftungsverluste können 33% und mehr des Heizenergieverbrauchs ausmachen. Das Problem: die Ursachen für die Lüftungsverluste können nicht so leicht wie die Transmissionsverluste bestimmt und lokalisiert werden. Sehr sinnvoll zur Messung und Bewertung der Lüftungsverluste ist der „Blower-Door-Test“, Seite 66. Weitere Hinweise zur Lüftung: s. Seiten 70-72. Sehr empfehlenswert, auch für Privatzwecke, ist das Buch von C. Aschoff und H. Grotjan „Frischlufttechnik im Wohnungsbau“ Gentner Verlag Stuttgart, ISBN 3-87247-616-5, € 39,80. Ausführliche Information: www.frischlufttechnik.de 6 Gradtagszahl Beispiel B Zu Beispiel B Anwendung der Gradtagszahlen als Meßlatte für den Heizenergieverbrauch Die Tabelle zeigt den Heizenergieverbrauch über 8 Heizperioden (Spalte 6) und im Vergleich dazu den witterungsbedingten Zielwert gemäß den Gradtagszahlen (Spalte 5). Spalte 7 zeigt die Abweichungen in %. Gerechnet mit QHspez. = 215 W/K (Normiert für dieses Haus: Grenz-Heizlast = GTZ5,16) 2 3 4 5 6 7 GTZ D % Heiztage GrenzHeizlast Verbrauch Abweichung 1 Heizjahr 1. Juli bis 30. Juni gerechnet mit QHspez = 215 W/K [Kd] Station Kassel Ti: 21,5°C HGT: 12°C GTZ zum Vorjahr [d] taußen [°C] an Heiztagen 8 Flächenlast 9 10 WarmWasser m³ kWh Gas für WarmWasser 10 m³ Gas pro 1 m³ Warmwasser [kWh/Jahr] D% Ziel-Wert Ist-Wert Gr.Heizlast = GTZ5,16 nur Heizung rot: zu viel blau: OK kWh/m²a vom Ist-Verbrauch (bis + 5%) (Spalte 6) Verbraucher: 2 Personen + Spülmaschine [kWh/Jahr] (Spalte 5 zu 6) (300 m² beheizt) 222 5,1 18.662 22.941 + 22,27 % 76,5 20,6 2.261 01 / 02 3551 - 2,33 215 5.0 18.323 21.117 + 15,25 % 70,4 22,6 2.463 02 / 03 3766 + 6,05 215 4,0 19.433 20.143 + 3,65 % 67,1 22,1 2.409 03 / 04 3856 + 2,4 231 4,8 19.897 18.737 - 5,83 % 62,5 20,3 2.212 04 / 05 3832 - 0,85 225 4,5 19.773 17.536 - 11,31 % 58,5 19,6 2.071 05 / 06 3894 + 1,86 214 3,3 20.093 20.441 + 1,73 % 68,1 18,3 1.972 06 / 07 2862 - 26,5 189 6,4 14.768 15.011 + 1,65 % 50,0 17,6 1.897 00 / 01 3636 + 5,6 Umstellung des Betrachtungszeitraums ab 07/08: 1. Mai bis 30. April. Meßstation: Fritzlar 07 / 08 3653 + 27,4 223 5,2 18.849 - 4,56 % 17.989 60,0 15,13 1.621 Die DWD-Meßstation Fritzlar gilt seit Juli 07 für die Postleitzone 61350 Bad Homburg - bis dahin Kassel. Die GTZ sind den Kalkulationstabellen des IWU Darmstadt mit der Einstellung: PLZ 61350 entnommen. Tinnen = 21,5°C, Heizgrenztemperatur HGT: 12°C. Die Abweichung der GTZ am Hausstandort kann sonnenabhängig einige Prozent ausmachen. Meiner Wärmebedarfsberechnung (1980) und dem danach ausgeführten Wärmeschutz lag die Zielgröße zum QHspezifisch mit max. 300 W/K (beheizbare Fläche 380 m² inklusive ausgebautem Dach) zugrunde. Für die Berechnung wurde die damals geltende Norm-Außentemperatur von -12°C eingesetzt (s. Seite 5-B) . Dachraum wurde bisher nicht ausgebaut, die tatsächlich beheizte Fläche beträgt 300 m² (79% von 380 m²). Der rechnerische prozentuale Verlust für den beheizten Teil: 300 W/K x 0,79 = QHspez. = 237 W/K. Ich setzte den spezifischen Hausverlust QHspezifisch für Vergleichszwecke mit 215 W/K fest. Hauskennlinie zu diesem Haus mit