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BBSR-Online-Publikation, Nr. 07/2009
Entwicklung eines Normteils zur DIN V 18599
für Wohngebäude und Beurteilung energetischer
Anforderungen an Wohngebäude in Zusammenhang
mit der Fortschreibung der EnEV
Endbericht
Impressum
Herausgeber
Bundesministerium für Verkehr,
Bau und Stadtentwicklung (BMVBS), Berlin
Bundesinstitut für Bau-, Stadt-
und Raumforschung (BBSR)
im Bundesamt für Bauwesen
und Raumordnung (BBR), Bonn
Bearbeitung
Zentrum für Umweltbewusstes Bauen e.V., Kassel (Auftragnehmer)
Prof. Dr.-Ing. Anton Maas
in Zusammenarbeit mit
ITG Institut für Technische Gebäudeausrüstung, Dresden
Prof. Dr.-Ing. Bert Oschatz
Fraunhofer-Institut für Bauphysik, Stuttgart
Hans Erhorn
Bundesinstitut für Bau-, Stadt- und Raumforschung, Bonn
Andrea Vilz (Leitung)
Vervielfältigung
Alle Rechte vorbehalten
Zitierhinweise
BMVBS / BBSR (Hrsg.): Entwicklung eines Normteils zur DIN V 18599
für Wohngebäude und Beurteilung energetischer Anforderungen an
Wohngebäude in Zusammenhang mit Fortschreibung der EnEV,
BBSR-Online-Publikation 07/2009.
urn:nbn:de:0093-ON0709R223
Die vom Auftragnehmer vertretene Auffassung ist
nicht unbedingt mit der der Herausgeber identisch.
ISSN 1868-0097
urn:nbn:de:0093-ON0709R223
© BMVBS / BBSR März 2009
Ein Projekt des Forschungsprogramms „Zukunft Bau“ des Bundesministeriums für Verkehr, Bau und Stadtentwicklung (BMVBS) und des Bundesinstituts für Bau-, Stadt- und Raumforschung (BBSR) im Bundesamt für Bauwesen und Raumordnung (BBR).
DIN V 18599 für Wohngebäude und EnEV-Anforderungen
Seite 1
Inhalt
1
Einleitung und Aufgabenstellung........................................................................................................... 3
2
DIN V 18599 für Wohngebäude ............................................................................................................ 4
3
4
2.1
Ansatz für die Umsetzung in der Norm .......................................................................................... 4
2.2
Konzept des Beiblatts "Wohngebäude" ......................................................................................... 5
Modellrechnungen für den Vergleich DIN V 4108-6/DIN V 4701-10 und DIN V 18599........................ 8
3.1
Kurzbeschreibung der Inhalte der DIN V 18599 ............................................................................ 8
3.2
Berechnungsansatz Nutzwärme und Nutzkälte gemäß DIN V 18599........................................... 8
3.3
Randbedingungen der Modellrechnung......................................................................................... 9
3.3.1
Bauliche Randbedingungen.................................................................................................... 9
3.3.2
Anlagentechnische Randbedingungen und Variantenbildung.............................................. 10
3.4
Vergleich der Berechnungsverfahren .......................................................................................... 10
3.5
Anwendung des Berechnungsverfahrens der DIN V 18599........................................................ 17
EnEV 2009 für Wohngebäude ............................................................................................................ 19
4.1
Berechnungsverfahren und Anforderungsmodell ........................................................................ 19
4.2
Anforderungen der EnEV 2009.................................................................................................... 20
4.2.1
Jahres-Primärenergiebedarf ................................................................................................. 20
4.2.2
Zusatzanforderung (Anforderungen an den baulichen Wärmeschutz)................................. 24
4.2.3
Weitere Anforderungen......................................................................................................... 26
4.3
Wirtschaftlichkeitsberechnungen ................................................................................................. 27
4.3.1
Anforderungsniveau EnEV 2007 .......................................................................................... 28
4.3.2
Berechnung des Heizwärme-, Heizenergie- und Primärenergiebedarfs .............................. 28
4.3.3
Anlagentechnische Randbedingungen (EnEV 2007) ........................................................... 29
4.3.4
Bautechnische Randbedingungen (EnEV 2007) .................................................................. 29
4.3.5
Bautechnische Randbedingungen (EnEV 2009) .................................................................. 29
4.3.6
Anlagentechnische Randbedingungen für die Berechnungen zum Anforderungsniveau der
Zusatzanforderungen .......................................................................................................................... 29
4.3.7
Verfahren zur Beurteilung der Wirtschaftlichkeit .................................................................. 29
4.4
Kosten .......................................................................................................................................... 30
4.5
Ergebnisdarstellung ..................................................................................................................... 31
4.6
Auswertungen und Schlussfolgerungen ...................................................................................... 35
4.6.1
Allgemeine Auswertungen (Primärenergieanforderung) ...................................................... 35
4.6.2
Einfluss der Wahl der Wirtschaftlichkeitsparameter (Primärenergieanforderung) ............... 37
4.6.3
Allgemeine Auswertungen (Zusatzanforderung) .................................................................. 39
4.6.4
Schlussfolgerungen .............................................................................................................. 40
1. Einleitung und Aufgabenstellung
BBSR-Online-Publikation Nr. 07/2009
5
Seite 2
Zusammenfassung.............................................................................................................................. 40
Literatur....................................................................................................................................................... 41
Anlage......................................................................................................................................................... 43
Berechnungen gemäß Stand April 2008 (Verbändeanhörung)
Anlage A: Berechnungen gemäß Referenzausführung, Energieträger Heizöl
Anlage B: Berechnungen gemäß Referenzausführung, Energieträger Heizöl, ohne Lüftungsanlage
Anlage C: Berechnungen gemäß Referenzausführung, Energieträger Erdgas
Anlage D: Berechnungen gemäß Referenzausführung, Energieträger Erdgas, ohne Lüftungsanlage
Berechnungen gemäß Stand Juni 2008 (Kabinettfassung)
Anlage E: Berechnungen gemäß Referenzausführung, Energieträger Heizöl
Anlage F: Berechnungen gemäß Referenzausführung, Energieträger Heizöl, ohne Lüftungsanlage
Anlage G: Berechnungen gemäß Referenzausführung, Energieträger Erdgas
Anlage H: Berechnungen gemäß Referenzausführung, Energieträger Erdgas, ohne Lüftungsanlage
Anlage I: Berechnungen zur Wirtschaftlichkeit der Zusatzanforderung
1. Einleitung und Aufgabenstellung
1
Seite 3
Einleitung und Aufgabenstellung
Im Rahmen des Integrierten Energie- und Klimaprogramms der Bundesregierung wurde eine Fortschreibung der Energieeinsparverordnung 2007 [1] (EnEV 2007) für 2009 angekündigt. Dabei soll neben der
Verschärfung der Anforderungen an den Jahres-Primärenergiebedarf von Neubauten um 30 % auch eine
Straffung und Vereinfachung der Vorschrift erfolgen. Unter anderem ist geplant, die Bewertungsregeln für
Wohn- und Nichtwohngebäude zu vereinheitlichen.
Der vorliegende Bericht behandelt zwei Themenschwerpunkte. Zum einen soll die Voraussetzung dafür
geschaffen werden, dass der Energiebedarf für Wohngebäude nachvollziehbar und praktisch handhabbar
nach der universellen Methode der DIN V 18599 [12] berechnet werden kann. Der zweite Schwerpunkt
beinhaltet die Formulierung der Anforderungen in der EnEV 2009 und die zugrunde gelegten Wirtschaftlichkeitsbetrachtungen.
Berechnungsverfahren DIN V 18599 für Wohngebäude
Die Umsetzung der Rechenregeln zur Bestimmung des Energiebedarfs für Wohngebäude erfolgt in Form
eines neu zu erstellenden Beiblatts zur DIN V 18599. Die Entscheidung bezüglich der konkreten Gestaltung des Beiblatts wird vor dem Hintergrund der Projektergebnisse und der Abstimmung im Normungskreis getroffen.
Zusammengefasst ist die Anwendung von DIN V 18599 für Wohngebäude erforderlich
-
zur Umsetzung eines einheitlichen Verfahrens für alle Gebäudetypen (Wohn- und Nichtwohngebäude)
-
zur besseren Bewertung von Gebäuden mit unterschiedlichem Wärmeschutzniveau und damit
unterschiedlichen Heizzeiten
-
zur besseren Berücksichtigung von ungeregelten Wärmeeinträgen aus anlagentechnischen Komponenten
-
zur Berücksichtigung von sowohl Neu- als auch Altanlagen
-
zur Berechnung des Kühl- und Kälteenergiebedarfs
Zur Untersuchung der Abweichungen zwischen dem Rechenverfahren nach DIN V 4108-6 [4] in Verbindung mit DIN V 4701-10 [5] und dem Verfahren nach DIN V 18599 werden Modellrechnungen vorgenommen. Diese werden durch das Fraunhofer-Institut für Bauphysik mit einer Wissenschaftsversion des
IBP-18599 Kernel durchgeführt.
Anforderungsniveau und Wirtschaftlichkeitsbetrachtungen
Vor dem Hintergrund der Anforderungen an die Wirtschaftlichkeit der zu treffenden Maßnahmen werden
in dem vorliegenden Bericht Berechnungen für Wohngebäude mit normalen Innentemperaturen angestellt. Dabei werden verschiedene Gebäudetypen herangezogen, bei denen die einzelnen Einflussgrößen
auf den Energiebedarf repräsentativ dargestellt und quantifiziert werden. Es erfolgen vergleichende Betrachtungen, die als Basis das Niveau der Energieeinsparverordnung 2007 aufweisen. Als Vergleichsgröße wird der Jahres-Endenergiebedarf herangezogen. Dieser Wert ergibt sich aus einer Bilanz, unter Berücksichtigung der Anteile Jahres-Heizwärmebedarf, Warmwasserwärmebedarf und Verluste der Anlagentechnik. Für die Bestimmung der einzelnen Größen gelangen die entsprechenden Rechenverfahren
(DIN V 4108-6 [4] bzw. DIN EN 832 [3] und DIN V 4701-10 [5]) zur Anwendung. Als Einflussgrößen auf
den Heizenergiebedarf werden der bauliche Wärmeschutz - Wärmedurchgangskoeffizienten, g-Werte,
Wärmebrücken und Luftdichtheit - sowie Heizungs- und Lüftungstechnik und solare Warmwasserbereitung betrachtet. Berechnungen nach DIN V 18599 werden im Zuge der Wirtschaftlichkeitsbetrachtungen
nicht angestellt.
Im Gutachten des Passiv-Haus-Instituts [24] wurden bereits die wirtschaftlichen Spielräume für eine Fortschreibung der EnEV-Anforderungen untersucht. Zum Zeitpunkt der Erstellung dieses Gutachtens konnten weder das Anforderungsmodell „Referenzgebäudeverfahren“ noch konkrete Anforderungswerte für
Wohngebäude berücksichtigt werden. Im Hinblick auf ein zu verschärfendes Anforderungsniveau und
veränderte technische und wirtschaftliche Randbedingungen wird daher für den Bereich der Wohngebäu1. Einleitung und Aufgabenstellung
Seite 4
de geprüft, welche Umsetzungsmöglichkeiten für eine Novellierung der Energieeinsparverordnung in
2009 unter Beachtung des Wirtschaftlichkeitsgebots gegeben sind.
Anhand von vier Beispielgebäuden unterschiedlicher Größe werden Variationsrechnungen durchgeführt.
Schwerpunkt bildet die Gegenüberstellung der energetischen Auswirkung von unterschiedlichen baulichen und anlagentechnischen Maßnahmen. Seitens der Gebäudeausführung werden die Wandkonstruktionen mit WDVS sowie typische Dach,- Fenster, und Deckenkonstruktionen betrachtet. Im anlagentechnischen Bereich werden die üblichen Systeme der Niedertemperatur- und Brennwerttechnik, solare
Warmwasserbereitung und Abluftanlagen untersucht.
Im Laufe der Projektbearbeitung wurden unterschiedliche Anforderungsniveaus für die künftige Verordnung diskutiert. In diesem Bericht werden zwei offizielle, allgemein nachvollziehbare Verordnungsversionen dokumentiert
-
Stand April 2008 (Verbändeanhörung)
-
Stand Juni 2008 (Kabinettfassung)
2
DIN V 18599 für Wohngebäude
2.1
Ansatz für die Umsetzung in der Norm
Die Rechenregeln für die Bestimmung des Energiebedarfs von Wohngebäuden werden im Rahmen eines
Beiblatts zur DIN V 18599 zusammengestellt. Hiermit soll ein anwendungsorientierter Auszug aus der
bestehenden Norm geschaffen werden, der alle für Wohngebäude entscheidenden Normelemente
(Randbedingungen, Kennwerte sowie die Bilanzierungsmethode) beinhaltet.
Der im Rahmen des Projekts entwickelte Ansatz sieht vor, die erforderlichen Inhalte aus DIN V 18599-1
(Bilanzansatz, Bilanzgrenzen, Primärenergiebewertung) und DIN V 18599-10 (Nutzungsrandbedingungen, Klimadaten) neu zusammenzustellen. Grundlegende Berechnungsansätze aus den Teilen 2, 5 und 8
werden aufgeführt (z.B. die Bilanz des Heizwärmebedarfs ohne reduzierten Betrieb an Wochenenden
und damit ohne die für Nichtwohngebäude vorgesehene „Wärmeverschiebung“) und es wird auf die für
Wohngebäude relevanten Detailschritte (z.B. Kombination von räumlich und zeitlich eingeschränktem
Heizbetrieb) verwiesen. DIN V 18599-6 ist komplett in Bezug zu nehmen, da ausschließlich Wohnungslüftungsanlagen und Luftheizungsanlagen für den Wohnungsbau sowie nach einer geplanten Überarbeitung
auch die Wohnungskühlung behandelt werden. Prinzipiell gleiches gilt für den Teil 9 der Norm, der keine
gesonderte Aufbereitung erfordert und gegebenenfalls auch (aus der Zusammenstellung) entfallen kann.
Die Normenteile 3, 4 und 7 entfallen für die Bilanzierung des Energiebedarfs bei Wohngebäuden (derzeit)
komplett. Bei einer Fortschreibung von Teil 7 (ggf. in Verbindung mit Teil 3), mit der Zielsetzung, den
Kühlenergiebedarf mit entsprechender Anlagentechnik für Wohngebäude abzubilden, müsste dies entsprechend in das Beiblatt integriert werden. Dies ist aus gegenwärtiger Sicht jedoch nicht zu erwarten, da
eine Erweiterung des Teils 6 favorisiert wird.
Im Rahmen der vergleichenden Darstellung der Berechnungsverfahren sowie der Zwischen- und Endergebnisse aus DIN V 18599 und den derzeitigen Verfahren nach DIN V 4108-6 und DIN V 4701-10 müssen insbesondere die Themen
-
nicht mehr vorhandene „Trennung der Gewerke“ durch Einführung der iterativen Bestimmung der
Wärmequellen
-
infolge des zuvor genannten die unterschiedliche Bewertung von anlagentechnischen Wärmeeinträgen
-
Wegfall der Musteranlagen infolge der breiteren Varianz der Randbedingungen (z.B. bauliches
Wärmeschutzniveau, Alter der Anlagentechnik)
behandelt werden.
2. DIN V 18599 für Wohngebäude
2.2
Seite 5
Konzept des Beiblatts "Wohngebäude"
Aus Sicht eines Anwenders ist es günstig, wenn die gesamte DIN V 18599 für Wohngebäude in einem
durchgehenden Papier zusammengefasst wird. Dies soll in Form eines Beiblattes zur Norm erfolgen.
Um die Nähe zur vollständigen Norm und die Übersichtlichkeit bei zukünftigen Überarbeitungen zu gewährleisten wäre es günstig, wenn jeder Teil der vollständigen Norm einem Kapitel des Beiblattes entsprechen würde. Allen Gliederungspunkten der bisherigen Normteile könnte eine Ziffer vorangestellt werden, die der Nummer des Normteiles entspricht.
Für das Beiblatt für Wohngebäude könnten folgende Kapitel für alle Teile zusammengefasst werden:
-
Einleitung
Kapitel 0.1 Anwendungsbereich
Kapitel 0.2 Normative Verweisungen
Kapitel 0.3 Begriffe, Symbole und Einheiten
Literaturhinweise
Dabei ist zu prüfen, ob Symbole oder Indizes mehrfach verwendet werden. Gegebenenfalls müssten
diese Abschnitte in den einzelnen Kapiteln erhalten bleiben. Alle Verweise sind entsprechend anzupassen. Nicht benötigte Teile der DIN V 18599 werden entsprechend gekennzeichnet, bleiben jedoch in der
ersten Gliederungsebene erhalten. Die für Wohngebäude relevanten Normteile werden auf die für Wohngebäude typischen Anwendungsfälle reduziert.
