Über den Umgang mit Energie

Altes und Neues zu Energieaufwandszahlen

Die Energieeinsparverordnung kümmert sich seit vielen Jahren um den Neubau und Bestand von Wohnhäusern. Auch der Anlagenmechaniker mit seinen Komponenten zur Beheizung und Trinkwassererwärmung ist betroffen.

Den Aufwand zur Raumbeheizung gering zu halten bedeutet meist auch einen sparsamen Betrieb (Bild: thinkstock)

Den Aufwand zur Raumbeheizung gering zu halten bedeutet meist auch einen sparsamen Betrieb (Bild: thinkstock)

Die energetische Bewertung eines Gebäudes erfolgt unter sehr unterschiedlichen Gesichtspunkten. Einerseits wird geguckt, welche Energiemengen das Haus übers Jahr benötigt. Andererseits schaut man hin, wie dann diese Energie zur Verfügung gestellt wird. Wir beleuchten kurz die Verfahren hierzu und was es Neues gibt in diesem Bereich.

Zwei räumliche Bauten mit gleichem Volumeninhalt von 1000 m³ aber völlig unterschiedlichen Umschließungsflächen von 600 m² für den Würfel und 1050 m² für das Quader (Bild: IBH)

Zwei räumliche Bauten mit gleichem Volumeninhalt von 1000 m³ aber völlig unterschiedlichen Umschließungsflächen von 600 m² für den Würfel und 1050 m² für das Quader (Bild: IBH)

Die Grundidee zur Gebäudehülle

Ein Wohnhaus gibt über seine Umschließungsflächen Wärme an die kalte Umgebung ab. Sehr gute und dicke Wärmedämmung verzögert natürlich den Durchgang. Also wird bei der Berechnung eines Hauses in Tabellenform zusammengetragen, welche Außenwände, Fenster, Dachkonstruktionen sowie der Fußböden ein Haus umschließen. Diese Hüllfläche wird also bestimmt und so erfährt man welche Wärmemenge für ein durchschnittliches Jahr an die Umgebung verballert wird. Dabei spielt natürlich auch eine Rolle wie kompakt ein solches Gebäude gebaut ist. Ein lang gestrecktes eingeschossiges Haus bietet der Umgebung deutlich mehr Fläche als ein würfelförmiger Bau, bei ansonsten gleichen umbauten Raumvolumen. Im Bild sehen Sie einen solchen Vergleich. Der viergeschossige Würfel bietet 600 Quadratmeter Hüllfläche. Der eingeschossige Flachbau hat bei gleicher Wohnfläche eine Hüllfläche von 1050 Quadratmeter. Energetisch besser ist offensichtlich der Würfel. Das beste Verhältnis von Hüllfläche zum umschlossenen Volumen bietet übrigens eine Kugel. Allerdings ist die Raumausnutzung für eine Kugel eher schwierig.

Grundidee zur Lüftung

Um ein Gebäude bewohnbar zu machen, muss dieses auch entsprechende Luftwechsel zulassen. Es darf natürlich nicht von Frisch abgeschottet sein. Was noch vor 30 Jahren durch gewöhnliche Undichtigkeiten an Luftaustausch stattfand muss heutzutage in Neubauten schon durch entsprechende Lüftungstechnik ins Gebäude gedrückt werden. Fakt ist jedenfalls, dass sowohl in „alten“ Bestandsgebäuden als auch in Neubauten ein Heizenergieanteil zur Erwärmung von Frischluft berücksichtigt werden muss. Eine Luftwechselzahl, von zum Beispiel 0,4 deutet an, dass das Raumvolumen eines Gebäudes 0,4-mal pro Stunde durch Frischluft ersetzt werden soll. Das macht beispielsweise bei einem Haus mit 1000 m³ Raumvolumen einen Volumenstrom von 400 m³ pro Stunde aus.

Grundidee zur Trinkwassererwärmung

Dieser Punkt beinhaltet die Annahme, dass ein großes Gebäude auch entsprechend hohe Verbräuche nach sich zieht. So wird beispielsweise pauschal ausgesagt, dass 12,5 Kilowattstunden je Quadratmeter und innerhalb eines Jahres zur Trinkwassererwärmung benötigt werden. Diese Annahme schaut also nicht auf einen Anzahl an tatsächlichen Personen die tatsächlich vielleicht 50 Liter warmes Wasser pro Tag benötigen, sondern sondern auf einen Pauschalwert.