QHspezifisch = 215 W/K Hausverlust: QHspezifisch = 215 W/K || HGT=12°C Flächenverlust: QFspezifisch = 0,717 W/Km² || * Norm-Außentemperatur für Bad Homburg: -12°C 300m² beheizt Bei Tinnen 21,5°C und Taußen -12°C* beträgt Dt = 33,5 K Maximalverlust Qges = 215 W/K x 33,5K = 7,2 kW bei -12°C (tiefstes Zweitagesmittel: 10mal in 20 Jahren) Die alten „Normaußentemperaturen“ wurden seit 17 Jahren in Bad Homburg nicht mehr erreicht. Für unsere Lage würde ich heute -8°C als „Norm-TA“ ansetzen → 6,5 kW Thermenleistung maximal. Bei andauernder -Temperatur von +12°C ist mit etwa 2 kW zu heizen. Die HGT sagt nur aus, ab welcher Temperatur zu heizen ist. + 20°C seltenes Ereignis im „Hügelland“ etwa 98% des Heizbetriebes meist kein Heizbedarf + 15°C HGT 12°C + 10°C + 5°C 0°C Heizleistung kW 8 7,2 6 4 2 (Klimazone 8) - 5°C - 10°C - 15°C - Tages-Außentemperatur Die „Norm-Außentemperatur“ von -12°C trat im Zeitraum 1991-2007 nur noch an 3 Tagen in 17 Jahren auf. In der Klimazone 8 (Bad Homburg) ist als Folge des Klimawandels für die nächsten 20 Jahre wahrscheinlich nur noch mit einer Norm-Außentemperatur von -8°C bis max. -10°C zu rechnen. Eine Heiztherme mit 6,5 kW Leistung wird den Anforderungen gerecht werden. 7 Gradtagszahl / Klimaentwicklung Beispiel C - ein Anwendungsbeispiel „zwischen den Zeilen“ der IWU-Tabellen - Ist der Klimawandel an den Tabellenwerten zur Außentemperatur erkennbar? Die verkleinerte IWU-Tabelle (hier eingestellt für die HGT von 15°C) zeigt neben den aktuellen Werten ab 1990 (linker Block) rechts die Vergleichszahlen zum langjährigen Mittel von 1970 bis 2006 (37 Jahre), was mich zum „Nachgraben“ durch Interpolation animierte. Ich wollte herausfinden, ob sich der vielbeschriebene Klimawandel in dem kurzen Zeitraum von 37 Jahren an einer Änderung der durchschnittlichen Temperatur im Raum Frankfurt/Main erkennen läßt. Das Beispiel soll nur die vielfältigen Anwendungsmöglichkeiten der IWU-Tabellen aufzeigen. Daten für Frankfurt/M bei HGT = 15°C / Ti = 21,5°C 1970-2006 = 37 Jahre 1970-1989 = 20 Jahre 1990-2006 = 17 Jahre Heiztage p.a. 253 260 244,7 (- 5,9%) -Daten von 1970-2006 3801 253 10,4 6,5 Außentemp. °C 10,4 9,98 10,9 (+ 0,92°C) -Außentemp.°C an den Heiztagen 6,5 6,3 6,73 (+ 0,43°C) Die -Außentemperatur ist in den letzten 17 Jahren um 0,92°C gestiegen + 9,22 % Die -Temperatur an den Heiztagen stieg „nur“ um 0,43°C+6,8% (im Winter „heizt“ im Norden kein Treibhausdach). Der absolute Anstieg in den letzten 17 Jahren um 0,92 °C bzw. 0,43 °C klingt harmlos, die Auswirkungen sind aber gravierend. Wäre der Temperaturanstieg auf den Frankfurter Raum begrenzt, könnten wir uns freuen. Der Anstieg betrifft aber den gesamten Globus, sowohl Festland als auch Meere und die Eisregionen. 