Es ergibt sich folgende grundsätzliche Gliederung:
Seite 6
Tabelle 1: Gliederung des Beiblatts "Wohngebäude".
0.1
0.2
0.3
0.3.1
0.3.2
1
1.4
1.5
1.6
1.7
1.8
1.9
2
Inhalt
Vorwort
Einleitung
Anwendungsbereich
Normative Verweisungen
Begriffe, Symbole und Einheiten
Begriffe
Symbole, Einheiten, Indizes
Allgemeine Bilanzierungsverfahren, Begriffe, Zonierung und Bewertung der Energieträger
(entspricht Teil 1 der vollständigen Norm)
Verknüpfung der Kapitel
Energetische Bilanzierung
Zonierung von Gebäuden
Verrechnung von Bilanzanteilen
Bestimmung von Systemgrenzen, Flächen und Volumina
Vorgehensweise bei der Bilanzierung
2.4
2.5
2.6
Nutzenergiebedarf für Heizen von Gebäudezonen (entspricht Teil 2 der vollständigen
Norm)
Monatsbilanzverfahren
Bestimmung der Einzelgrößen für das Monatsbilanzverfahren
3
entfällt
4
entfällt
5
5.4
5.5
5.6
Endenergiebedarf von Heizsystemen (entspricht Teil 5 der vollständigen Norm)
Randbedingungen für die einzelnen Prozessbereiche
Ermittlung der Energieaufwendungen
6
6.4
6.5
6.6
6.7
6. 8
6.9
Endenergiebedarf von Wohnungslüftungsanlagen und Luftheizungsanlagen für den
Wohnungsbau (entspricht Teil 6 der vollständigen Norm)
Nutzwärmebedarf
Übergabe
Verteilung
Speicherung
Erzeugung
7
entfällt
8
Nutz- und Endenergiebedarf von Warmwasserbereitungssystemen (entspricht Teil 8
der vollständigen Norm)
8.4
8.5
Grundlagen und Randbedingungen
8.6
Ermittlung der Kennwerte
9
entfällt
10
Nutzungsrandbedingungen für Wohngebäude, Klimadaten (entspricht Teil 10 der
vollständigen Norm)
Anhänge (normativ)
Literaturhinweise
Seite 7
Der Umfang der Norm der Norm ergibt sich damit wie folgt (Abschätzung)
Tabelle 2: Geschätzter Seitenumfang des Beiblatts "Wohngebäude".
Normteil
Umfang der vollständigen Norm
Umfang 18599 „Wohngebäude“
1
66 Seiten
ca. 50 Seiten
2
104 Seiten
ca. 80 Seiten
3
80 Seiten
entfällt
4
85 Seiten
entfällt
5
125 Seiten
ca. 100 Seiten
6
89 Seiten
80 Seiten
7
102 Seiten
entfällt
8
79 Seiten
65 Seiten
9
14 Seiten
entfällt
10
62 Seiten
ca. 5 Seiten
Summe
806
380
Vergleichswerte:
DIN V 4108-6 (110 Seiten + 5 Seiten Berichtigung)
DIN V 4701-10 (156 Seiten + 4 Seiten A1)
DIN V 4701-12 (23 Seiten)
PAS 1027 (44 Seiten)
DIN V 4701-10 B1 (Musteranlagen, 211 Seiten)
Summe: 342 Seiten bzw. 552 Seiten (mit Musteranlagen)
Vorteile der vorgeschlagenen Verfahrensweise:
-
einheitliches Verfahren für alle Gebäude
-
Vermeidung systematischer Fehler, die bei Anwendung der bisherigen Normen (4108/4701) außerhalb ihres Gültigkeitsbereiches auftreten
-
sehr enge Bindung an vollständige Norm
-
gleiche Ergebnisse für „Wohngebäude“-Version und vollständige Norm
-
Verwendung gleicher Software möglich, aber nicht zwingend
-
wer vollständige Norm hat, muss keine zusätzliche Norm kaufen
-
einfacher Verweis auf Gesamtnorm für nicht abgebildete Technik
-
überschaubarer Aufwand bei Erstellung und Pflege
-
vergleichsweise gute Handhabung
Seite 8
Nachteile:
3
3.1
-
neue Software/Einarbeitung für alle Anwender der bisherigen Verfahren
-
Umfang der „Wohngebäude“-Version bleibt relativ groß
-
größerer Aufwand bei Pflege/Weiterentwicklung der Norm
Modellrechnungen für den Vergleich DIN V 4108-6/DIN V 4701-10 und DIN V
18599
Kurzbeschreibung der Inhalte der DIN V 18599
Die Norm gliedert sich in 10 Teile. Die Inhalte und die Gliederung werden im Folgenden beschrieben.
Das Berechnungsverfahren der DIN V 18599 [12] bis [22] basiert auf einer Monatsbilanz, wobei neben
der Nutzenergie für Wärme (bisher Heizwärmebedarf) nun auch die Nutzenergie für Kühlung bilanziert
wird (Teil 2 der Norm). Darüber hinaus wurde ein neues Verfahren für die Bilanz der Luftaufbereitung,
d.h. Heizen, Kühlen sowie Be- und Entfeuchten über raumlufttechnische Anlagen (RLT) ergänzt (Teil 3).
Ebenfalls Bestandteil der Gesamtenergiebilanz des Gebäudes ist die Nutz- und Endenergie für Beleuchtung (Teil 4) sowie für Trinkwarmwasserbereitung (Teil 8).
Die Bewertung der Anlagentechnik und damit der Prozessbereiche Übergabe, Verteilung, Speicherung
und Erzeugung erfolgt getrennt für Heizsysteme (Teil 5 und 9), Wohnungslüftungssysteme (Teil 6), RLTund Kälteversorgungssysteme (Teil 7) sowie die Trinkwarmwasserbereitung (Teil 8 und 9).
Je nach Nutzung der Gebäude werden die Randbedingungen der Berechnung separat festgelegt (Teil
10). Die Zusammenführung der einzelnen Energieanteile und damit die umfassende Gesamtenergiebilanz sowie die Verrechnung von prozessübergreifenden Energieflüssen erfolgt in Teil 1 der Norm. Dies
betrifft v.a. die Verrechnung von ungeregelten Wärme- und Kälteeinträgen in der Bilanz der Nutzwärme
und Nutzkälte, wobei über einen iterativen Ansatz z.B. die nutzbaren Wärmeeinträge durch das Rohrleitungsnetz oder durch künstliche Beleuchtung mit bilanziert werden.
3.2
Berechnungsansatz Nutzwärme und Nutzkälte gemäß DIN V 18599
Der aus den bisherigen Berechnungsverfahren bekannte Berechnungsansatz für den Heizwärmebedarf
basiert auf der Bilanz der Wärmeverluste und -gewinne, wobei die Wärmegewinne bezüglich ihrer Nutzbarkeit gewichtet werden. In DIN V 18599-2 wurde dieser Ansatz übernommen, allerdings die Begriffe im
Zuge der europäischen Harmonisierung angepasst. Der Heizwärmebedarf wird nun Nutzwärmebedarf
oder Nutzwärme genannt, so dass der Analogie folgend im Kühlfall die Nutzkälte bilanziert wird. Die
Wärmeverluste und -gewinne werden in ihrer Begrifflichkeit neutralisiert, da im Kühlfall die "Verluste"
eigentlich positiv und die "Gewinne" eher negativ zu werten sind. Daher wurden die Definitionen "Wärmesenke" und "Wärmequelle" eingeführt. Das Temperaturniveau bestimmt dabei, ob es sich um eine Quelle
oder Senke handelt. Im Einzelnen werden dabei die folgenden Energieanteile in die Bilanz einbezogen:
Transmission, Lüftung, solare Strahlungsgewinne bzw. Abstrahlung sowie interne Wärme- oder Kälteeinträge (nutzungsbedingt oder aus Anlagentechnik).
Die Bilanzgleichungen für den Heiz- und Kühlfall sind gemäß DIN V 18599-2 allgemein wie folgt definiert
Nutzwärmebedarf Qh,b = Qsink - η Qsource
Nutzkältebedarf Qc,b = (1 - η) Qsource
Beim Nutzwärmebedarf werden den Wärmesenken Qsink die nutzbaren Wärmegewinne η Qsource gegenübergestellt. Für den Nutzkältebedarf werden die nicht nutzbaren Wärmegewinne (1 - η) Qsource bilanziert.
Dabei werden für Heiz- und Kühlfall unterschiedliche Randbedingungen in Ansatz gebracht, z.B. für die
Bilanzinnentemperaturen. Für beide Fälle gilt, dass die Bilanz getrennt nach Nutzungs- und Nichtnutzungstagen (Wochenend- und Ferienzeiten) erfolgt, sofern keine durchgehende Nutzung vorliegt. Mit den
o.g. Gleichungen werden also unter Zugrundelegung der jeweiligen Randbedingungen der Nutzungs- und
3. Modellrechnungen für den Vergleich DIN V 4108-6/DIN V 4701-10 und DIN V 18599
Seite 9
Nichtnutzungszeiten Tagesbilanzen bestimmt, die dann mittels der Anzahl der Tage zu einer Monatsbilanz summiert werden.
3.3
Randbedingungen der Modellrechnung
Auf Grundlage der programmtechnischen Umsetzung von DIN V 18599 in einer Wissenschaftsversion
des IBP-18599 Kernel wurden Modellrechnungen durchgeführt, um die Berechnungsergebnisse (JahresEnd- und -Primärenergiebedarf) nach den Verfahren DIN V 4108-6 / DIN V 4701-10 und DIN V 18599
vergleichen zu können.
3.3.1
Bauliche Randbedingungen
Die Modellgebäude umfassen nachstehende Gebäudetypen.
Freistehendes Einfamilienhaus
1,5-geschossig
Wohngebäude Zweispänner
3-geschossig
beheiztes Volumen Ve 669,0
m³
beheiztes Volumen Ve 4158,0 m³
Hüllfläche A
455,0
m²
Hüllfläche A
1907,6 m²
A/Ve-Verhältnis
0,68
m-1
A/Ve-Verhältnis
0,46
Nutzfläche AN
214,1
m²
Nutzfläche AN
1330,6 m²
m-1
Für alle Gebäudetypen werden einheitlich folgende Randbedingungen für die Bestimmung der Nutzwärme angesetzt:
-
Wohnfläche Awo = AN,EnEV / 1,35 (EFH) bzw. AN,EnEV / 1,20 (MFH)
-
belüftetes Volumen V = 0,76 · Ve (EFH) bzw. 0,8 · Ve (MFH)
-
Nutzungsprofil: Einfamilienwohnhaus bzw. Mehrfamilienwohnhaus
-
Gebäudedichtheit gemäß Kategorie 1 (mit Dichtheitsprüfung)
-
Wärmebrückenzuschlag ΔUWB = 0,05 W/(m²K)
-
schwere Bauweise
-
Nachtabschaltung, Teilbeheizung
-
Kennwerte der Bauteile
Außenwand U = 0,26 W/(m²K), Außentür U = 1,8 W/(m²K), Dach U = 0,22 W/(m²K), unterer Gebäudeabschluss (Kellerdecke, -wand, -innenwand, -boden) U = 0,35 W/(m²K),
Fenster U = 1,4 W/(m²K), g = 0,60
Absorption opake Bauteile vertikal (Außenwände) α = 0,5, horizontal/schräg α = 0,8 (Dächer).
3.3.2
Seite 10
Anlagentechnische Randbedingungen und Variantenbildung
Für die Randbedingungen der Anlagentechnik wird auf die Konfiguration der Diagramm-Anlagen der DIN
V 4701-10 zurückgegriffen. Im Grundfall wird von einem kombiniert betriebenen Brennwertkessel ausgegangen. In den Varianten wird zunächst das Verteilsystem optimiert (Aufstellung/Verteilung ausschließlich beheizt, Verzicht auf Zirkulation), anschließend die Erzeugung, d.h. Einsatz einer thermischen Solaranlage zur Warmwasserbereitung, Einsatz einer Zu-/Abluftanlage zur Wohnungslüftung sowie Ersatz des
Kessels durch ein Wärmepumpensystem. Im Einzelnen können der Grundfall und die Varianten gemäß
Tabelle 3 zusammengefasst werden:
Tabelle 3: Konfiguration der Anlagentechnik in Anlehnung an Diagrammanlagen der DIN V 4701-10.
BW (=Grundfall)
+beheizt
+Solar
+WLA
+Abluft
+Fenster
Sole/Wasser-WP
3.4
BW-Kessel 55/45°C, zentral, kombiniert, Aufstellung unbeheizt, Verteilung z.T. beheizt
Trinkwarmwasserspeicher, mit Zirkulation, Radiatoren, Außenwand, Thermostat, 1K
Aufstellung/Verteilung beheizt, ohne Zirkulation
TW solar (Flachkollektor), bivalenter Solarspeicher
Wohungslüftungsanlage Zu-/Abluft, WRG durch WÜT 80%
Wohungslüftungsanlage Abluft
Kennwerte Fenster U=0,8 W/(m²K), g=0,5
Sole-Wasser-WP 35/28°C, zentral, kombiniert, Trinkwasser- und Pufferspeicher
Flächenheizung, Einzelraumregelung, 2K
Vergleich der Berechnungsverfahren
Der Vergleich der Berechnungsergebnisse nach den Verfahren DIN V 4108-6 / DIN V 4701-10 und DIN V
18599 wird für 2 Gebäude (EFH und MFH) durchgeführt, die die Unterschiede in den Berechnungsverfahren repräsentativ wiedergeben. Die Ergebnisse sind in den nachfolgenden Tabellen und Diagrammen
dargestellt.
Der Vergleichbarkeit der Berechnungsergebnisse beider Verfahren sind Grenzen gesetzt. Zwar basiert
die Wärmebilanz beider Ansätze auf einer monatlichen Betrachtung, darüber hinaus sind jedoch in allen
Prozessbereichen verschiedene Änderungen/Neuerungen im Ansatz der DIN V 18599 zu finden. In der
Regel handelt es sich hierbei jedoch nicht um völlige Neudefinitionen von Ansätzen, sondern eher um
Verschiebungen von Bilanzanteilen. Unabhängig von den Abweichungen bieten beide Verfahren für sich
genommen innerhalb ihrer Bilanzgrenzen plausible Ergebnisse.
Für die Berechnungsverfahren des Wärmebedarfs bzw. der Nutzenergie Wärme sind dabei die folgenden
wesentlichen Neuerungen im Ansatz zu nennen
-
Solare Wärmeeinträge
Eine methodische Änderung im Bilanzierungsansatz stellt die Definition der solaren Abstrahlung
dar. Im Verfahren nach DIN V 4108-6 werden die Gewinne insgesamt durch die sich einstellenden "negativen Wärmegewinne" vermindert und anschließend mit dem Ausnutzungsgrad gewichtet. Im Ansatz der DIN V 18599 werden sie als Wärmesenken verbucht, ohne Anrechnung der
Nutzbarkeit. Diese Änderung hat jedoch nur geringe quantitative Auswirkungen auf die Nutzwärme. In den nachfolgenden Abbildungen ist der Unterschied zu Vergleichszwecken bereinigt.
-
Iterativer Ansatz, Verrechnung der internen Wärmeeinträge
Die Wärmeeinträge (solar, intern, Anlagentechnik) werden im Verfahren der DIN V 4108-6 vereinfacht pauschal angenommen und sind in einem Wert zusammengefasst. Im Ansatz der DIN V
18599 erfolgt die explizite Berechnung des Energiebedarfs für Beleuchtung (bei Nichtwohngebäuden) und der Wärmeabgabe von anlagentechnischen Komponenten, letztere in der Regel
abhängig von den Umgebungstemperaturen. Diese berechneten Größen gehen in nachfolgenden
Iterationsschritten in die Bedarfsermittlung ein, so dass sich die endgültige Bilanz im konvergierten Zustand einstellt. In Bild 1 und Bild 2 sind die Bilanzanteile für das Einfamilienhaus (EFH) und
das Mehrfamilienhaus (MFH) dargestellt.