Der Energieaufwand zum Transport eines Brennstoffs in einer Pipeline findet sich im Primärenergiefaktor wieder

Der Energieaufwand zum Transport eines Brennstoffs in einer Pipeline findet sich im Primärenergiefaktor wieder

Zusammenfassung und Schlüsse

Für ein Gebäude ergibt sich abschließend und zusammenfassend ein Wert für die Endenergie, die dem Gebäude innerhalb eines Jahres zugeführt werden soll um es auf Temperatur zu halten und das warme Wasser zu bereiten. Bis zu diesem Schritt der Zusammenfassung sind noch keine Gedanken notwendig geworden die das Konzept der Beheizung betreffen. Es ist also noch nicht eingeflossen, ob die Heizenergie mittels einer Wärmepumpe oder aber mittels eines Pelletkessels ins Gebäude gebracht wird. Kommt es zu der Entscheidung, so stellt sich beispielsweise heraus, mit welchem Primärenergiefaktor die zukünftige Anlage berechnet wird. Dieser Primärenergiefaktor, kurz -fP– , zeigt an, wie viel Energie aufgewandt wurde um den Energieträger vor Ort, also im berechneten Gebäude einsetzen zu können.

Im Primärenergiefaktor für Erdgas von 1,1 soll also enthalten sein, wie beispielsweise das Erdgas gefördert und aufbereitet wird. Es fließt noch der Aufwand für den Transport durch Pipelines und die Verteilung vor Ort in den Städten in den Faktor mit ein. Der „Primärenergiefaktor“ zeigt das Verhältnis von der eingesetzten Primärenergie zur abgegebenen Endenergie auch in Bezug auf die Klimaschädlichkeit. Daher wird für Holz oder Pellets als Brennstoff beispielsweise der Faktor 0,2 angenommen.

Umgangssprachlich heißt das dann für einen Kubikmeter Erdgas der beim Endkunden verbrannt wird entstehen klimaschädliche Verbrennungsgase wie aus 1,1 Kubikmeter Erdgas (fP= 1,1). Auch bei einem Holz- oder Pelletskessel verflüchtigt sich der Brennstoff nicht etwa klimaneutral, was einem fP= 0 entsprechen würde sondern mit Emissionen die eine Belastung wie 0,2 Kubikmeter Erdgas hervorrufen (für Holz und Pellet-Kessel gilt fP= 0,2).

Wo bleibt die Anlagentechnik?

Zu guter Letzt ist natürlich auch die Anlagentechnik interessant zur energetischen Bewertung der notwendigen Beheizung eines Gebäudes. Übertrieben könnte man sagen, dass ein uralter Ölkessel aus den 60ern des letzten Jahrhunderts nicht mithält mit einem High-End-Gerät als Ölbrennwertkessel der neuesten Generation. Will man also die Anlagentechnik bewerten, so gibt es die Möglichkeit Tabellenwerte aus der DIN V 4701-10 zu übernehmen. Diese Norm bildet mit den dort hinterlegten Werten für Wärmeerzeuger eher unterdurchschnittliche Effizienz in Sachen Kessel der Branche ab. Die Konsequenz hieraus ist, dass man Wohnhäusern deren Energieverbrauch man durchrechnet und denen man abschließend die DIN-Werte der 4701-10 zugrunde legt, zu schlecht bewertet.

Man kann aber alternativ zu den „schlechten“ Werten aus der Norm auch konkrete Werte der Hersteller dieser Wärmeerzeuger heranziehen. Diese sind dann in der Regel deutlich besser. Ein und dasselbe Haus wird mit DIN-Werten gerechnet deutlich schlechter dargestellt als mit konkreten Herstellerangaben.

Die neuen Energieaufwandszahlen des DEPV am Beispiel des Kesselherstellers Viessmann (Bild: DEPV)

Die neuen Energieaufwandszahlen des DEPV am Beispiel des Kesselherstellers Viessmann (Bild: DEPV)

Neu für Pellet-Anlagen

Bislang wurden Pelletkessel in der zur energetischen Bewertung von Heizanlagen maßgeblichen Norm DIN V 4701-10 deutlich zu schlecht bewertet. Der Grund dafür war, dass sie dort mit Standardwerten hinterlegt waren und diese bei weitem nicht mehr der Energieeffizienz heutiger, marktgängiger Pelletkessel entsprechen. So ergibt sich für die Heizwärme- und Warmwassererzeugung ein bis zu gut 25 Prozent zu hoher Endenergiebedarf. Dadurch steigert sich für Pelletkessel bei Berechnungen nach der DIN V 4701-10 der Pelletbedarf im gleichen Umfang, was beim durchschnittlichen Wohnhaus rund eine Tonne jährlich ausmacht.

Der DEPV hat nun Abhilfe geschaffen und von 13 Kesselherstellern die Energieaufwandszahlen für deren gängiges Sortiment an Pelletkesseln abgefragt. Die Herstellerkennwerte können für öffentlich-rechtliche Nachweise wie auch für die Energieberatung verwendet werden. Es handelt sich insgesamt um 135 Kesseltypen. 41 Kessel befinden sich in der Leistungsstufe < 15 kW, 72 Kessel zwischen 15 < 50 kW, 14 Kessel haben eine Leistung von 50 kW < 100 kW und 8 Kesseltypen liegen > 100 kW. Die Übersicht kann im Internet unter http://depv.de/de/downloads/depv_publikationen/ abgerufen werden. Die Werte werden aktuell ebenfalls in die am Markt gängigen Software-Programme eingearbeitet.

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