2005 2006 Globale-Durchschnittstemperatur Die Klima-Fieberkurve Die Weltmitteltemperatur beträgt 14°C 0,6 Quelle: www. Hadley centre.uk Climate monitoring and data sets Das Hadley Centre (UK) veröffentlicht Climate indicators 0,4 die jährlichen Abweichungen: 0,2 1990 + 0,31 K 0,0 1991 + 0,25 K 1992 + 0,12 K 1993 + 0,18 K 1994 + 0,23 K 1995 + 0,37 K 1996 + 0,23 K 1997 + 0,41 K 1998 + 0,58 K bis dahin wärmstes Jahr Die Zeitreihe der Globaltemperaturen wird in Zusammen1999 + 0,34 K arbeit der Climate Research Unit der University of East 2000 + 0,29 K Anglia, Norwich mit dem UK Met. Office Hadley Centre 2001 + 0,42 K erstellt. Der kombinierte Land-See-Datensatz enthält Lufttemperaturmessungen an Landstationen und Wasser2002 + 0,47 K oberflächentemperaturen von Schiffen und Bojen. Er besteht 2003 + 0,47 K seit 1856 und dient zur Klimaüberwachung. Das Jahr 2003 2004 + 0,43 K war zusammen mit dem Vorjahr 2002 das zweitwärmste der 2005 + 0,48 K Zeitreihe. 2006 + 0,44 K Die globale Erwärmung schreitet fort. Ursache? Die Intensität der Sonneneinstrahlung nahm nicht zu. Bleibt also nur eine Ursache: Mehr anthropogene (von den Menschen erzeugte) Treibhausgase CO2 und Methan in der oberen Troposphäre und dadurch eine „Verdichtung“ der Treibhausglocke über uns. 8 Nützliche Meßgeräte für Hausfrauen und Hausmänner Meßgeräte I Über den Zustand und über die optimale Betriebsweise einer technischen Einrichtung lassen sich nur dann fundierte Aussagen machen, wenn die wichtigen Parameter gemessen werden können. Jedes Auto enthält heute ein Vielfaches der Meßtechnik unserer Häuser. Trotz Raumfahrt und GigaHertz-Mobiltelefonie: Die Ausstattung der Haustechnik mit Meßtechnik entspricht in nahezu allen Wohnhäusern der technischen Steinzeit. Zahlreiche Meßgeräte lassen sich im Conrad-Katalog finden (www.conrad.de). Die Anwendung der Gradtagszahlen GTZ setzt voraus, daß Meßeinrichtungen für den Verbrauch vorhanden sind, was bei Gasheizungen gegeben ist. Der Gaszähler des Gaslieferanten mißt die verbrauchten m³ Gas. Mit einem Umrechnungsfaktor wird das Gasvolumen in die verbrauchten kWh umgerechnet. Die Faktoren der Gaslieferanten „streuen“ ortsabhängig. Der Gasversorger Mainova, Frankfurt, gibt für das Jahr 2005 an: 1 m³ Erdgas 10,776803 kWh Öl-Verbrauchsanzeiger fehlen an den meisten Heizkesseln. Selbsthilfe kann das Problem lösen: Die Firma Conrad-Electronic (Conrad.de) liefert einen kleinen Zähler, der parallel zur Ölförderpumpe angeschlossen wird. Der Verbrauch kann in kg oder in Litern (Auflösung 10 ml) am LCD-Display angezeigt werden (Conrad Best.-Nr. 120990, € 19,95). Die Messung der Tankfüllstandshöhe mit dem Peilstab liefert dagegen nur grobe Ergebnisse, auch die Differenz zwischen zwei Tankfüllungen ist als Verbrauchswert für die Berechnungen mit den GTZ zu ungenau. Wichtig ist die Kenntnis des Äquivalents: 1 Liter Heizöl EL rund 10 kWh - s. Tabelle Seite 14. Separate Wasserzähler messen den Warmwasserverbrauch in der Zuleitung zur Therme. Der nachträgliche Einbau ist für einen Installateur meist kein Problem. Die Autoren der Normen bzw. der EnEV (Energieeinsparverordnung) halten dies offenbar für unnötig: dort wird der Warmwasserverbrauch auf die Wohnfläche bezogen, was absurd ist, denn Wohnfläche verbraucht kein Warmwasser. Nur die Zahl der Bewohner und deren Verbrauchsverhalten bestimmt den Verbrauch. Der damit verbundene Energieverbrauch liegt zwischen 10 bis 30% des Energieverbrauchs für die gesamte