Seite 11
Die Diagramme für das Einfamilienhaus (Bild 1) und das Mehrfamilienhaus (Bild 2) machen deutlich, dass
sich bei den einzelnen Bilanzanteilen Verschiebungen einstellen. In der Summe (Q_h_b = Bilanzgröße
rechts) werden diese Schwankungen jedoch kompensiert (MFH) bzw. führen zu einer leichten Erhöhung
der Nutzenergie nach DIN V 18599 für das Beispiel eines kleineren Gebäudes (EFH). Beim Einfamilienhaus ist dies in erster Linie auf die internen Wärmeeinträge zurückzuführen, da durch die detaillierte Berechnung der Wärmeabgabe des Verteilsystems dieser Einfluss bei größeren Gebäuden besser abgebildet werden kann. Es stellt sich für die Nutzwärme gemäß DIN V 18599 insgesamt eine Differenz von
+9% (EFH) bzw. -3% (MFH) im Vergleich zum Heizwärmebedarf nach DIN V 4108-6 ein.
14.000
DIN V 4108-6 [kWh/a]
12.000
DIN V 18599 [kWh/a]
10.000
8.000
6.000
4.000
2.000
Bild 1:
Q_h_b
Q_S_sink
Q_V_sink
Q_T_sink
eta *
Q_I_source
Q_I_source
eta *
Q_S_source
Q_S_source
0
Bilanzanteile Nutzwärmebedarf für das EFH. Legende: Nicht gestrichelt dargestellte Anteile
ergeben die rechts dargestellte Bilanz, d.h. "Q_h_b". Als Einzelgrößen sind von links nach
rechts folgende aufgeführt:
"Q_S_source" solare Wärmequellen, "eta * Q_S_source" nutzbare solare Wärmequellen
"Q_I_source" interne Wärmequellen, "eta * Q_I_source" nutzbare interne Wärmequellen
"Q_T_sink" Wärmesenken durch Transmission, "Q_V_sink" Wärmesenken durch Lüftung,
"Q_S_sink" Wärmesenken durch solare Abstrahlung, "Q_h_b" Nutzwärmebedarf
Seite 12
80.000
70.000
DIN V 4108-6 [kWh/a]
DIN V 18599 [kWh/a]
60.000
50.000
40.000
30.000
20.000
10.000
Bild 2:
Q_h_b
Q_S_sink
Q_V_sink
Q_T_sink
eta *
Q_I_source
Q_I_source
eta *
Q_S_source
Q_S_source
0
Bilanzanteile Nutzwärmebedarf für das MFH. Legende siehe Abbildung oben.
Bei der rechnerischen Bewertung der Anlagentechnik basiert der Ansatz der DIN V 18599 in Teilbereichen auf dem Verfahren der DIN V 4701-10. Insgesamt übernommen wurde die Gliederung in Prozessbereiche, d.h. Übergabe/Regelung, Verteilung, Speicherung und Erzeugung mit anschließender primärenergetischer Bewertung. Wesentliche verfahrenstechnische Änderung ist der Wegfall der Größe "Aufwandszahl" gemäß Definition der DIN V 4701-10, da im Ansatz der DIN V 18599 nur Energieanteile bilanziert werden. Die nachfolgend beschriebenen Aspekte stellen die wichtigsten Verfahrensänderungen
dar, wie auch aus den Diagrammen in Bild 3 und Bild 4 zu ersehen ist. Die Berechnungsergebnisse sind
in diesem Fall nur für das EFH dargestellt.
-
Nutzenergiebedarf Trinkwarmwasser
Im Berechnungsverfahren DIN V 4701-10 wird pauschal für Wohn- und Nichtwohngebäude (sofern Bedarf vorhanden) ein Trinkwarmwasserbedarf von 12,5 kWh/(m² a) angenommen. Im Verfahren der DIN V 18599 erfolgt hier eine Differenzierung, die unterschiedliche Wohn- und Nichtwohn-Nutzungen unterscheidet. Für Einfamilienhäuser sind dabei 12, für Mehrfamilienhäuser 16
kWh/(m² a) anzusetzen. Zusätzlich beeinflusst wird der Absolutwert durch den veränderten Flächenbezug. Mit dem neuen Verfahren führt dies zu Unterschieden von -29% (EFH) bzw. +7%
(MFH).
-
Verluste Übergabe
Der Berechnungsansatz der DIN V 18599 wurde grundlegend überarbeitet. Dies führt zu einer
wesentlich höheren Bewertung der anteiligen Wärmeverluste. Im vorliegenden Fall stellt sich eine
Erhöhung um 140 % ein.
-
Verluste Verteilung
Die Berechnung der Verluste der Verteilung ist nur noch bedingt vergleichbar. Zunächst wurden
die geometrischen Randbedingungen überarbeitet (Leitungslängen), um auch Nichtwohngebäude abdecken zu können. Darüber hinaus erfolgt im Ansatz der DIN V 18599 eine detaillierte Bestimmung der sich einstellenden Heizkreistemperaturen je Prozessschritt sowie der rechnerischen Laufzeit der Komponenten.
-
Verluste Speicherung
Hier gelten ähnliche Veränderungen der Randbedingungen wie bei der Verteilung, was die Vergleichbarkeit der Ergebnisse einschränkt.
Seite 13
-
Hilfsenergien der Prozessbereiche
Bei der rechnerischen Bewertung der eingesetzten Hilfsenergie weichen die Berechnungsansätze in verschiedenen Aspekten ab. Im dargestellten Beispiel des EFH führt dies zu einer Reduzierung der Hilfsenergie um 21% für Heizung und Trinkwarmwasser. Beim MFH (nicht dargestellt)
ergeben sich Werte, die um 38% höher liegen.
-
Verluste Erzeugung und Endenergie
Bei der Erzeugung ist als wesentliche Änderung die Umstellung der Berechnung von Heiz- auf
Brennwertbezug zu nennen. Dies beeinflusst in noch stärkerem Maße die primärenergetische
Bewertung.
Insgesamt stellen sich Differenzen gegenüber dem bisherigen Verfahren von +12% (EFH) bis +23%
(MFH) für die Endenergie ein. Bei der resultierenden Primärenergie führt dies jedoch v.a. bedingt durch
den Heizwert/Brennwert-Bezug zu Differenzen von +4% (EFH) bzw. +15% (MFH).
300
DIN V 18599 [kWh/a]
12.000
250
10.000
200
8.000
150
6.000
100
4.000
50
2.000
0
Bild 3:
Q_h_f
Q_h_g
Q_h_s
Q_h_d
Q_h_ce
Q_h_b
0
Q_h_g_aux
DIN V 4108-6/
DIN V 4701-10 [kWh/a]
Q_h_s_aux
350
Q_h_d_aux
14.000
DIN V 4108-6/
DIN V 4701-10 [kWh/a]
DIN V 18599 [kWh/a]
Q_h_ce_aux
16.000
Q_h_f_aux
400
18.000
Bilanzanteile Heizsystem für das EFH. Legende: links dargestellt der zu deckende Wärmebedarf "Q_h_b", anschließend Einzelgrößen von links nach rechts Verlust Übergabe (ce), Verteilung (d), Speicherung (s) und Erzeugung (g) sowie die resultierende Endenergie (f). Auf der
rechten Seite analog für Hilfsenergie (aux).
Seite 14
250
7.000
DIN V 4108-6/
DIN V 4701-10 [kWh/a]
6.000
DIN V 4108-6/
DIN V 4701-10 [kWh/a]
200
DIN V 18599 [kWh/a]
DIN V 18599 [kWh/a]
5.000
150
4.000
100
3.000
50
2.000
1.000
Bild 4:
Q_w_f_aux
Q_w_g_aux
Q_w_s_aux
Q_w_d_aux
Q_w_f
Q_w_g
Q_w_s
Q_w_d
Q_w_ce
Q_w_b
0
Q_w_ce_aux
0
Bilanzanteile Trinkwarmwasserbereitung für das EFH. Legende siehe Abbildung oben. Wärmebedarf hier "Q_w_b".
Tabelle 4 und Tabelle 5 geben die genannten Energien zusammenfassend wieder. Die Berechnungsgrößen nach DIN V 4108-6/DIN V 4701-10 sind links dargestellt, die anschließende Spalte enthält die Berechnung gemäß DIN V 18599. Das "Delta" rechts gibt die Abweichung der Werte, d.h. der Verfahren
wieder. Für die Berechnung nach DIN V 18599 wird zu Vergleichszwecken auch die Nutzenergie Wärme
ohne Verrechnung der Wärmeeinträge durch die Anlagentechnik dargestellt (Qh,b,ohne Iteration). Die Nutzenergie der Warmwasserbereitung wird je nach Verfahren mit Qtw bzw. Qw,b bezeichnet. Die Endenergie
ist separiert dargestellt, d.h. für den Anteil der Wärmeenergie für Heizung und Trinkwarmwasser (QWE,E
bzw. Qf,Wärme) und den Anteil der Hilfsenergien für beide Prozesse (QHE,E bzw. Qf,Hilfsenergie). Die Primärenergie ist absolut (QP bzw. Qp) und flächenbezogen (qP bzw. qp) angegeben, wobei jeweils auf die gleiche Fläche bezogen wird, d.h. der Nutzfläche gemäß EnEV 2007 (AN). Für das Verfahren der EnEV 2007
ist darüber hinaus die Anforderungsgröße qP,max,EnEV angegeben.
Tabelle 4: Berechnungsergebnisse für das EFH für beide Verfahren.
DIN V 4108-6/DIN V 4701-10
Qh
10.859 kWh/a
Qtw
QWE,E
2.676 kWh/a
18.533 kWh/a
QHE,E
535 kWh/a
eP
1,61
QP
AN = 0,32 Ve
qP = QP'' = QP/AN
qP,max,EnEV
20.982 kWh/a
214,1 m²
98,0 kWh/(m²a)
DIN V 18599
Qh,b,ohneIteration
14.224 kWh/a
31%
Qh,b
11.855 kWh/a
9%
Qw,b
1.903 kWh/a
-29%
20.957 kWh/a
13%
391 kWh/a
-27%
21.824 kWh/a
4%
Qf,Wärme
Qf,Hilfsenergie
Qp
AN =
Delta
214,1 m²
Awo = AN/1,2
178,4 m²
qp = Qp/AN
101,9 kWh/(m²a)
4%
110,4 kWh/(m²a)
Seite 15
Tabelle 5: Berechnungsergebnisse für das MFH für beide Verfahren.
DIN V 4108-6/DIN V 4701-10
Qh
55.785 kWh/a
DIN V 18599
Qh,b,ohneIteration
68.938 kWh/a
24%
Qh,b
53.998 kWh/a
-3%
Qtw
16.632 kWh/a
Qw,b
17.741 kWh/a
7%
QWE,E
88.288 kWh/a
Qf,Wärme
108.681 kWh/a
23%
QHE,E
1.251 kWh/a
1.419 kWh/a
13%
15%
eP
Delta
Qf,Hilfsenergie
1,38
QP
96.738 kWh/a
Qp
111.534 kWh/a
AN = 0,32 Ve
1.330,6 m²
AN =
1.330,6 m²
Awo = AN/1,2
1.108,8 m²
qP = QP'' = QP/AN
72,7 kWh/(m²a)
qP,max,EnEV
87,3 kWh/(m²a)
qp = Qp/AN
83,8 kWh/(m²a)
15%
Die bisher dargestellten Berechnungsergebnisse beschreiben die verfahrensbedingten Differenzen der
Ergebnisse anhand eines Beispiels, d.h. eines Brennwertkessels. Weitere Neuerungen in den Berechnungsverfahren beziehen sich auf den Einsatz abweichender Anlagentechnik. Die Konfiguration der Varianten ist Tabelle 3 im vorangehenden Text zu entnehmen.
Tabelle 6 und Tabelle 7 zeigen, dass die betrachteten anlagentechnischen Maßnahmen in den verschiedenen Rechenverfahren unterschiedliche Ergebnisse hervorrufen. In den Tabellen ist ein Bezugsfall
"BW+Solar" dargestellt, bei dem der bauliche Wärmeschutz etwa den Anforderungen der EnEV 2009
entspricht, sowie jeweils vier Varianten. Neben dem Absolutwert des Jahres-Primärenergiebedarfs in
[kWh/a] für beide Verfahren ist die Abweichung angegeben ("Delta Verfahren"). Für die Variantenbetrachtung relevant sind jedoch die jeweiligen Abweichungen zum Grundfall, da diese abgesehen von der
Grundabweichung die Sensitivität der Verfahren gegenüber anlagentechnischen Maßnahmen darstellen.
Im Einzelnen zeigen sich bei den Varianten folgende Ergebnisse:
-
Bei "xxx+beheizt" wird v.a. das Verteilsystem optimiert, d.h. die Aufstellung und Verteilung erfolgt
vollständig im beheizten Bereich, das Trinkwarmwasser wird ohne Zirkulation betrieben. Diese
Randbedingungen werden auf den Bezugsfall sowie die Varianten des Einfamilienhauses angewendet, welches als vollständig beheizt betrachtet wird. Beim Mehrfamilienhaus wird eine unbeheizte Aufstellung von Wärmeerzeuger/-speicher angenommen.
-
Bei "BW+Solar" wird ggf. aufbauend auf der vorgenannten Optimierung der Verteilung zusätzlich
eine thermische Solaranlage zur Trinkwarmwasserbereitung eingesetzt.
-
Der Einsatz einer Zu-/Abluftanlage zur Wohnungslüftung "BW+WLA" wird mittels DIN V 18599
allgemein besser bewertet, als bei der DIN V 4701-10. Kommt jedoch eine reine Abluftanlage zur
Anwendung, so wird diese gemäß DIN V 18599 eher schlechter bewertet, was den erwarteten
Ergebnissen entspricht.
-
Die Variante "WP" stellt eine Sole-Wasser-Wärmepumpe für kombinierten HeizungsWarmwasser-Betrieb dar. Die Berechnungsansätze für Wärmepumpen in den beiden Verfahren
sind praktisch nicht mehr vergleichbar, da gemäß DIN V 18599 auf ein europäisches Verfahren
zurückgegriffen wird, welches durchgehend auf anderen Ansätzen aufbaut. Daher ist auch eine
äquivalente Parametrierung der verglichenen Systeme nur eingeschränkt möglich. Es zeigt sich
jedoch, dass allgemein die recht hohen Verbesserungen bei der Bewertung des Einsatzes von
Wärmepumpen gemäß DIN V 4701-10 mit dem Verfahren der DIN V 18599 nicht erreicht werden
können.
Seite 16
In Bild 5 bis Bild 7 sind die Ergebnisse aus Tabelle 6 und Tabelle 7 grafisch dargestellt.
Tabelle 6: Ausführungsvarianten anlagentechnischer Maßnahmen beim EFH.
Varianten
BW+beheizt+Solar
BW+beheizt+WLA
BW+beheizt+Abluft
BW+beheizt+Solar+WLA
Sole/Wasser-WP+beheizt
Qp [kWh/a]
DIN V 4108-6/
DIN V 4701-10 DIN V 18599
14.600
17.475
15.108
16.672
17.606
19.826
12.107
14.207
11.892
13.905
Delta
Verfahren
20%
10%
13%
17%
17%
Delta zu Referenz
DIN V 4108-6/
DIN V 4701-10 DIN V 18599
3%
21%
-17%
-19%
-5%
13%
-19%
-20%
Tabelle 7: Ausführungsvarianten anlagentechnischer Maßnahmen beim MFH.
Varianten
BW+Solar
BW+WLA
BW+Abluft
BW+Solar+WLA
Sole/Wasser-WP
Qp [kWh/a]
DIN V 4108-6/
DIN V 4701-10 DIN V 18599
81.589
98.101
81.579
90.233
96.714
111.731
66.429
76.811
63.825
86.516
Delta
Verfahren
20%
11%
16%
16%
36%
Delta zu Referenz
DIN V 4108-6/
DIN V 4701-10 DIN V 18599
0%
19%
-19%
-22%
-8%
14%
-22%
-12%
40%
EFH
MFH
30%
20%
10%
Bild 5:
Sole/WasserWP
BW+Solar
+WLA
BW+Abluft
BW+WLA
BW+Solar
0%
Rechnerische Unterschiede des Primärenergiebedarfs der beiden Verfahren für die Varianten.
Seite 17
Sole/WasserWP+beheizt
BW+beheizt+Solar+WLA
BW+beheizt+Abluft
BW+beheizt+WLA
DIN V 18599
BW+beheizt+Solar
DIN V 4108-6/
DIN V 4701-10
-30%
Bild 6:
-20%
-10%
0%
10%
20%
30%
Abweichung zur Referenz (BW+beheizt+Solar) für beide Verfahren und alle Varianten: Beispiel
EFH.