Wärmeerzeugung - bei Passiv-Häusern auch 80%. Der Energiebedarf für die Warmwasserbereitung Zur Erwärmung von 1 m³ Wasser um 1K werden 1,163 kWh bei =100% des Wärmeerzeugers benötigt. der Gas-/Ölthermen: 80%, der Elektroboiler 97%. Beispiel: Die Erwärmung von 1m³ Kaltwasser von 10°C auf 60°C (Dt=50°K) erfordert mit der Gas-Öltherme bei =80% ca. 73 kWhGas/Öl mit einem Elektroboiler bei =97% ca. 60 kWhel. Die Leitungsverluste zur Zapfstelle sind stark unterschiedlich, sie betragen etwa 30% der Heizenergie. Für Überschlagsrechnungen: 1m³ W.W. benötigt ca. 100 kWh. Die meßtechnische Erfassung der elektrischen Hilfsenergie für die Heizungsanlage mit einem kWh-Zähler fehlt in fast jedem Haus. Insbesondere Pumpen herkömmlicher Bauart sind „Stromfresser“, sie laufen während der Heizperiode rund um die Uhr. Energiefressende Einrichtungen sind darüber hinaus Zirkulationspumpen für Warmwasser. Wer sinnvoll investieren will, läßt Pumpen neuer Bauart einbauen, denen bei gleicher Pumpenleistung ein Bruchteil elektrischer Energie genügt. Es gibt gute und preisgünstige „Energiekostenzähler“, deren primäre Funktion das Erfassen der verbrauchten kWh ist. Ein derartiges Gerät sollte auch für die Messung der Leistung in W eines Verbrauchers umschaltbar sein. Intelligentere, kaum teurere Geräte dieser Art können auch die Wirkleistung und die Blindleistung eines Verbrauchers anzeigen. In der Wohnhaustechnik interessiert die elektrische Wirkleistung (W) bzw. die Wirkarbeit (kWh). Elektrische Multimeter zum Messen der elementaren elektrischen Größen wie Spannung, Strom und Widerstand gehören zur meßtechnischen Grundausstattung. Jeder Haushalt ist vollgestopft mit Elektrogeräten, Batterien und Akkus. Da tritt häufig mal ein Fehler auf, der vorab einer einfachen Diagnose bedarf - aber in den meisten Haushalten fehlt ein Multimeter . Oft sind es nur Kleinigkeiten: z.B. Batterie- oder Akkuspannung 1/10 Volt unter dem Limit, oder ein Netzsteckeranschluß bzw. ein Kabel ist defekt. Vielfachmeßgeräte gibt es in allen Varianten, s. Conrad.de Für den normalen Hausgebrauch reichen Geräte, die zwischen 9 und 20 Euro kosten. Ein Betriebsstundenzähler kann die Brennerlaufzeiten des Heizkessels erfassen. Die Geräte geben Aufschluß über die Betriebszeiten der Heizgeräte und damit über die richtige oder falsche Dimensionierung des Wärmeerzeugers. Wenn der Heizkessel überdimensioniert ist und ständig ein- und ausschaltet, entstehen hohe Stillstandsverluste. QHspezifisch war bei der Planung der Haustechnik in diesem Fall eine unbekannte Größe. Die Natur stattete uns zwar mit 7 Sinnen aus, deren Sensoren reichen für das Überleben im technischen Zeitalter aber nicht aus. Deshalb benötigen wir Meßgeräte. 9 Meßgeräte II 10 Unerläßlich sind genaue Thermometer. Am besten sind immer noch Glasthermometer hoher Genauigkeit und Auflösung - aber die gibt es nicht einmal beim Optiker. Laborthermometer sind die Instrumente der Wahl - erhältlich im Handel für Laborbedarf. Die üblichen Digitalthermometer täuschen Genauigkeit vor. Präzisions-Digitalthermometer (Fehler 0,1%) sind sehr teuer. Ich testete ein Digitalgerät ausreichender Genauigkeit, s. Foto links. Laborthermometer Einschlussform, Ø 8 bis 9 mm. Richterverschluss mit Knopf. Prismatische Messkapillare blauleuchtend, eichfähig Länge 420 mm Mit Hg-Füllung. Meßbereich 0 bis +50 °C Auflösung 0,1 °C € 42,57 brutto Glaswarenfabrik Karl Hecht KG 97647 Sondheim (keine Direktlieferung) DIGITAL-THERMOMETER LOUIS, Hamburg Internet: louis.de Größe: 55x33x10 mm, Batterie LR 43 mit Aufstellbügel und Klebepad Temperaturbereich -20° bis +50° Auflösung: 0,2 °C, Ziffernhöhe 19 mm Fehler: 0,2°C - ist „gut“ (eigene Erprobung) Best. Nr. 10034851 € 9,95 Temperatur-DatenLogger DL-100 T mit USB-Ausgang Conrad-Electronic Art.-Nr.: 100727 € 44,95 bis 32000 Meßwerte Meßrate: 2s - 24h mit Software mit Lithium-Batterie -40 bis +70°C Auflösung: 0,1 °C Details: siehe S. 4 Luxmeter sind zwar als Belichtungsmesser in jeder Kamera enthalten, in den Haushalten zur Messung der Beleuchtungsstärken sind Luxmeter aber fast unbekannt, obwohl die richtige Beleuchtung für das Wohlbefinden ebenso wichtig ist wie die richtige Zimmertemperatur. Einige empfohlene Lux-Werte: Treppen, Keller, Dachboden 30 Lux Diele, Garderobe, WC, Bad 720 Lux Garagen, Flur, Abstellraum 60 Lux Kinderzimmer, Vorratsraum 720 Lux Küche, Hobbyraum, Wohn- und Speisezimmer, Hausarbeitsraum 250 Lux Lesen, Schreiben, Handarbeiten, Malen, Kosmetik 750 Lux Küchen- Hobbyarbeiten, Büro- und Laborarbeiten Techn. Zeichnen, Präzisionsarbeiten, genaues Prüfen und Farbbeurteilung 7000 Lux 500 Lux Das Gerät MS-1300 hat einen Meßbereich von 0,1 bis 50.000 Lux Genauigkeit 5% < 10.000 Lux 10% > 10.000 Lux LUXMETER MS-1300 Artikel-Nr.: 128800 € 34,95 Conrad-Electronic CO2-Sensor mit Steuerausgang (s. Buch S. 70) Infrarotthermometer Günstiger Meßbereich: 500-3000 ppm, Auflösung min. 150 ppm, Genauigkeit 150 ppm Diese Geräte dienen zur berührungslosen Messung von Oberflächentemperaturen. Die Firma Conrad Electronic bietet eine große Auswahl an. Die Messung zeigt z.B. die Oberflächentemperatur einer Dämmplatte. Wichtig ist das D:S-Verhältnis (Meßabstand zu Meßfleck) der Optik (z.B. 13:1) und ein einstellbarer Emissionsgrad. CO2 Raumluftmonitor/ Transmitter LN 401 CHF 490,-Mosway Electronics GmbH Industrie-Elektronik, Gas- Sensorik Gebäudetechnik Binzholzstrasse 33 CH-8636 Wald / ZH www.mosway.ch/de/ln401.html Messprinzip: Genauigkeit: Temperaturabhängigkeit: Messbereich: Max. CO2 - Konzentration: Abmessungen: Stromversorgung: Ausgang: Analogausgang Umgebungstemperatur: Rel. Luftfeuchtigkeit: Physikalisch (IR-Absorption durch CO2) 5% d. Messwerts +/- 150 PPM (@25 °C, 1013hPa) < 5 ppm pro °C 0 – 5000 ppm CO2 100% CO2 ohne Überlastung der Messzelle! 