Sole/Wasser-WP
BW+Solar+WLA
BW+Abluft
BW+WLA
DIN V 18599
BW+Solar
DIN V 4108-6/
DIN V 4701-10
-30%
Bild 7:
3.5
-20%
-10%
0%
10%
20%
30%
Abweichung zur Referenz (BW+Solar) für beide Verfahren und alle Varianten: Beispiel MFH.
Anwendung des Berechnungsverfahrens der DIN V 18599
Der erweiterte Bilanzierungsansatz der DIN V 18599 erfordert vom Anwender des Berechnungsverfahrens in verschiedenen Bereichen einen erhöhten Aufwand der Datenaufnahme und Verarbeitung gegenüber der Verfahren der DIN V 4108-6 und DIN V 4701-10. Bei der Aufnahme der baulichen Randbedingungen liegt der Mehraufwand in erster Linie bei der Zonierung, die bei Wohngebäuden jedoch nicht zur
Anwendung kommt. Besonders im Bereich der Anlagentechnik bot das Verfahren der DIN V 4701-10
mittels der Musteranlagen des Beiblattes [23] die Möglichkeit, aus einem Katalog von mehr als 70 vorkonfigurierten Anlagen auszuwählen und diese ggf. anzupassen. Um die Akzeptanz des Verfahrens zu erhöhen sollten hier vergleichbare Angebote erstellt werden. Ein Beispiel hierzu ist in Bild 8 enthalten, welches die Systembeschreibung einer Musteranlage in Anlehnung an die Darstellung im Beiblatt der DIN V
4701-10 zeigt, wobei die Konfiguration den Erfordernissen der Parametrierung gemäß DIN V 18599 entspricht. Als Beispiel ist ein System mit Kombikessel und solarer Trinkwassererwärmung gewählt.
Systembeschreibung:
Seite 18
Schaubild:
Raumheizung und Trinkwarmwasserbereitung
-
Übergabe/Verteilung
gebäudezentral innerhalb thermischer Hülle, innenliegende Stränge und Anbindungen, geregelte
Pumpe auf Bedarf ausgelegt, hydraulisch abgeglichen, Konstantdruck, Übergabe Heizkreis mit freien
Heizflächen, Anordnung normale Außenwand,
Thermostatventil 1K
-
Speicherung/Erzeugung
Öl-Brennwertkessel im Kombibetrieb 55/45°C,
Trinkwarmwasser-Solaranlage (klein, Flachkollektor), Aufstellung innerhalb thermischer Hülle, bivalenter Solarspeicher (stehend), kein Pufferspeicher
Wohnungslüftungssystem:
nicht vorhanden
Raumkühlung:
nicht vorhanden
Bild 8:
RH
g BW
s
d
i
ce HK
TW
g BWs
s BS
d
i
WLA
g
s
d
ce RK
g
s
d
ce
-
Systembeschreibung einer Musteranlage für das Verfahren nach DIN V 18599 in Anlehnung an
die Darstellung gemäß DIN V 4701-10 Beiblatt 1.
Die Anwendung des Verfahrens der DIN V 18599 wird ebenfalls dadurch erschwert, dass die komplexe
Bilanz in ihrer quantitativen Einschätzung nicht transparent dargestellt werden kann. Als Beispiel seien
hier die Blätter zur Anlagenbewertung der DIN V 4701-10 zu nennen, welche es erlauben, die einzelnen
Bilanzanteile übersichtlich nachvollziehen zu können. Hier sollte eine Möglichkeit geschaffen werden,
durch eine transparente Darstellung die "Lesbarkeit" der Zwischenergebnisse des Verfahrens zu verbessern, um so auch die Stärken des Berechnungsansatzes hervorheben zu können.
In Bild 9 ist beispielhaft dargestellt, wie eine solche Visualisierung in graphischer Form aussehen könnte.
Das das Beispiel weist immer noch einen hohen Grad an Komplexität auf, je nach angestrebter Aussage
wäre eine Verdichtung der Informationen günstiger, d.h. die Reduzierung auf das Wesentliche. In der
Abbildung ist für Heizung und Trinkwarmwasserbereitung der Energiefluss der Wärmeenergien maßstabsgerecht aufgetragen, am Beispiel der Variante mit solarer Trinkwassererwärmung des EFH. Eine
analoge Bilanz für die jeweiligen Hilfsenergien würde die gesamtenergetische Betrachtung komplettieren.
Aus Darstellungsgründen sind die Energien für Trinkwarmwasser (rechts) in einer vierfachen Skalierung
gegenüber der linken Seite (Heizung) abgebildet.
Zur Erläuterung der dargestellten Energieflüsse (von unten nach oben, d.h. in Richtung der Bedarfsentwicklung, die Bezeichnungen orientieren sich an den Formelzeichen der Norm):
Heizung (links): Die Wärmesenken des Gebäudes setzen sich aus Transmission (Q_T_sink) und Lüftung
(Q_V_sink) zusammen. Abzüglich der nutzbaren Wärmegewinne (eta*Q_source) ergibt sich der Nutzenergiebedarf für Heizung (Q_h_b). Die Wärmequellen setzten sich zusammen aus den anlagentechnischen Wärmeeinträgen des Heizsystems (Q_I_source_h) und des Trinkwarmwassersystems
(Q_I_source_w) sowie solarer Wärmeeinträge (Q_S_source) und nutzungsbedingter Wärmeeinträge aus
Personen, Geräten und künstlicher Beleuchtung (Q_I_source_p_fac_l). Der nicht nutzbare Anteil der
Wärmequellen ((1-eta)*Q_source) wird abgeführt (im Kühlfall entspricht dies dem Nutzkältebedarf). Für
die Anlagentechnik ergibt sich mit dem Nutzwärmebedarf (Q_h_b) zuzüglich der Verluste der Übergabe
(Q_h_ce), der Verteilung (Q_h_d) und der Speicherung (Q_h_s, hier = 0) die Erzeugernutzwärme
(Q_h_outg). Die Berücksichtigung der Verluste der Erzeugung (Q_h_g) ergibt die resultierende Endenergie für Heizung (Q_h_f, nur Wärmeenergie, keine Hilfsenergie). Im vorliegenden System sind keine rege3. Modellrechnungen für den Vergleich DIN V 4108-6/DIN V 4701-10 und DIN V 18599
Seite 19
nerativen Energieanteile zu berücksichtigen (Q_h_reg = 0). Die Primärenergie (Q_h_p) ist bei Einsatz
fossiler Energieträger durch die Umstellung des Heizwert-Brennwert-Bezugs meist geringfügig geringer
als die Endenergie, wodurch sich gewissermaßen ein Energieeintrag ergibt (Primary Energy Process).
Trinkwarmwasser (rechts): Analog zum Heizungssystems ergeben auch hier die Nutzenergie (Q_w_b)
und die Verluste der Prozessbereiche (Q_w_ce, Q_w_d, Q_w_s) die Erzeugernutzenergie (Q_w_outg).
Unter Berücksichtigung der Verluste Erzeugung (Q_w_g) und in diesem Fall auch des regenerativen Energieeintrags durch die Solaranlage (Q_w_reg) resultiert die Endenergie (Q_w_f) und im nächsten
Schritt die Primärenergie (Q_w_p).
Primary
Energy
Process
Q_h_p
Q_h_f
Q_h_g
Raumheizung
[kWh/a]
Skalierung 100 %
Trinkwarmwasser
[kWh/a]
Skalierung 400 %
Primary
Energy
Process
Q_h_reg
Q_h_outg
Q_I_source_w
Q_h_s
Q_I_source_h
Q_h_d
Q_w_p
Q_w_f
Q_w_reg
Q_w_g
Q_w_outg
Q_w_s
Q_h_ce
Q_S_source
Q_I_source_p_fac_l
Q_w_d
Q_w_ce
Q_h_b
Q_V_sink
eta*Q_source
(1-eta)*Q_source
Q_T_sink
Q_w_b
Bild 9:
Bilanzanteile Heizung und Trinkwarmwasser (Wärmeenergie) für das EFH mit solarer Trinkwassererwärmung.
4
EnEV 2009 für Wohngebäude
4.1
Berechnungsverfahren und Anforderungsmodell
Im Zuge der einheitlichen Gestaltung der Anforderungsformulierung auf nationaler Ebene, aber auch mit
Blick auf die Ansätze im europäischen Umfeld, ist für Wohngebäude die Einführung des Referenzgebäudeverfahrens vorgesehen. Dieses Verfahren ist bereits für den Anwendungsbereich Nichtwohngebäude
in der EnEV 2007 eingeführt. Das Verfahren formuliert ein klares „Aussehen“ der Anforderungen an
Wohngebäude und stellt gleichzeitig ein „vereinfachtes Verfahren“ dar: werden die in der Referenz vorgegebenen Komponenten – oder energetisch bessere – umgesetzt, ist sichergestellt, dass die Anforderungen der EnEV eingehalten werden. Eine Berechnung des Energiebedarfs ist erforderlich, um den Energieausweis für das Gebäude zu erstellen. Die Anforderungen des Erneuerbaren-EnergienWärmegesetzes [25] sind der Referenztechnik berücksichtigt und eingehalten (s. Tabelle 8 und Tabelle 9,
Zeile 6).
Vor dem Hintergrund, dass die im Rahmen der EnEV 2007 herangezogenen Berechnungsverfahren nach
DIN V 4108-6 und DIN V 4701-10 künftig durch das in den vorherigen Kapiteln geschilderte Verfahren der
DIN V 18599 abgelöst werden sollen, erscheint es sinnvoll, für eine „Übergangszeit“ beide Berechnungsmethoden im EnEV-Nachweisverfahren zuzulassen. Auch aus diesem Grund ist es erforderlich von
der festen Vorgabe eines maximal zulässigen Jahres-Primärenergiebedarfs auf das Referenzgebäudeverfahren zu wechseln. Damit wird sichergestellt, dass unabhängig vom Berechnungsverfahren gleiche
Anforderungen nach EnEV vorliegen.
4. EnEV 2009 für Wohngebäude
Seite 20
Der die Anforderung beschreibende Maximalwert des Jahres-Primärenergiebedarfs ist der Wert eines
Referenzgebäudes mit gleicher Geometrie, Ausrichtung und Nutzung wie das zu errichtende Gebäude
mit einer vorgegebenen Ausführung der Gebäudehülle und Anlagentechnik. Die Ausführung des Referenzgebäudes ist in Tabelle 8 (gem. Stand Verbändeanhörung) und Tabelle 9 (gem. Stand Kabinettfassung) aufgeführt.
Bezüglich der Festlegung der Referenzausführungen gelten verschiedene, zu berücksichtigende Kriterien:
-
Verschärfung des Anforderungsniveaus der EnEV 2007
Die wesentliche Vorgabe hinsichtlich der Festlegung von Referenzen für Bau- und Anlagenausführung ist, dass gegenüber den Anforderungen der EnEV 2007 Verschärfungen um 30% vorzusehen sind. Die Prüfung dieses Kriteriums erfolgt auf der Basis des berechneten Primärenergiebedarfs.
-
Wirtschaftlich vertretbares Anforderungsniveau durch Einsatz marktgängiger Materialien
und Techniken
Grundlage der Verordnung bildet das Energieeinsparungsgesetz Fehler! Verweisquelle konnte
nicht gefunden werden.]. Auf der Basis dieses Gesetzes ist der Verordnungsgeber ermächtigt,
Anforderungen zu formulieren, die eine Reduktion des Energiebedarfs von Gebäuden zum Ziel
haben. Das Gesetz fordert, dass die Maßnahmen, die zur Verminderung des Energieeinsatzes
ergriffen werden müssen, dem Wirtschaftlichkeitsgebot unterliegen. Hierdurch soll sichergestellt
sein, dass die Maßnahmen wirtschaftlich rentabel sind. Als Folgerung einer entsprechenden
Wirtschaftlichkeit kann auch die Verfügbarkeit der einzusetzenden Materialien und Techniken
vorausgesetzt werden. Weiterhin wird sichergestellt, dass der Einsatz und die Verarbeitung von
Baumaterialien und anlagentechnischen Komponenten in der Praxis leicht umsetzbar ist.
-
Optimierungspotenziale durch gute Planung und Einsatz verbesserter Materialien und
Techniken
Mit dem vorgegebenen Niveau der Referenz-Bauausführung und der Referenz-Anlagentechnik
soll die Möglichkeit gegeben sein, Verbesserungen der energetischen Effizienz durch erhöhten
planerischen Aufwand, wie z.B. detaillierte Betrachtung der Wärmebrückeneffekte, Ermittlung
genauer Rohrleitungslängen oder Reduktion der Druckverluste in Lüftungskanälen, erkennbar zu
machen. Weiterhin sollen bauliche und anlagentechnische Maßnahmen, die Verbesserungen gegenüber den Referenzausführungen darstellen, im Nachweisverfahren quantifizierbar sein.
-
Kompatibel mit Berechnungsverfahren in DIN V 4108-6, DIN V 4701-10 und DIN 18599
Die Formulierung der Referenzen für Bau- und Anlagenausführung muss mit den Berechnungsverfahren der DIN V 4108-6, DIN V 4701-10 und DIN V 18599 abgestimmt sein. Eine eindeutige
Zuordnung von Systemen und Eingangsdaten in die Berechnung ist erforderlich.
4.2
4.2.1
Anforderungen der EnEV 2009
Jahres-Primärenergiebedarf
Ausgehend von einer durchschnittlichen Ausführung der energetischen Qualität eines Gebäudes nach
EnEV 2007 werden mit den Anforderungen des Referenzgebäudes Verbesserungen im baulichen Wärmeschutz (kleinere U-Werte) und bei der Wärmebereitstellung (Brennwertsystem, solarthermische Anlage) erreicht. Die Quantifizierung einzelner Varianten kann den Tabellenblättern im Anhang entnommen
werden. Im Mittel ergeben die Verschärfungen über erhöhte Energieeffizienz (Wärmedämmung und Heiztechnik) einen Anteil von rd. 60 %; die Anteile der solaren Warmwasserbereitung liegen somit bei rd. 40
%. Mit der Einbeziehung der solarthermisch unterstützten Warmwasserbereitung erfolgt die Berücksichtigung der Anforderungen des Erneuerbare-Energien-Wärmegesetzes [2].
Seite 21
Tabelle 8: Ausführung des Referenzgebäudes gemäß Stand April 2008 (Verbändeanhörung).
Zeile
Bauteil/System
Referenzausführung bzw. Wert
(Maßeinheit)
1.1
Außenwand,
Geschossdecke
gegen Außenluft
U = 0,28 W/(m² K)
Außenwand gegen Erdreich,
Bodenplatte, Wände und Decken
zu unbeheizten Räumen (außer
solche nach Zeile 1.1)
U = 0,35 W/(m² K)
1.3
Dach, oberste Geschossdecke,
Wände zu Abseiten
U = 0,20 W/(m² K)
1.4
Fenster, Fenstertüren
Uw = 1,3 W/(m² K)
1.2
g┴ = 0,60
1.5
Außentüren
2
Wärmebrückenzuschlag
3
Luftdichtheit der Gebäudehülle
U = 1,8 W/(m² K)
ΔUWB = 0,05 W/(m² K)
Bei Berechnung nach
-
DIN V 4108-6:2003-06: mit Dichtheitsprüfung
DIN V 18599-2: 2007-02: nach Kategorie I
4
Sonnenschutzvorrichtung
Es ist die tatsächliche Sonnenschutzvorrichtung des
zu errichtenden Gebäudes anzunehmen.
Diese ergibt sich ggf. aus den Anforderungen an den
sommerlichen Wärmeschutz nach Nr. 2.6
5
Heizungsanlage
- Wärmeerzeugung durch Brennwertkessel (verbessert), Heizöl EL, Aufstellung:
- für Gebäude bis zu 2 Wohneinheiten innerhalb
der thermischen Hülle
- für Gebäude mit mehr als 2 Wohneinheiten außerhalb der thermischen Hülle
- Auslegungstemperatur 55/45 °C,zentrales Verteilsystem innerhalb der wärmeübertragenden Umfassungsfläche, innen liegende Stränge und Anbindeleitungen, Pumpe auf Bedarf ausgelegt (geregelt, Δp
konstant), Rohrnetz hydraulisch abgeglichen, Wärmedämmung der Rohrleitungen nach Anlage 5
- Wärmeübergabe mit freien statischen Heizflächen,
Anordnung an normaler Außenwand, Thermostatventile mit Proportionalbereich 1 K
Zeile
Bauteil/System
6
Anlage zur Warmwasserbereitung
7
Kühlung
8
Lüftung
Seite 22
(Maßeinheit)
- zentrale Warmwasserbereitung
- kombiniertes System aus gemeinsamer Wärmeerzeugung mit Heizung und Solaranlage (Kombisystem
mit Flachkollektor) entsprechend den Vorgaben nach
DIN V 4701-10: 2003-08 oder DIN V 18599-5: 200702
- Speicher, indirekt beheizt (stehend), gleiche Aufstellung wie Wärmeerzeuger, Auslegung nach DIN V
4701-10: 2003-08 oder DIN V 18599-5: 2007-02 als
- kleine Solaranlage bei AN kleiner 500 m² (bivalenter Solarspeicher)
- große Solaranlage bei AN größer gleich 500 m²
- Verteilsystem innerhalb der wärmeübertragenden
Umfassungsfläche, innen liegende Stränge, gemeinsame Installationswand, Wärmedämmung der Rohrleitungen nach Anlage 5, mit Zirkulation, Pumpe auf
Bedarf ausgelegt (geregelt, Δp konstant)
keine Kühlung
Zentrale Abluftanlage, bedarfsgeführt mit geregeltem
DC-Ventilator
Tabelle 9: Ausführung des Referenzgebäudes gemäß Stand Juni 2008 (Kabinettfassung).
Zeile
Bauteil/System
(Maßeinheit)
1.1
Außenwand,
Geschossdecke
gegen Außenluft
U = 0,28 W/(m² K)
Außenwand gegen Erdreich,
Bodenplatte, Wände und Decken
zu unbeheizten Räumen (außer
solche nach Zeile 1.1)
U = 0,35 W/(m² K)
1.3
Dach, oberste Geschossdecke,
Wände zu Abseiten
U = 0,20 W/(m² K)
1.4
Fenster, Fenstertüren
Uw = 1,3 W/(m² K)
1.2
g┴ = 0,60
1.5
Dachflächenfenster
U = 1,4 W/(m² K)
g┴ = 0,60
1.6
Lichtkuppeln
U = 2,7 W/(m² K)
g┴ = 0,64
1.7
2
Außentüren
Wärmebrückenzuschlag (Bauteile nach 1.1 bis 1.7)
U = 1,8 W/(m² K)
ΔUWB = 0,05 W/(m² K)
Zeile
3
(Maßeinheit)
Bauteil/System
Luftdichtheit der Gebäudehülle
Seite 23
Bei Berechnung nach
-
DIN V 4108-6:2003-06: mit Dichtheitsprüfung
DIN V 18599-2: 2007-02: nach Kategorie I
4
Sonnenschutzvorrichtung
keine Sonnenschutzvorrichtung
5
Heizungsanlage
- Wärmeerzeugung durch Brennwertkessel (verbessert), Heizöl EL, Aufstellung:
- für Gebäude bis zu 2 Wohneinheiten innerhalb
der thermischen Hülle
- für Gebäude mit mehr als 2 Wohneinheiten außerhalb der thermischen Hülle
- Auslegungstemperatur 55/45 °C,
zentrales Verteilsystem innerhalb der wärmeübertragenden Umfassungsfläche, innen liegende Stränge
und Anbindeleitungen, Pumpe auf Bedarf ausgelegt
(geregelt, Δp konstant), Rohrnetz hydraulisch abgeglichen, Wärmedämmung der Rohrleitungen nach
Anlage 5
- Wärmeübergabe mit freien statischen Heizflächen,
Anordnung an normaler Außenwand, Thermostatventile mit Proportionalbereich 1 K
6
Anlage zur Warmwasserbereitung
7
Kühlung
8
Lüftung
- zentrale Warmwasserbereitung
- kombiniertes System aus gemeinsamer Wärmeerzeugung mit Heizung und Solaranlage (Kombisystem
mit Flachkollektor) entsprechend den Vorgaben nach
DIN V 4701-10: 2003-08 oder DIN V 18599-5: 200702
- Speicher, indirekt beheizt (stehend), gleiche Aufstellung wie Wärmeerzeuger, Auslegung nach DIN V
4701-10: 2003-08 oder DIN V 18599-5: 2007-02 als
- kleine Solaranlage bei AN kleiner 500 m² (bivalenter Solarspeicher)
- große Solaranlage bei AN größer gleich
500 m²
- Verteilsystem innerhalb der wärmeübertragenden
Umfassungsfläche, innen liegende Stränge, gemeinsame Installationswand, Wärmedämmung der Rohrleitungen nach Anlage 5, mit Zirkulation, Pumpe auf
Bedarf ausgelegt (geregelt, Δp konstant)
keine Kühlung
Zentrale Abluftanlage, bedarfsgeführt mit geregeltem
DC-Ventilator
4.2.2
Seite 24
Zusatzanforderung (Anforderungen an den baulichen Wärmeschutz)
Das Anforderungsniveau an den baulichen Wärmeschutz (als Nebenanforderung) soll um rd. 15 % verschärft werden. Für Wohngebäude werden zwei alternative Anforderungsmodelle vorgeschlagen.
Modell 1
Das eine Modell basiert auf den derzeitigen Anforderungen (EnEV 2007) an den spezifischen Transmissionswärmetransferkoeffizienten (Bezeichnung in DIN V 18599) bzw. den spezifischen Transmissionswärmeverlust (Bezeichnung in DIN V 4108-6) HT’ in Abhängigkeit von A/Ve. Diese Anforderungen sind in
nachstehendem Vorschlag um rd. 15 % verschärft.
Der Höchstwert des spezifischen, auf die wärmeübertragende Umfassungsfläche bezogenen
Transmissionswärmetransferkoeffizienten und des spezifischen, auf die wärmeübertragende Umfassungsfläche bezogenen Transmissionswärmeverlusts ist wie folgt zu ermitteln.
HT´ = 0,25 + 0,13/(A/Ve)
(in W/(m²⋅K))
Eine vereinfachte Formulierung und die damit erzielbare „Verschlankung“ der EnEV wird erreicht, wenn
die Anforderung ausschließlich an den spezifischen Transmissionswärmeverlust gestellt wird. Das bedeutet, dass die Bestimmung von HT’ immer auf der Basis von DIN V 4108-6 erfolgt. Die Anforderungskurven
gemäß EnEV 2007 und EnEV 2009 sind in Bild 10 grafisch dargestellt.
Modell 2
Alternativ wird ein Modell vorgestellt, welches die Nebenanforderung abhängig vom Gebäudetyp vorgibt.
Höchstwerte des spezifischen, auf die wärmeübertragende Umfassungsfläche
bezogenen Transmissionswärmeverlusts
Zeile
1
Gebäudetyp
Freistehendes
Wohngebäude
Höchstwert des spezifischen
Transmissionswärmeverlusts
mit AN ≤ 350m²
H ′T = 0,40 W/(m2·K)
mit AN > 350m²
H ′T = 0,50 W/(m2·K)
2
Einseitig angebautes Wohngebäude
H ′T = 0,45 W/(m2·K)
3
alle anderen Wohngebäude
H ′T = 0,65 W/(m2·K)
4
Erweiterungen und Ausbauten von
Wohngebäuden gemäß § 9 Abs. 5
H ′T = 0,65 W/(m2·K)
Wie aus Tabelle 10 ersichtlich, liegen die Verschärfungen des Anforderungsniveaus gemäß Modell 2 in
einer großen Bandbreite zwischen -2 und -25 % (bei einem Mittelwert von 16 %). Dies resultiert daraus,
dass mit Festlegung einzelner Gebäudetypen nur ein in der Größenordnung repräsentatives A/VeVerhältnis abgebildet werden kann. Das bedeutet, dass jemand der bislang energetisch günstig, d. h.
Seite 25
kompakt gebaut hat, mit höheren Verschärfungen konfrontiert wird als jemand der tendenziell (in seiner
Gebäudegruppe) ungünstig gebaut hat.
Diese Zusammenhänge können ebenfalls der Auftragung in Bild 10 entnommen werden. Hier sind bereichsweise die Anforderungswerte gemäß Modell 2 aufgetragen. Insbesondere bei kleinen A/VeVerhältnissen (z.B. Reihenmittelhaus, Dachgeschossausbau) können in einem schmalen A/Ve-Bereich
stark unterschiedliche Abweichungen vom Niveau EnEV 2007 auftreten.
1,2
max. spez. Transmissionswärmeverlust [W/m²K]
EnEV '07
EnEV '09: '07 - 15%
EnEV '09 - freist. Wohngeb. klein
1
EnEV '09 - freist. Wohngeb. groß
EnEV '09 - eins. angeb. Wohngeb.
EnEV '09 - alle anderen Fälle
0,8
0,6
0,4
0,2
0
0
0,2
0,4
0,6
0,8
1
1,2
Verhältnis A/Ve [1/m]
Bild 10: Maximal zulässiger Transmissionswärmeverlust in Abhängigkeit vom A/Ve-Verhältnis bzw. vom
Gebäudetyp.
Seite 26
Tabelle 10: Maximal zulässiger Transmissionswärmeverlust gemäß EnEV 2007 und EnEV 2009 (Modell
2) für verschiedene Gebäude.
Gebäude
H'T in W/m²K
A/Ve in 1/m
EnEV 2007
EnEV 2009
0,52
0,4
-23%
0,5
-20%
0,5
-12%
0,65
-12%
Eigene Untersuchungen
Einfamilienhaus
0,68
Mehrfamilienhaus
0,46
Zweifamilienhaus
0,56
Reihenmittelhaus
0,34
Beispielgebäude itg
Einfamilienhaus (ohne
Keller)
Einfamilienhaus (mit
Keller)
0,83
0,68
Reihenmittelhaus
0,42
Doppelhaushälfte
(Reihenendhaus)
0,71
6-Familienhaus
0,54
12-Familienhaus
0,45
0,63
0,57
0,74
0,48
0,52
0,66
0,51
0,58
0,63
0,4
-17%
0,4
-23%
0,65
-2%
0,45
-12%
0,5
-14%
0,5
-21%
Arbeitsgemeinschaft Mauerziegel
Einfamilienhaus
0,75
Doppelhaushälfte
(Reihenendhaus)
0,68
Mehrfamilienhaus
0,68
Mehrfamilienhaus
(Reihenmittelhaus)
Hegner/Vogler
Einfamilienhaus
Doppelhaushälfte
(Reihenendhaus)
Büro- und
Mehrfamilienhaus
(Anteil MFH)
4.2.3
0,31
0,75
0,57
0,50
0,52
0,52
0,78
0,50
0,56
0,67
0,4
-20%
0,45
-14%
0,5
-4%
0,65
-17%
0,4
-20%
0,45
-20%
0,5
0,41
-25%
Weitere Anforderungen
Bei der Formulierung von § 7 Mindestwärmeschutz, Wärmebrücken ist zu berücksichtigen, dass die im
Beiblatt 2 aufgeführten Bauteilanschlüsse auf einem - wenigstens in einigen Bereichen - eingeschränkten, nicht der EnEV 2009 entsprechenden Wärmeschutzniveau basieren. Dies sind insbesondere die
Anschlüsse des unteren Gebäudeabschlusses (Bodenplatte auf Erdreich, Kellerdecke, Kellerwand gegen
Seite 27
Erdreich) und die Fenster, wobei für die letztgenannten Bauteile keine wärmeschutztechnischen Qualitäten bei den einzelnen Anschlüssen dargestellt sind sondern bei der Angabe der Randbedingungen für
den Gleichwertigkeitsnachweis implizit auf ein Fenster mit einem U-Wert von 1,4 W/(m²K) verwiesen wird.
Die sinnvolle Lösung dieses Problems kann natürlich nur in der Überarbeitung und Anpassung von Beiblatt 2 liegen. Die hierzu erforderlichen Schritte sind bereits im Normenausschuss eingeleitet.
Eine - zumindest übergangsweise befriedigende - Lösung kann wie folgt lauten:
„(3) Der verbleibende Einfluss der Wärmebrücken bei der Ermittlung des JahresPrimärenergiebedarfs ist nach Maßgabe des jeweils angewendeten Berechnungsverfahrens zu berücksichtigen. Soweit dabei Gleichwertigkeitsnachweise zu führen wären, ist dies nach dieser Verordnung nicht für solche Wärmebrückensituationen erforderlich, bei denen die wärmeschutztechnische Ausführung der Regelquerschnitte besser ist als diejenige Ausführung in den Musterlösungen
der anzuwendenden technischen Regeln.“
Der Bauteilanschluss Wand/Bodenplatte, bei dem in der Bodenplatte eine Dämmstärke von 12 cm (erforderlich zur Einhaltung des Referenzwertes EnEV 2009) statt 10 cm gemäß Beiblatt 2 Verwendung findet,
müsste somit nicht nachgewiesen werden. Auch der Einsatz eines Fensters mit einem U-Wert von 1,3
W/(m²K) (oder kleiner) erfordert keinen Nachweis. Bei Anschlussdetails, die grundsätzlich von den Musterlösungen im Beiblatt abweichen - was sicherlich häufig bei Nichtwohngebäuden der Fall sein wird - ist
ein Nachweis, wie derzeit auch, immer zu erbringen.
Mit der zuvor genannten Regelung resultieren Fehler in den Psi-Werten einzelner Anschlüsse. Die Auswirkungen auf die Gesamtbilanz können als vernachlässigbar eingestuft werden. Bei Umsetzung sehr
guter wärmeschutztechnischer Ausführungen (KfW-40-Haus, Passivhaus) liegt das Niveau deutlich besser als EnEV und die Einhaltung der Anforderungen ist ohnehin sichergestellt.
4.3
Wirtschaftlichkeitsberechnungen
Nachfolgend werden Wirtschaftlichkeitsbetrachtungen für die zuvor vorgestellten vorgesehen Anforderungsniveaus der EnEV 2009 (Jahres-Primärenergiebedarf und spezifischer Transmissionswärmeverlust)
angestellt. Die energetischen Bewertungen erfolgen auf Basis der Normen DIN V 4108-6 und DIN V
4701-10. Diese Berechnungsverfahren sind derzeit allgemein bekannt und nachvollziehbar und bilden
somit eine gute Grundlage für die Wirtschaftlichkeitsuntersuchungen.
Im Rahmen der EnEV 2009 ist vorgesehen, beide Rechenverfahren - DIN V 4108-6 in Verbindung mit
DIN V 4701-10 und DIN V 18599 – alternativ für die Berechnung des Jahres-Primärenergiebedarfs zuzulassen. Somit besteht die Möglichkeit, das eingeführte Verfahren weiter zu verwenden und gleichzeitig
das neue Verfahren zu etablieren (s. Kap. 4.1).
Der „Vergleichsmaßstab“ der Wirtschaftlichkeitsbetrachtungen ist das Anforderungsniveau der EnEV
2007, welches, wie die verwendeten Rechenverfahren und Randbedingungen, nachfolgend aufgeführt ist.
Zusätzlich zu den in Kap. 3.3.1 beschriebenen Gebäuden (EFH und MFH) werden im Rahmen der Wirtschaftlichkeitsbetrachtungen nachstehende Gebäude berücksichtigt.
Seite 28
Reihenmittelhaus
3-geschossig
Zweifamiliendoppelhaus
2,5-geschossig
Hüllfläche A
361,9
m²
Hüllfläche A
746,3
m²
A/Ve-Verhältnis
0,34
m-1
A/Ve-Verhältnis
0,56
m-1
Nutzfläche AN
339,8
m²
Nutzfläche AN
427,7
m²
4.3.1
Anforderungsniveau EnEV 2007
Gemäß EnEV 2007 wird die Anforderung an Wohngebäude über den Jahres-Primärenergiebedarf formuliert. Es wird dabei wie folgt unterschieden:
Die Anforderung bei überwiegendem Einsatz von elektrischem Strom zur Warmwasserbereitung lautet:
A/Ve ≤ 0,2 m-1
QP'',max = 83,8
[kWh/(m²a)]
0,2 m-1 < A/Ve < 1,05 m-1
QP'',max = 68,74 + 75,29 ⋅ A/Ve
[kWh/(m²a)]
1,05 m-1 ≤ A/Ve
QP'',max = 147,8
[kWh/(m²a)]
Bei Einsatz sonstiger Warmwasserbereitung wird eine Abhängigkeit von der Nutzfläche eingeführt:
A/Ve ≤ 0,2 m-1
QP'',max = 66 + 2600 / (100+AN)
[kWh/(m²a)]
0,2 m-1 < A/Ve < 1,05 m-1
QP'',max = 50,94 + 75,29 ⋅ A/Ve + 2600 / (100+AN)
[kWh/(m²a)]
1,05 m-1 ≤ A/Ve
QP'',max = 130 + 2600 / (100+AN)
[kWh/(m²a)]
Als Zusatzbedingung wird die Einhaltung eines spezifischen, auf die wärmeübertragende Hüllfläche bezogenen Transmissionswärmeverlusts HT' gefordert.