70x70x26mm 8..15 VDC 0.2A (nominal 12 VDC) 3 potentialfreie Kontakte max. 48V/0.5A 0-5V == 0-5000ppm CO2 (Ri = 100 Ohm) 10 – 35 °C 0 - 95% (nicht kondensierend) Beispiel: IR 362 € 99,95 Conrad Electronic, Artikel-Nr.: 121292 Meßbereich: Genauigkeit: Optik: Emissions-Grad: Abmessung: Ansprech-Zeit: Auflösung Temperatur: -50 bis +750 ºC ± 2 °C oder 2% vom Meßwert 13:1 0.1 bis 1.0 einstellbar (B x H x T) 48 x 180 x 106 mm <1s 0.1 °C Für Anwender, die mit dem Lötkolben arbeiten können und wollen: CO2-Messer Bausatz mit allen Bauteilen inkl. Hauptplatine, € 149,Sensor-Platine mit Sensor, progr. Controller ATtiny26 und Display Elektor beschreibt das Gerät in seinem Monatsheft Januar 2008 Lieferant: Elektor-Verlag GmbH Süsterfeldstraße 25 52072 Aachen Tel. 0241-88909-0 www.elektor.de Das Gerät mißt etwas ungenauer als das Gerät von Mosway Meßbereich ca. 400 ppm - 4000 ppm Temperaturbereich -10 bis + 40°C Fehler: ca. ± 20% bei 1000 ppm: ± 200 ppm Leistungsaufnahme ca. 300 mW Betriebsspannung 5 V Meßwertanzeige digital + analog auf LCD-Display Relais1: für Lüftungssteuerung mit 4 einstellbaren Grenzwerten Relais 2: für Fehleralarm oder Notbelüftung Schaltausgänge für 230V/10A ~ Automatische Kalibrierung Es gibt noch viele weitere nützliche Geräte für den Haushalt, die nicht nur das Herz des Meßtechnikers erfreuen können wie z.B. ein Hygrometer, ein Schallpegelmesser, eine Feinwaage 50 mg-250 g, eine Stoppuhr, eine präzise Schieblehre und natürlich Taschenrechner mit technischen und kaufmännischen Funktionen. Man sollte nur die Meßgeräte kaufen, deren Fehlergrenzen mit ± x % (Genauigkeit) zu allen Meßbereichen spezifiziert sind - im Datenblatt oder in der Bedienungsanleitung zu finden. Wir leben in einer von Technik bestimmten Welt, deren Zusammenhänge und Folgen wir nur verstehen, wenn die physikalischen Hintergründe bewußt werden - dabei helfen Meßgeräte. Bei allem Messen sollte man aber an den „Innungsspruch“ der Meßtechniker denken: „Wer mißt, mißt Mist, man muß nur wissen, welchen Mist man mißt“ Diese Aussage bezieht sich auf die Betrachtung und Bewertung der möglichen Meßfehler der Meßanordnung. Postleitzahlen DWD - Wetterstationen Zuordnung der Postleitzahl zur Wetterstation Rev. B Mai 2008 Die Anwendung der Postleitzahltabellen auf den Folgeseiten ist nicht notwendig, wenn das Programm des IWU (Seite 3) für die Berechnung der Gradtagszahlen benutzt wird oder die lokalen GTZ beim DWD bestellt werden (s. Seite 2) Bekanntmachung des Ministeriums Stand 26. Juli 2007 Dieser Auszug aus der Bekanntmachung des Bundesministeriums für Verkehr, Bau und Stadtentwicklung zeigt die Anlage 2: „Zuordnung der Postleitzahlen zu Wetterstationen“ Seite 2 zeigt die Wetterstationen des DWD, die bis Dez. 07 kostenlos monatlich veröffentlicht wurden. Die vom IWU veröffentlichten Gradtagszahlen zu den Stationen sind mit einem markiert. Die Zuordnung der Postleitzahlen zu den Wetterstationen: S. 3-6 Aus der Miteilung des Ministeriums: In Anlehnung an die zum Zeitpunkt der Erstellung dieser Richtlinie aktuelle VDI 3807, Blatt 1, Juni 1994, beruht das Verfahren zur Witterungsbereinigung des Endenergieverbrauchs für Heizung auf der Verwendung von Heizgradtagen G15/15. Mit der zu erwartenden Neufassung der VDI 3807, Blatt 1, wird das Verfahren auf die Verwendung von Gradtagen G20/15 * umgestellt. * G20/15 bedeutet: Gradtagszahlen für 20°C Innentemperatur und 15°C Heizgrenztemperatur HGT Zusammenstellung: Jürgen Saatweber, Rev. A Dez. 2007 hier: Rev. B Mai 2008 11 12 