A/Ve ≤ 0,2 m-1
HT’,max = 1,05
[W/(m²K)]
0,2 m-1 < A/Ve < 1,05 m-1
HT’,max = 0,3 + 0,15 / (A/Ve)
[W/(m²K)]
1,05 m-1 ≤ A/Ve
HT’,max = 0,44
[W/(m²K)]
4.3.2
Berechnung des Heizwärme-, Heizenergie- und Primärenergiebedarfs
Der flächenbezogene Jahres-Heizenergiebedarf Q‘‘E setzt sich zusammen aus dem JahresHeizwärmebedarf, dem Wärmebedarf für die Warmwasserbereitung und den Verlusten der Anlagentechnik. Die Verluste des Heizsystems und der Warmwasserbereitung werden über Aufwandszahlen berück4. EnEV 2009 für Wohngebäude
Seite 29
sichtigt, die sich aus einem thermischen und einem elektrischen Anteil zusammensetzen. Analog ist die
Vorgehensweise bei der Bestimmung des Jahres-Primärenergiebedarfs Q‘‘P. Hier berücksichtigen die
Aufwandszahlen über die Anlagenverluste hinaus auch die primärenergetische Bewertung der Energieträger.
Die Berechnung des Jahres-Heizwärmebedarfs für den Nachweis gemäß Energieeinsparverordnung
erfolgt nach dem Monatsbilanzverfahren nach DIN EN 832 [3] in Verbindung mit DIN V 4108-6 [4]. Die
Ermittlung der Aufwandszahlen erfolgt gemäß DIN V 4701-10 [5].
4.3.3
Anlagentechnische Randbedingungen (EnEV 2007)
Für die in den durchgeführten Berechnungen zugrunde gelegten Anlagensysteme gelten folgende Randbedingungen:
-
Dem Ausgangsfall „EnEV 2007“ wird ein Niedertemperatursystem (NT) zugrunde gelegt.
-
Hinsichtlich der Verteilverluste wird davon ausgegangen, dass die Systemtemperaturen 70/55 °C
betragen. Weiterhin werden bei kleinen Gebäuden (EFH, ZFH, RMH) eine innenliegende Vertikalverteilung und eine Horizontalverteilung im beheizten Bereich angesetzt. Für das Mehrfamilienhaus (MFH) wird von einer Horizontalverteilung im unbeheizten Bereich und innenliegenden
Strängen ausgegangen.
4.3.4
Bautechnische Randbedingungen (EnEV 2007)
Die Berechnung des Jahres-Heizwärmebedarfs für den Fall „EnEV 2007“ erfolgt unter nachstehenden
Randbedingungen:
-
Schwere Bauart
-
Berücksichtigung der Wärmebrücken mit ΔUWB = 0,05 W/(m²K)
-
Luftwechsel n = 0,6 h-1 (mit Luftdichtheitstest) bei Fensterlüftung
-
Umrechnung Brutto-/Nettovolumen entsprechend der Gebäudegröße
4.3.5
Bautechnische Randbedingungen (EnEV 2009)
Die Berechnung des Jahres-Heizwärmebedarfs für den Fall „EnEV 2009“ erfolgt unter nachstehenden
Randbedingungen:
-
Schwere Bauart
-
Umrechnung Brutto-/Nettovolumen entsprechend der Gebäudegröße
4.3.6
Anlagentechnische Randbedingungen für die Berechnungen zum Anforderungsniveau der Zusatzanforderungen
Die Zusatzanforderungen an den baulichen Wärmeschutz greifen, wenn ein primärenergetisch günstiges
Heizungssystem zum Einsatz kommt. Für die anstehenden Berechnungen wird eine Sole/Wasser Wärmepumpe berücksichtigt.
4.3.7
Verfahren zur Beurteilung der Wirtschaftlichkeit
Die Berechnung der Wirtschaftlichkeit basiert auf der Amortisationsmethode, wobei Energiepreise (Stand
Mitte 2008) von 0,075 Euro/kWh für Erdgas und Heizöl (inkl. Steuer), 0,2 Euro/kWh für Strom (Normaltarif, inkl. Steuer) und 0,15 Euro/kWh für Strom (Wärmepumpentarif, inkl. Steuer), eine Energiepreissteige4. EnEV 2009 für Wohngebäude
Seite 30
rung von 1 % (alternativ 0,8, 0, 3 und 1 %) und ein Realzinssatz von 3,5 % (alternativ 2 und 5 %) angesetzt werden.
Die Berechnung der dynamischen Amortisationszeiten berücksichtigt die Energiepreissteigerung und die
Kapitalverzinsung. Es wird folgendes Verfahren verwendet [6], [26]:
n
=
(ln [j q ( i/q - 1) + 1]) / ln (i/q)
j
=
Investitionsmehrkosten / jährliche Heizkostenersparnis (statische Amortisationszeit; die
jährliche Heizkostenersparnis ergibt sich als Produkt aus der eingesparten Brennstoffmenge multipliziert mit dem Energiepreis)
i
=
1 + Pv / 100
Pv
q
=
Preissteigerung der Energie in %
1 + p / 100
p
Zinssatz in %
Die so ermittelte Amortisationszeit ist eine aussagefähige Größe, wenn sie kleiner ist als die die rechnerische Nutzungsdauer der betrachteten energetisch relevanten Komponenten. Diese rechnerische Nutzungsdauer nimmt unterschiedliche Werte zwischen 15 und 30 Jahren ein [27]. In Abstimmung mit dem
Auftraggeber wird eine Amortisationszeit von 20 Jahren als wirtschaftlich vertretbar angenommen.
4.4
Kosten
Die den Wirtschaftlichkeitsbetrachtungen zugrunde gelegten Kosten von Außenbauteilen basieren auf
aktualisierten Daten aus dem Forschungsbericht [7]. Die in dem Bericht aufgeführten Kosten weisen als
Basisjahr 1998 auf. Eine Kostenentwicklung von 1998 bis 2008 lässt sich für ausgesuchte Konstruktionen
aus den BKI Baukosten-Daten [8] ableiten (Tabelle 11). Die der Tabelle zu entnehmenden Kostenänderungen, die zwischen 0 und 19 % liegen, sind Grundlage der Kostenaktualisierung. In Tabelle 12 sind die
Kosten der verwendeten Konstruktionen aufgeführt. Fallweise ist es erforderliche, die Kostendaten zu
extrapolieren (z.B. bei den Berechnungen zur Wirtschaftlichkeit der Zusatzanforderung). Diese Kosten(differenzen) sind in Tabelle 13 bis Tabelle 15 dokumentiert.
Tabelle 11: Kosten für ausgesuchte Außenbauteile in den Jahren 1998 bis 2008 [8].
Bauelemente
1998
1999
2001
2003
2004
2007
2008
€/Einheit
€/Einheit
€/Einheit
€/Einheit
€/Einheit
€/Einheit
€/Einheit
Fenster aus Holz, Isolierverglasung,
mit Innen- und Außensims,
gestrichen
342
337
340
340
360
370
380
Bekleidung vorgesetzt, Mauerwerk,
Ziegel, Oberflächen endbehandelt,
einfache Ausführung
148
143
130
140
150
160
160
Dachflächenfenster, bzw. Dachgaubenfenster, öffenbar, Isolierverglasung
490
485
490
480
490
540
550
Flachdachbelag einschalig,(Warmdach, teils Umkehrdach), BitumenTeerdachbahnen, Bekiesung
117
117
120
120
120
130
130
92
92
92
92
92
100
110
Dachdeckung geneigtes Dach,
Unterspannbahn, Dachlattung,
Dachziegel, Mineralwolle-Isolierung,
verzinkte Dachrinnen
Seite 31
Bei Verwendung des Energieträgers Gas werden für die Heizungstechnik "Brennwert verbessert" gegenüber dem NT-System keine Mehrkosten angesetzt. Den geringfügig höheren Kosten für die Brennwertkessel gegenüber einem raumluftabhängigen NT-Kessel stehen Einsparungen beim Abgassystem entgegen. Beim EFH wird von einer Aufstellung innerhalb der thermischen Hülle ausgegangen, fachlich korrekt
ist in diesem Fall der Einsatz eines raumluftunabhängigen Kessels. Für raumluftunabhängigen Betrieb
geeignete NT-Geräte sind deutlich teurer als die nur für raumluftunabhängigen Betrieb geeigneten NTGeräte, da eine Ventilatorunterstützung erforderlich ist. Die Anforderungen an „Brennwertkessel verbessert“ werden von üblicherweise in Deutschland eingesetzten BW-Kessel erfüllt, insofern gibt es für den
Zusatz „verbessert“ keine Mehrkosten. Unter Würdigung der angeführten Aspekte und der in [9] angeführten Investitionskosten sind keine Mehrkosten für „Brennwertkessel verbessert“ bei Gas anzusetzen.
Für Öl-Systeme werden in [9] Kostenunterschiede zwischen NT- und BW-Technik von rd. 1.200 Euro
(EFH) und 1.400 Euro (MFH) genannt.
Die Kosten der Solaranlagen werden mit 4.000 Euro beim EFH und RMH, 12.000 Euro beim MFH und
8.000 Euro beim ZFH (zwei separate Systeme je WE) angesetzt. Die für die Solaranlage zusätzlich anfallenden Wartungskosten fließen mit 20 € beim Ein- und Zweifamilienhaus und mit 30 € beim Mehrfamilienhaus in die Berechnungen ein.
Die Abluftanlage wird mit Kosten von 1.200 Euro je Wohneinheit im Mehrfamilienhaus berücksichtigt. Im
Ein- und Zweifamilienhaus werden 1.800 Euro je Wohneinheit angesetzt. Als Wartungskosten der Abluftanlage gelten 30 € je Wohneinheit.
Tabelle 12: Zusammenstellung der zugrunde gelegten Bauteilkosten.
Bauteilkosten Außenwand (Wärmedämmverbundsystem)
2
[W/(m K)] 0,6
U-Wert
0,53 0,42 0,35
2
[€/m ] 149
Bauteilkosten
152
155
158
0,3
161
0,26
164
0,23
167
Bauteilkosten Schrägdach/Kehlbalkendecke
2
[W/(m K)] 0,27 0,24 0,21
U-Wert
2
[€/m ] 136
Bauteilkosten
141
146
0,2
151
0,19
156
0,18
161
0,17
165
Bauteilkosten Flachdach
2
[W/(m K)] 0,57
U-Wert
2
[€/m ] 177
Bauteilkosten
0,21
172
0,19
178
0,44
180
0,36
183
0,31
186
0,27
190
0,23
194
0,21
199
0,19
205
Bauteilkosten oberste Geschossdecke
2
[W/(m K)] 0,68 0,51
U-Wert
2
[€/m ] 137
Bauteilkosten
139
0,41
141
0,34
144
0,29
149
0,25
153
0,22
158
0,2
164
0,18
170
Bauteilkosten Kellerdecke / erdreichberührte Bauteile
2
[W/(m K)] 0,75 0,55 0,49 0,43
U-Wert
2
[€/m ] 108
Bauteilkosten
112
114
116
0,39
118
0,36
120
0,33
123
0,3
125
0,28
127
0,17
183
0,26
129
In Tabelle 13 bis Tabelle 15 erfolgt eine Zusammenstellung der in den Berechnungsvarianten angesetzten Wärmedurchgangskoeffizienten und der Mehrkosten die mit baulichen und anlagentechnischen Maßnahmen einhergehen.
4.5
Ergebnisdarstellung
Die Berechnungsergebnisse sind in Datenblättern im Anhang aufgeführt. Neben den jeweiligen geometrischen Abmessungen sind die Maximalwerte des Primärenergiebedarfs gemäß EnEV 2007 und die wesentlichen Randbedingungen hinsichtlich der betrachteten Referenzausführung dargestellt. Es erfolgen
Seite 32
-
Berechnungen gemäß Stand April 2008 (Verbändeanhörung) in Anlage A bis D
-
Berechnungen gemäß Stand Juni 2008 (Kabinettfassung) in Anlage E bis H
-
Berechnungen zur Wirtschaftlichkeit der Zusatzanforderung in Anlage I
Zur Untersuchung des Anforderungsniveaus der Primärenergieanforderungen werden insgesamt folgende Varianten betrachtet:
-
Variante 1 mit Berechnungen unter Berücksichtigung des Energieträgers „Heizöl“. Bei den Kostenansätzen für den Wärmeerzeuger wird von einer Kostendifferenz eines NT-Kessels (Heizöl)
zu einem Brennwertkessel (Heizöl) gemäß Abschnitt 4.3 ausgegangen. (Anlage A und E)
-
Die Variante 2 stellt die Ergebnisse für den Fall wie in Variante 1 jedoch ohne Lüftungsanlage
dar. (Anlage B und F)
-
In Variante 3 wird wie in Variante 1 vorgegangen, jedoch mit dem Energieträger „Erdgas“. (Anlage C und G)
-
Die Variante 4 ist gemäß dem Ansatz in Variante 2 berechnet, jedoch mit dem Energieträger Erdgas. (Anlage D und H)
Die Ergebnisblätter zeigen jeweils den Jahres-Heizwärmebedarf, den Warmwasserwärmebedarf, den
Endenergiebedarf für Wärme und den Endenergiebedarf für Hilfsenergie sowie den JahresPrimärenergiebedarf für die Varianten EnEV 2007 und 2009. Die prozentuale Veränderung der Werte ist
ebenfalls angegeben.
Hinsichtlich der Wirtschaftlichkeitsbetrachtungen sind die Investitionsmehrkosten (auf Basis von Tabelle
13 bis Tabelle 15) aufgeführt. Die Amortisationszeiten sind für die zuvor geschilderten unterschiedlichen
Preissteigerungen angegeben. Die für die Wirtschaftlichkeitsbetrachtung angesetzten Randbedingungen
sind ebenfalls dokumentiert.
Seite 33
Tabelle 13: Zusammenstellung der angesetzten Wärmedurchgangskoeffizienten und der Mehrkosten für
die Berechnungen gemäß Stand April 2008 (Verbändeanhörung).
bauliche Maßnahmen
Außenwand
Fenster
Dach (Steildach/Kehlbalkendecke)
Kellerdecke/erdr. berührte Bauteile
EFH
U-Wert 2007 U-Wert 2009 Mehrkosten
Fläche
[W/(m²K)]
[W/(m²K)]
[€/m²]
[m²]
0,42
1,4
0,29
0,42
0,24
1,3
0,2
0,3
11
0
18
9
104,2
31,2
121
196
Anlagentechnik
Heizung (Gasheizung)
Heizung (Ölheizung)
Solaranlage
Lüftungsanlage
bauliche Maßnahmen
Außenwand
Fenster
Dach (Flachdach)
MFH
Fläche
[W/(m²K)]
[W/(m²K)]
[€/m²]
[m²]
0,3
1,4
0,24
0,42
0,24
1,3
0,2
0,3
5
0
8
9
668,4
231,2
504
504
Anlagentechnik
Solaranlage
Lüftungsanlage
bauliche Maßnahmen
Außenwand
Fenster
ZFH
Fläche
[W/(m²K)]
[W/(m²K)]
[€/m²]
[m²]
0,3
1,4
0,24
0,42
0,24
1,3
0,2
0,3
5
0
10
9
254,8
86,4
220,1
180,8
Anlagentechnik
Solaranlage
Lüftungsanlage
bauliche Maßnahmen
Außenwand
Fenster
oberste Geschossdecke
Anlagentechnik
Solaranlage
Lüftungsanlage
RMH
Fläche
[W/(m²K)]
[W/(m²K)]
[€/m²]
[m²]
0,6
1,4
0,4
0,55
0,24
1,3
0,2
0,3
17
0
23
13
75
60,3
96
136
Mehrkosten
[€]
1146,2
0
2178
1764
5088
Mehrkosten
[€/m²_AN]
5
0
10
8
24
0
1200
4000
1800
0
6
19
8
Mehrkosten
[€]
3342
0
4032
4536
11910
Mehrkosten
[€/m²_AN]
3
0
3
3
9
0
1400
20000
14400
0
1
15
11
Mehrkosten
[€]
1274
0
2201
1627,2
5102
Mehrkosten
[€/m²_AN]
3
0
5
4
12
0
2400
8000
3600
0
6
19
8
Mehrkosten
[€]
1275
0
2208
1768
5251
Mehrkosten
[€/m²_AN]
4
0
7
5
16
0
1200
4000
1800
0
4
12
5
Seite 34
die Berechnungen gemäß Stand Juni 2008 (Kabinettfassung).
bauliche Maßnahmen
Außenwand
Fenster
EFH
Fläche
[W/(m²K)]
[W/(m²K)]
[€/m²]
[m²]
0,42
1,4
0,29
0,42
0,28
1,3
0,2
0,35
7
0
18
5
104,2
31,2
121
196
Anlagentechnik
Solaranlage
Lüftungsanlage
bauliche Maßnahmen
Außenwand
Fenster
Dach (Flachdach)
MFH
Fläche
[W/(m²K)]
[W/(m²K)]
[€/m²]
[m²]
0,3
1,4
0,24
0,42
0,28
1,3
0,2
0,35
1
0
8
5
668,4
231,2
504
504
Anlagentechnik
Solaranlage
Lüftungsanlage
bauliche Maßnahmen
Außenwand
Fenster
ZFH
Fläche
[W/(m²K)]
[W/(m²K)]
[€/m²]
[m²]
0,3
1,4
0,24
0,42
0,28
1,3
0,2
0,35
1
0
10
5
254,8
86,4
220,1
180,8
Anlagentechnik
Solaranlage
Lüftungsanlage
bauliche Maßnahmen
Außenwand
Fenster
Anlagentechnik
Solaranlage
Lüftungsanlage
RMH
Fläche
[W/(m²K)]
[W/(m²K)]
[€/m²]
[m²]
0,6
1,4
0,4
0,55
0,28
1,3
0,2
0,35
13
0
23
9
75
60,3
96
136
Mehrkosten
[€]
729,4
0
2178
980
3887
Mehrkosten
[€/m²_AN]
3
0
10
5
18
0
1200
4000
1800
0
6
19
8
Mehrkosten
[€]
668,4
0
4032
2520
7220
Mehrkosten
[€/m²_AN]
1
0
3
2
5
0
1400
20000
14400
0
1
15
11
Mehrkosten
[€]
254,8
0
2201
904
3360
Mehrkosten
[€/m²_AN]
1
0
5
2
8
0
2400
8000
3600
0
6
19
8
Mehrkosten
[€]
975
0
2208
1224
4407
Mehrkosten
[€/m²_AN]
3
0
7
4
13
0
1200
4000
1800
0
4
12
5
Seite 35
die Berechnungen zu Nebenanforderungen (HT’).
bauliche Maßnahmen
Außenwand
Fenster
bauliche Maßnahmen
Außenwand
Fenster
Dach (Flachdach)
bauliche Maßnahmen
Außenwand
Fenster
bauliche Maßnahmen
Außenwand
Fenster
EFH
Fläche
[W/(m²K)]
[W/(m²K)]
[€/m²]
[m²]
0,53
1,4
0,27
0,75
0,3
1,4
0,27
0,49
9
0
0
6
104,2
31,2
121
196
MFH
Fläche
[W/(m²K)]
[W/(m²K)]
[€/m²]
[m²]
0,53
1,4
0,57
0,55
0,35
1,4
0,36
0,43
6
0
6
4
668,4
231,2
504
504
ZFH
Fläche
[W/(m²K)]
[W/(m²K)]
[€/m²]
[m²]
0,53
1,4
0,29
0,75
0,35
1,4
0,29
0,49
6
0
0
6
254,8
86,4
220,1
180,8
RMH
Fläche
[W/(m²K)]
[W/(m²K)]
[€/m²]
[m²]
0,6
1,4 / 2,6
0,4
0,75
0,35
1,4 / 2,6
0,4
0,49
9
0
0
6
75
60,3
96
136
4.6
Auswertungen und Schlussfolgerungen
4.6.1
Allgemeine Auswertungen (Primärenergieanforderung)
Mehrkosten
[€]
937,8
0
0
1176
2114
Mehrkosten
[€]
4010,4
0
3024
2016
9050
Mehrkosten
[€]
1528,8
0
0
1084,8
2614
Mehrkosten
[€]
675
0
0
816
1491
Mehrkosten
[€/m²_AN]
4
0
0
5
10
Mehrkosten
[€/m²_AN]
3
0
2
2
7
Mehrkosten
[€/m²_AN]
4
0
0
3
6
Mehrkosten
[€/m²_AN]
2
0
0
2
5
In den Tabellen 16 und 17 sind die Amortisationszeiten für alle Berechnungsfälle zur Untersuchung der
Primärenergieanforderung zusammengestellt. Die Berechnungsergebnisse für die in den Fällen der Referenzanforderungen gemäß „Kabinettfassung“ ermittelten Amortisationszeiten führen zu etwas geringeren
Werten. Infolge der Änderung der Wärmedurchgangskoeffizienten der Außenwände und der Erdreich
berührenden Außenbauteile resultieren geringere Investitionskosten und damit verbunden eine verbesserte Wirtschaftlichkeit. Die Zielsetzung einer Verschärfung des Anforderungsniveaus um 30% wird in
jedem der betrachteten Fälle für die „Kabinettfassung“ erreicht (Anhang E-H).
Es zeigt sich, dass die Berechnung unter Zugrundelegung einer Abluftanlage (Varianten 1 und 3) zu vergleichsweise hohen Amortisationszeiten führen (bis zu rd. 35 Jahren). Die Abluftanlage ist ein aus Komfortgründen und zur Schaffung guter hygienischer Verhältnisse sinnvolles anlagentechnisches System.
Zur Energieeinsparung trägt das System allerdings nicht bei und kann damit auch nicht zu wirtschaftlichen Ergebnissen führen. Unter Berücksichtigung der Fensterlüftung, die heute den am häufigsten ausgeführten Fall darstellt, werden bei Einsatz von Erdgas als Energieträger für NT- und BW-Systeme selbst
unter Einbeziehung der solaren Warmwasserbereitung (die für sich ein energetisch unwirtschaftliches
System darstellt) Amortisationszeiten von bis zu 20 Jahren erzielt (Kabinettfassung - Variante 4). Mit dem
Energieträger Heizöl ergibt sich demgegenüber in einem Fall (Kabinettfassung -Variante 2) Amortisationszeiten größer als 20 Jahre.
Seite 36
Tabelle 16: Zusammenstellung der Berechnungsergebnisse zu Primärenergieanforderungen aus Anlage
A-D (Stand Verbändeanhörung); Energiepreissteigerung 1 %.
Amortisationszeiten [a]
Variante 1
Variante 2
Variante 3
Variante 4
EFH
35,9
26,0
30,6
22,0
MFH
30,7
15,3
29,3
14,1
ZFH
31,0
20,8
25,6
17,1
RMH
21,4
16,3
18,8
14,3
Tabelle 17: Zusammenstellung der Berechnungsergebnisse zu Primärenergieanforderungen aus Anlage
E-H (Stand Kabinettfassung); Energiepreissteigerung 1 %.
Variante 1
Variante 2
Variante 3
Variante 4
EFH
35,2
24,7
29,5
20,5
MFH
30,0
14,4
28,5
13,5
ZFH
30,3
20,0
24,6
15,7
RMH
20,6
15,7
17,8
13,3
4.6.2
Seite 37
Einfluss der Wahl der Wirtschaftlichkeitsparameter (Primärenergieanforderung)
Den Wirtschaftlichkeitsberechnungen sind die in Kapitel 4.2.7 genannten Randbedingungen
- Energiepreis
(Heizöl, Erdgas) 0,075 € / kWh
- Energiepreissteigerung
- Realzinssatz
1% bzw. 0,8%
3,5%
zugrunde gelegt. Für die Gebäude „Einfamilienhaus“ und „Mehrfamilienhaus“ werden Variationsrechnungen durchgeführt, die den Einfluss der genannten Wirtschaftlichkeitsparameter auf die Amortisationszeit
aufzeigen sollen. In Bild 11 ist die Amortisationszeit in Abhängigkeit von Energiepreissteigerung und Kapitalzins (p) für das Einfamilienhaus dargestellt. Betrachtet wird eine Ausführung (Kabinettfassung) mit
dem Grundfall aus Anlage H.
40
Amortisationszeit [a]
30
p = 5,5%
p = 3,5%
20
Kapitalzins p = 1,5%
10
0
0
1
2
3
4
5
Energiepreissteigerung [%]
Bild 11: Amortisationszeit in Abhängigkeit von Energiepreissteigerung und Kapitalzins für das Einfamilienhaus gemäß Referenzausführung (Kabinettfassung) mit dem Grundfall aus Anlage H.
Der mittlere Kurvenverlauf entspricht dem im Standardfall zugrunde gelegten Kapitalzins von 3,5%. Es
zeigen sich die erwarteten Zusammenhänge. Mit einer wachsenden Energiepreissteigerung sind abnehmende Amortisationszeiten verbunden. Die derzeitige Tendenz steigender Energiepreise führt somit zu
einer verbesserten Wirtschaftlichkeit energiesparender Maßnahmen. Diese Zusammenhänge gelten auch
für die Betrachtung des Mehrfamilienhauses, welche in Bild 12 dargestellt sind. Hier zeigt sich die hohe
Wirtschaftlichkeit der Maßnahmen bei allen betrachteten Szenarien.
Seite 38
40,0
30,0
p = 5,5%
20,0
p = 3,5%
10,0
Kapitalzins p = 1,5%
0,0
0
1
2
3
4
5
Energiepreissteigerung [%]
Bild 12: Amortisationszeit in Abhängigkeit von Energiepreissteigerung und Kapitalzins für das Mehrfamilienhaus gemäß Referenzausführung (Kabinettfassung) mit dem Grundfall aus Anlage H.
Bild 13 zeigt die Abhängigkeit der Amortisationszeit vom zugrunde gelegten Energiepreis (im Standardfall
werden 0,075 €/kWh angesetzt). Auch bei dieser Betrachtungsweise zeigt sich die hinsichtlich der Wirtschaftlichkeit zunehmend positive Entwicklung bei steigenden Energiepreisen.
Seite 39
40
30
20
EFH
MFH
10
0
0,06
0,08
0,1
0,12
Energiepreis [€/kWh]
Bild 13: Amortisationszeit in Abhängigkeit vom Energiepreis (fossil) für das Einfamilienhaus und das
Mehrfamilienhaus gemäß Referenzausführung (Kabinettfassung) mit dem Grundfall aus Anlage
H.
4.6.3
Allgemeine Auswertungen (Zusatzanforderung)
Tabelle 18 zeigt die Amortisationszeiten für die Berechnungsfälle zur Untersuchung der Zusatzanforderung. Die Berechnungsergebnisse weisen durchweg Amortisationszeiten unter 20 Jahren auf.
Tabelle 18: Zusammenstellung der Berechnungsergebnisse aus Anlage I zu Zusatzanforderungen
(Stand Kabinettfassung); Energiepreissteigerung 1 %.
EFH
18,5
MFH
15,2
ZFH
17,0
RMH
19,1
Hinsichtlich der Gestaltung des Anforderungsniveaus (Stand Kabinettfassung) gelten für die Beispielgebäude nachstehende Differenzwerte zwischen dem maximal zulässigen Transmissionswärmeverlust (HT’)
und dem HT’-Wert, der aus der Referenzbautechnik nach Tabelle 9. Die Werte können den Ergebnisblättern in Anlage E bis H entnommen werden.
-
EFH: 0,08 W/(m²K)
-
MFH: 0,11 W/(m²K)
-
ZFH: 0,12 W/(m²K)
-
RMH: 0,25 W/(m²K)
Seite 40
Es wird deutlich, dass selbst bei den vergleichsweise (relativ) kompakten Ausführungen des EFH und des
MFH Potenziale für Kompensationen baulicher Maßnahmen vorliegen. So würde beispielsweise die
Nichteinhaltung der Kriterien nach DIN 4108, Beiblatt 2 und somit die Verwendung eines Wärmebrückenkorrekturwertes von 0,1 W/(m²K) nicht dazu führen, dass die Zusatzanforderung an den baulichen Wärmeschutz nicht eingehalten werden kann. Vielmehr ist erkennbar, dass unter Berücksichtigung eines
detaillierten Wärmebrückennachweises Spielräume im Bereich des baulichen Wärmeschutzes vorhanden
sind.
4.6.4
Schlussfolgerungen
Auf der Basis der durchgeführten Wirtschaftlichkeitsbetrachtungen wird empfohlen, eine Anpassung des
Anforderungsniveaus für Wohngebäude im Rahmen der Novellierung der Energieeinsparverordnung
2009 vorzunehmen.
Die Anpassung sollte im Bereich der Primärenergieanforderungen um 30% vorgenommen werden. Mit
den verfügbaren und konstruktiv vertretbaren Maßnahmen im baulichen und anlagentechnischen Bereich
werden wirtschaftlich sinnvolle Anforderungen an den zulässigen Energiebedarf erzielt. Hinsichtlich der
Anforderungsformulierung über das Referenzverfahren ist, wie zuvor ausgeführt, zu beachten, dass nicht
die Zusammenführung aller vorgesehen Komponenten der Referenz sondern die Berücksichtigung energetisch gleichwertiger – und kostengünstigerer – Komponenten zu wirtschaftlichen Ergebnissen führt.
Dies gilt zum einen für die Wärmeerzeugung, die im Referenzgebäude mit einem Ölkessel berücksichtigt
ist. Der Gaskessel, der im Neubaubereich meist zum Einsatz kommt, weist als Brennwertsystem gegenüber dem Niedertemperatursystem eine hohe Wirtschaftlichkeit auf. Zum anderen verursacht die Abluftanlage Mehrkosten gegenüber der energetisch (praktisch) gleich wirksamen Fensterlüftung.
Die Verschärfung der Zusatzanforderungen an den baulichen Wärmeschutz um rd. 15% ist mit Amortisationszeiten von unter 20 Jahren als wirtschaftlich zu bezeichnen.
5
Zusammenfassung
In vorliegendem bericht wird die Gestaltung eines Normenteils (Beiblatts) für die energetische Bewertung
von Wohngebäuden mit den Ansätzen der DIN V 18599 beschrieben. Der Normenteil umfasst alle für
Wohngebäude relevanten Berechnungsansätze und kann gegenüber der umfassenden Struktur der Gesamtnorm deutlich reduziert werden. Die Anwendung für Wohngebäude wird somit deutlich handlicher
und nachvollziehbarer.
Vergleichsrechnungen zwischen den bisherigen Ansätzen nach DIN V 4108-6 in Verbindung mit DIN V
4701-10 und der DIN V 18599 zeigen auf, dass aufgrund unterschiedlicher Einflussgrößen unterschiedliche Berechnungsergebnisse erzielt werden. Dies war zu erwarten, da eine Anzahl von „Altlasten“ aus
den „alten“ Normen entfernt wurde und auf physikalisch sinnvollere Modelle und praktisch zutreffendere
Randbedingungen zurückgegriffen wurde.
Die Wirtschaftlichkeitsuntersuchungen führen zu den Empfehlungen, die Anforderungen an den JahresPrimärenergiebedarf um 30% und an den Wärmeschutz der Gebäudehülle um 15% gegenüber den Anforderungen der EnEV 2007 im Zuge einer Novellierung zu verbessern. Berechnungsvarianten, die für
zwei Entwicklungsstände der EnEV 2009 (Verbändeanhörung im April 2008 und Kabinettfassung im Juli
2008) untersucht werden, führen zu der Aussage, dass die Wirtschaftlichkeit des Anforderungsniveaus
für den Jahres-Primärenergiebedarf gegeben ist. Dies gilt ebenfalls für die Zusatzanforderung an den
Wärmeschutz der Gebäudehülle.
5. Zusammenfassung
Seite 41
Literatur
[1]
Verordnung über energiesparenden Wärmeschutz und energiesparende Anlagentechnik bei Gebäuden (Energieeinsparverordnung – EnEV) vom 24. Juli 2007. Bundesgesetzblatt Teil I Nr. 34,
(2007), S.1519-1563.
[2]
Gesetz zur Einsparung von Energie in Gebäuden (Energieeinsparungsgesetz – EnEG). Bundesgesetzblatt Teil I (1976) S. 1873-1875.
[3]
DIN EN 832: Wärmetechnisches Verhalten von Gebäuden - Berechnung des Heizenergiebedarfs;
Wohngebäude. Deutsche Fassung EN 832:1998-12.
[4]
DIN V 4108-6: Wärmeschutz und Energieeinsparung in Gebäuden. Berechnung des Jahresheizwärme- und des Jahresheizenergiebedarfs (Juni 2003).