Stationen im ehemaligen Monatsbericht des DWD Die Stationen in den weißen Zeilen wurden vom DWD nicht veröffentlicht; sie sind gegen Gebühr lieferbar. Die Wetterstationen in der Tabelle des IWU IWU Standortname DWD Stationshöhe in m Stationsnummer Stationscode Aachen 205 10501 2205 Augsburg 463 10852 4128 Bamberg 243 10675 2674 Berlin-Tempelhof 49 10384 3316 Bremen 5 10224 1474 Dresden-Klotzsche 222 10488 3386 Düsseldorf 37 10400 1192 Emden-Flugplatz 0 10200 1063 zusätzlich: Fichtelberg Erfurt-Bindersleben 323 10554 4200 zusätzlich: Fritzlar Frankfurt/Main Flughafen 113 10637 2640 Görlitz 238 10499 3380 Greifswald 6 10184 3016 Hamburg-Fuhlsbüttel 11 10147 1459 Hannover 59 10338 1538 Hof 567 10685 4027 Hohenpeißenberg 977 10962 4161 Karlsruhe 112 10727 2698 Kassel (bis Dez. 2007) → Fritzlar 231 10438 9029 Kempten 705 10946 4137 Konstanz 443 10929 2795 Leipzig-Scheuditsch 141 10469 3368 Lindenberg 98 10393 3346 List / Sylt 26 10020 1402 Magdeburg 76 10361 3177 Meiningen 450 10548 4236 München / Flughafen 528 10870 4190 Neuruppin 38 10270 3330 Nürburg-Barweiler 485 10506 2005 Nürnberg 312 10763 4081 Potsdam 81 10379 3342 Rostock-Warnemünde 4 10170 3014 Saarbrücken/Ensheim 320 10708 2105 Schleswig 43 10035 1438 Schwerin 59 10162 3038 Straubing 350 10788 4505 Stuttgart / Echterdingen 419 10738 2746 Trier-Petrisberg 265 10609 2276 Westermakelsdorf (nur bis Dez. 2007) 3 10055 3835 Würzburg 268 10655 2674 Zuordnung der Postleitzahlen zu den Meßstationen des DWD PLZ von PLZ bis Stationsname PLZ von 01000 02000 03000 04000 05000 06000 07000 07331 07337 01999 02999 03999 04999 05999 06999 07330 07336 07380 Dresden Görlitz Lindenberg Leipzig nicht vergeben Leipzig Meiningen Erfurt Meiningen 07381 07426 07500 07900 07931 08200 08371 08500 09000 09357 09376 093 80 09385 09390 09557 09573 09577 09579 09581 09619 09624 10000 11000 12000 14000 15000 16000 17000 18000 19000 20000 21150 22000 23000 23769 23770 24000 25000 25845 25846 25849 07425 07499 07899 07930 08199 08370 08499 08999 09356 09375 09379 09384 09389 09556 09572 09576 09578 09580 09618 09623 09999 10999 11999 13999 14999 15999 16999 17999 18999 19999 21150 21999 22999 23768 23769 23999 24999 25844 25845 25848 25849 Erfurt Meiningen Erfurt Meiningen Erfurt Meiningen Erfurt Meiningen Erfurt Meiningen Erfurt Meiningen Erfurt Meiningen Erfurt Meiningen Erfurt Meiningen Erfurt Meiningen Erfurt Berlin nicht vergeben Berlin Potsdam Lindenberg Neuruppin Greifswald Rostock Schwerin Hamburg-Fuhlsbüttel Bremen Hamburg-Fuhlsbüttel Schwerin Westermakelsdorf Schwerin Schleswig Schleswig List auf Sylt Schleswig List auf Sylt 25850 25863 25864 25869 25870 25938 25939 25946 25947 25980 25981 25992 25993 25996 25998 25999 26000 27000 29000 32000 38000 40000 43000 44000 48000 50000 51000 52000 53000 54000 55116 55132 55246 55247 55252 55253 56000 60000 25862 25863 25868 25869 25937 25938 25945 25946 25979 25980 25991 25992 25995 25997 25998 25999 26999 28999 31999 37999 39999 42999 43999 47999 49999 50999 51999 52999 53999 55115 55131 55245 55246 55251 55252 55999 59999 60999 Schleswig List auf Sylt Schleswig List auf Sylt Schleswig List auf Sylt Schleswig List auf Sylt Schleswig List auf Sylt Schleswig List auf Sylt Schleswig List auf Sylt Schleswig List auf Sylt Emden-Flughafen Bremen Hannover Fritzlar Magdeburg Düsseldorf nicht vergeben Düsseldorf Hannover Düsseldorf Nürburg-Barweiler Aachen Nürburg-Barweiler Trier-Petrisberg Karlsruhe Trier-Petrisberg Karlsruhe Trier-Petrisberg Karlsruhe Trier-Petrisberg Nürburg-Barweiler Frankfurt Main 61000 61999 Fritzlar 62000 63000 64000 64347 64348 64521 64522 64560 64561 64569 64570 62999 63999 64346 64347 64520 64521 64559 64560 64568 64569 64576 nicht vergeben Würzburg Würzburg Karlsruhe Würzburg Karlsruhe Würzburg Karlsruhe Würzburg Karlsruhe Würzburg PLZ bis Stationsname 13 14 PLZ von PLZ bis Stationsname PLZ von PLZ bis Stationsname 64577 64577 Karlsruhe 76357 76358 Karlsruhe 64578 64578 Würzburg 76359 76359 Stuttgart 64579 64579 Karlsruhe 76360 76645 Karlsruhe 64580 64583 Würzburg 76646 76646 Stuttgart 64584 64584 Karlsruhe 76647 76668 Karlsruhe 76669 Stuttgart 64585 64588 Würzburg 76669 64589 64589 Karlsruhe 76670 76683 Karlsruhe 64590 64652 Würzburg 76684 76684 Stuttgart 64653 64653 Karlsruhe 76685 76697 Karlsruhe 64654 64664 Würzburg 76698 76698 Stuttgart 64665 64665 Karlsruhe 76699 76702 Karlsruhe 76703 Stuttgart 64666 64682 Würzburg 76703 64683 64683 Karlsruhe 76704 76708 Karlsruhe 64684 64999 Würzburg 76709 76709 Stuttgart 65000 65238 Nürburg-Barweiler 76710 76834 Karlsruhe 65239 65239 Karlsruhe 76835 76835 Saarbrücken/Ensheim 65240 65427 Nürburg-Barweiler 76836 76845 Karlsruhe 65428 65428 Karlsruhe 76846 76846 Saarbrücken/Ensheim 76847 Karlsruhe 65429 65438 Nürburg-Barweiler 76847 65439 65439 Karlsruhe 76848 76848 Saarbrücken/Ensheim 65440 65450 Nürburg-Barweiler 76849 76854 Karlsruhe 65451 65451 Karlsruhe 76855 76855 Saarbrücken/Ensheim 65452 65461 Nürburg-Barweiler 76856 76856 Karlsruhe 65462 65462 Karlsruhe 76857 76857 Saarbrücken/Ensheim 76886 Karlsruhe 65463 65467 Nürburg-Barweiler 76858 65468 65468 Karlsruhe 76887 76887 Saarbrücken/Ensheim 65469 65478 Nürburg-Barweiler 76888 76888 Karlsruhe 65479 65479 Karlsruhe 76889 76889 Saarbrücken/Ensheim 65480 65794 Nürburg-Barweiler 76890 76890 Karlsruhe 65795 65795 Karlsruhe 76891 76891 Saarbrücken/Ensheim 76899 Karlsruhe 65796 65899 Nürburg-Barweiler 76892 65900 65999 Frankfurt Main 76900 77708 Karlsruhe 66000 66999 Saarbrücken/Ensheim 77709 77709 Stuttgart 67000 67999 Saarbrücken/Ensheim 77710 77715 Karlsruhe 68000 68999 Karlsruhe 77716 77716 Stuttgart 69000 69999 Würzburg 77717 77727 Karlsruhe 70000 75999 Stuttgart 77728 77728 Stuttgart 77735 Karlsruhe 76000 76256 Karlsruhe 77729 76257 76257 Stuttgart 77736 77736 Stuttgart 76258 76306 Karlsruhe 77737 77739 Karlsruhe 76307 76307 Stuttgart 77740 77740 Stuttgart 76308 76326 Karlsruhe 77741 77755 Karlsruhe 76327 76327 Stuttgart 77756 77756 Stuttgart 77760 Karlsruhe 76328 76336 Karlsruhe 77757 76337 76337 Stuttgart 77761 77761 Stuttgart 76338 76355 Karlsruhe 77762 77772 Karlsruhe 76356 76356 Stuttgart 77773 77773 Stuttgart 15 PLZ 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