[5]
DIN V 4701-10: Energetische Bewertung heiz- und raumlufttechnischer Anlagen - Heizung, Trinkwassererwärmung, Lüftung (Aug. 2003).
[6]
Menkhoff, H.: Die Auswirkungen der Wärmeschutzverordnung auf die Wirtschaftlichkeit der Bauten - Kosten und Erwirtschaftbarkeit -. Sonderdruck aus Deutsches Architektenblatt (1980), H. 3.
[7]
Maas, A. und Hauser, G.: Überprüfung des Wirtschaftlichkeitsgebotes des EnEG bei den neuen
Anforderungen der Wärmeschutzverordnung 1999 Teil II – Wirtschaftlichkeitsberechnungen auf
der Grundlage konkreter Konstruktionen und Baukosten (Basisjahr 1996), Forschungsbericht im
Auftrag des BMVBW, Ingenieurbüro Prof. Dr. Hauser GmbH, Fraunhofer IRB-Verlag, Stuttgart
(2000).
[8]
BKI Baukosteninformationszentrum (Hrsg.) BKI Baukosten 1998, 1999, 2001, 2003, 2004. Stuttgart 1998, 1999, 2001, 2003, 2004, 2007, 2008.
[9]
Richter, W., Oschatz, B. und Mailach, B.: BGW - Heizkostenvergleich für den Neubau, TU Dresden und iTG Dresden, Dresden (Oktober 2006).
[10]
Bundesverband der Deutschen Ziegelindustrie: Stellungnahme zur Energieeinsparverordnung
2009 (April 2009).
[11]
Hegner, H.-D. und Vogler, I.: Energieeinsparverordnung EnEV - für die Praxis kommentiert. Wärmeschutz und Energiebilanzen für Neubau und Bestand, Rechenverfahren, Beispiele und Auslegungen für die Baupraxis. Ernst & Sohn Verlag. 2002.
[12]
DIN V 18599 2007-02. Energetische Bewertung von Gebäuden - Berechnung des Nutz-, Endund Primärenergiebedarfs für Heizung, Kühlung, Lüftung, Trinkwarmwasser und Beleuchtung (10
Normenteile).
[13]
DIN V 18599-1 2007-02. Energetische Bewertung von Gebäuden - Berechnung des Nutz-, Endund Primärenergiebedarfs für Heizung, Kühlung, Lüftung, Trinkwarmwasser und Beleuchtung Teil 1: Allgemeine Bilanzierungsverfahren, Begriffe, Zonierung und Bewertung der Energieträger.
[14]
DIN V 18599-2 2007-02. Energetische Bewertung von Gebäuden - Berechnung des Nutz-, Endund Primärenergiebedarfs für Heizung, Kühlung, Lüftung, Trinkwarmwasser und Beleuchtung Teil 2: Nutzenergiebedarf für Heizen und Kühlen von Gebäudezonen.
[15]
DIN V 18599-3 2007-02. Energetische Bewertung von Gebäuden - Berechnung des Nutz-, Endund Primärenergiebedarfs für Heizung, Kühlung, Lüftung, Trinkwarmwasser und Beleuchtung Teil 3: Nutzenergiebedarf für die energetische Luftaufbereitung.
[16]
DIN V 18599-4 2007-02. Energetische Bewertung von Gebäuden - Berechnung des Nutz-, Endund Primärenergiebedarfs für Heizung, Kühlung, Lüftung, Trinkwarmwasser und Beleuchtung Teil 4: Nutz- und Endenergiebedarf für Beleuchtung.
Literatur
Seite 42
[17]
DIN V 18599-5 2007-02. Energetische Bewertung von Gebäuden - Berechnung des Nutz-, Endund Primärenergiebedarfs für Heizung, Kühlung, Lüftung, Trinkwarmwasser und Beleuchtung Teil 5: Endenergiebedarf von Heizsystemen.
[18]
DIN V 18599-6 2007-02. Energetische Bewertung von Gebäuden - Berechnung des Nutz-, Endund Primärenergiebedarfs für Heizung, Kühlung, Lüftung, Trinkwarmwasser und Beleuchtung Teil 6: Endenergiebedarf von Wohnungslüftungsanlagen und Luftheizungsanlagen für den Wohnungsbau.
[19]
DIN V 18599-7 2007-02. Energetische Bewertung von Gebäuden - Berechnung des Nutz-, Endund Primärenergiebedarfs für Heizung, Kühlung, Lüftung, Trinkwarmwasser und Beleuchtung Teil 7: Endenergiebedarf von Raumlufttechnik- und Klimakältesystemen für den Nichtwohnungsbau.
[20]
DIN V 18599-8 2007-02. Energetische Bewertung von Gebäuden - Berechnung des Nutz-, Endund Primärenergiebedarfs für Heizung, Kühlung, Lüftung, Trinkwarmwasser und Beleuchtung Teil 8: Nutz- und Endenergiebedarf von Warmwasserbereitungssystemen.
[21]
DIN V 18599-9 2007-02. Energetische Bewertung von Gebäuden - Berechnung des Nutz-, Endund Primärenergiebedarfs für Heizung, Kühlung, Lüftung, Trinkwarmwasser und Beleuchtung Teil 9: End- und Primärenergiebedarf von Kraft-Wärme-Kopplungsanlagen.
[22]
DIN V 18599-10 2007-02. Energetische Bewertung von Gebäuden - Berechnung des Nutz-, Endund Primärenergiebedarfs für Heizung, Kühlung, Lüftung, Trinkwarmwasser und Beleuchtung Teil 10: Nutzungsrandbedingungen, Klimadaten.
[23]
DIN V 4701-10 Beiblatt 1 2007-02. Energetische Bewertung heiz- und raumlufttechnischer Anlagen - Teil 10: Heizung, Trinkwassererwärmung, Lüftung; Beiblatt 1: Anlagenbeispiele
[24]
Passivhaus-Institut: Bewertung energetischer Anforderungen im Licht steigender Energiepreise
für die EnEV und die KfW-Förderung.
[25]
Erneuerbaren-Energien-Wärmegesetz. Bundesgesetzblatt Teil I Nr. 36, (2008), S. 1658-1665.
[26]
VDI 6025 1996-11. Betriebswirtschaftliche Berechnungen für Investitionsgüter und Anlagen.
[27]
VDI 2067 Blatt 1 2000-09. Wirtschaftlichkeit gebäudetechnischer Anlagen - Grundlagen und Kostenberechnung.
Literatur
Seite 43
Anlage
Berechnungen gemäß Stand April 2008 (Verbändeanhörung)
Anlage A: Berechnungen gemäß Referenzausführung, Energieträger Heizöl
Anlage B: Berechnungen gemäß Referenzausführung, Energieträger Heizöl, ohne Lüftungsanlage
Anlage C: Berechnungen gemäß Referenzausführung, Energieträger Erdgas
Anlage D: Berechnungen gemäß Referenzausführung, Energieträger Erdgas, ohne Lüftungsanlage
Berechnungen gemäß Stand Juni 2008 (Kabinettfassung)
Anlage E: Berechnungen gemäß Referenzausführung, Energieträger Heizöl
Anlage F: Berechnungen gemäß Referenzausführung, Energieträger Heizöl, ohne Lüftungsanlage
Anlage G: Berechnungen gemäß Referenzausführung, Energieträger Erdgas
Anlage H: Berechnungen gemäß Referenzausführung, Energieträger Erdgas, ohne Lüftungsanlage
Anlage I: Berechnungen zur Wirtschaftlichkeit der Zusatzanforderung
Anlage
Seite 44
Anlage A: Berechnungen gemäß Referenzausführung (Stand Verbändeanhörung), Energieträger Heizöl
A.1: Einfamilienhaus
AN =
Einfamilienhaus EFH beheizter Keller
-1
Ve = 669 m³ A/Ve = 0,68 m
EnEV 2007:
qP,max,EnEV
110,4 kWh/(m²a)
HT',max,EnEV
0,52 W/(m²K)
EnEV 2009:
HT',max,EnEV
0,40 W/(m²K)
Gebäudehülle gemäß Referenzausführung
Brennwertkessel, solare Trinkwassererwärmung
-1
Abluftanlage ohne WRG (Anlagenluftwechsel 0,35 h )
HT'
EnEV 2007
0,42 W/(m²K)
EnEV 2009
0,32 W/(m²K)
214,1 m²
-24%
Qh,b
13.265 kWh/a
9.630 kWh/a
-27%
Qw,b
2.676 kWh/a
2.676 kWh/a
0%
19.971 kWh/a
11.669 kWh/a
-42%
503 kWh/a
781 kWh/a
55%
23.327 kWh/a
14.946 kWh/a
-36%
Qf,Wärme
Qf,Hilfsenergie
Qp
qp = Qp/AN
109,0 kWh/(m²a)
Investitionsmehrkosten
Energiekostenersparnis (fossil 0,075 €/kWh; Strom 0,2 €/kWh)
69,8 kWh/(m²a)
12.088 €
567 €/a
Wartungskosten Lüftungsanlage
30 €/a
Wartungskosten Solaranlage
20 €/a
Verhältnis Investition / (Ersparnis - zus. Wartungskosten)
23,4 a
Amortisationszeit (Preissteigerung 1,0 %, Zinssatz 3,5 %)
35,9 a
37,7 a
49,6 a
25,7 a
27,0 a
70,4 a
jährliche Mehrkosten infolge Investition (1. Jahr)
544 €
jährliche Minderkosten infolge Energieeinsparung (1. Jahr)
517 €
Mehr- bzw. Minderkosten im ersten Jahr
27 €
0,13 €/m²
Anlage
Seite 45
A.2: Mehrfamilienhaus
AN =
Mehrfamilienhaus MFH unbeheizter Keller
-1
Ve = 4.158 m³ A/Ve = 0,46 m
EnEV 2007:
qP,max,EnEV
87,3 kWh/(m²a)
HT',max,EnEV
0,63 W/(m²K)
EnEV 2009:
HT',max,EnEV
0,50 W/(m²K)
-1
HT'
EnEV 2007
0,44 W/(m²K)
EnEV 2009
0,39 W/(m²K)
1.330,6 m²
-11%
Qh,b
60.747 kWh/a
49.963 kWh/a
-18%
Qw,b
16.632 kWh/a
16.632 kWh/a
0%
103.120 kWh/a
63.703 kWh/a
-38%
1.126 kWh/a
2.650 kWh/a
135%
116.472 kWh/a
77.227 kWh/a
-34%
Qf,Wärme
Qf,Hilfsenergie
Qp
qp = Qp/AN
87,5 kWh/(m²a)
58,0 kWh/(m²a)
47.710 €
2.651 €/a
360 €/a
30 €/a
21,1 a
30,7 a
31,9 a
39,0 a
23,0 a
24,1 a
47,8 a
2147 €
2261 €
-115 €
-0,09 €/m²
Anlage
Seite 46
A.3: Zweifamilienhaus
AN =
Zweifamilienhaus ZFH ohne Keller
-1
Ve = 1.337 m³ A/Ve = 0,44 m
EnEV 2007:
qP,max,EnEV
97,9 kWh/(m²a)
HT',max,EnEV
0,57 W/(m²K)
EnEV 2009:
HT',max,EnEV
0,50 W/(m²K)
-1
HT'
EnEV 2007
0,44 W/(m²K)
EnEV 2009
0,38 W/(m²K)
427,7 m²
-14%
Qh,b
21.825 kWh/a
17.850 kWh/a
-18%
Qw,b
5.346 kWh/a
5.346 kWh/a
0%
36.063 kWh/a
21.642 kWh/a
-40%
645 kWh/a
1.160 kWh/a
80%
41.410 kWh/a
26.937 kWh/a
-35%
Qf,Wärme
Qf,Hilfsenergie
Qp
qp = Qp/AN
96,8 kWh/(m²a)
63,0 kWh/(m²a)
19.102 €
979 €/a
60 €/a
20 €/a
21,3 a
31,0 a
32,3 a
39,6 a
23,2 a
24,3 a
48,9 a
860 €
899 €
-39 €
-0,09 €/m²
Anlage
Seite 47
A.4: Reihenmittelhaus
AN =
Reihenmittelhaus RMH beheizter Keller
-1
Ve = 1.062 m³ A/Ve = 0,34 m
EnEV 2007:
qP,max,EnEV
82,5 kWh/(m²a)
HT',max,EnEV
0,74 W/(m²K)
EnEV 2009:
HT',max,EnEV
0,65 W/(m²K)
-1
HT'
EnEV 2007
0,56 W/(m²K)
EnEV 2009
0,4 W/(m²K)
339,8 m²
-29%
Qh,b
13.526 kWh/a
8.737 kWh/a
-35%
Qw,b
4.248 kWh/a
4.248 kWh/a
0%
23.658 kWh/a
11.959 kWh/a
-49%
622 kWh/a
1.006 kWh/a
62%
27.702 kWh/a
15.872 kWh/a
-43%
Qf,Wärme
Qf,Hilfsenergie
Qp
qp = Qp/AN
81,5 kWh/(m²a)
46,7 kWh/(m²a)
12.251 €
801 €/a
30 €/a
20 €/a
16,3 a
21,4 a
22,0 a
24,6 a
17,6 a
18,1 a
27,2 a
551 €
751 €
-199 €
-0,59 €/m²
Anlage
Seite 48
Anlage B: Berechnungen gemäß Referenzausführung (Stand Verbändeanhörung), Energieträger Heizöl,
ohne Lüftungsanlage
B.1: Einfamilienhaus
AN =
-1
Ve = 669 m³ A/Ve = 0,68 m
EnEV 2007:
qP,max,EnEV
110,4 kWh/(m²a)
HT',max,EnEV
0,52 W/(m²K)
EnEV 2009:
HT',max,EnEV
0,40 W/(m²K)
Fensterlüftung
HT'
EnEV 2007
0,42 W/(m²K)
214,1 m²
EnEV 2009
0,32 W/(m²K)
-24%
Qh,b
13.265 kWh/a
10.210 kWh/a
Qw,b
2.676 kWh/a
2.676 kWh/a
0%
19.971 kWh/a
12.229 kWh/a
-39%
Qf,Wärme
Qf,Hilfsenergie
Qp
qp = Qp/AN
-23%
503 kWh/a
573 kWh/a
14%
23.327 kWh/a
15.001 kWh/a
-36%
109,0 kWh/(m²a)
70,1 kWh/(m²a)
10.288 €
567 €/a
0 €/a
20 €/a
18,8 a
26,0 a
26,8 a
31,2 a
20,4 a
21,2 a
36,0 a
463 €
547 €
-84 €
-0,39 €/m²
Anlage
Seite 49
B.2: Mehrfamilienhaus
AN =
-1
Ve = 4.158 m³ A/Ve = 0,46 m
EnEV 2007:
qP,max,EnEV
87,3 kWh/(m²a)
HT',max,EnEV
0,63 W/(m²K)
EnEV 2009:
HT',max,EnEV
0,50 W/(m²K)
Fensterlüftung
HT'
EnEV 2007
0,44 W/(m²K)
1.330,6 m²
EnEV 2009
0,49 W/(m²K)
11%
Qh,b
60.747 kWh/a
52.945 kWh/a
Qw,b
16.632 kWh/a
16.632 kWh/a
0%
103.120 kWh/a
66.603 kWh/a
-35%
Qf,Wärme
Qf,Hilfsenergie
Qp
-13%
1.126 kWh/a
1.357 kWh/a
21%
116.472 kWh/a
76.928 kWh/a
-34%
qp = Qp/AN
87,5 kWh/(m²a)
57,8 kWh/(m²a)
33.310 €
2.693 €/a
0 €/a
30 €/a
12,5 a
15,3 a
15,6 a
16,7 a
13,3 a
13,6 a
17,9 a
Anlage
1499 €
2663 €
-1164 €
-0,87 €/m²
Seite 50
B.3: Zweifamilienhaus
AN =
-1
Ve = 1.337 m³ A/Ve = 0,44 m
EnEV 2007:
qP,max,EnEV
97,9 kWh/(m²a)
HT',max,EnEV
0,57 W/(m²K)
EnEV 2009:
HT',max,EnEV
0,50 W/(m²K)
Fensterlüftung
HT'
EnEV 2007
0,44 W/(m²K)
427,7 m²
EnEV 2009
0,48 W/(m²K)
9%
Qh,b
21.825 kWh/a
18.835 kWh/a
Qw,b
5.346 kWh/a
5.346 kWh/a
0%
36.063 kWh/a
22.591 kWh/a
-37%
Qf,Wärme
Qf,Hilfsenergie
Qp
-14%
645 kWh/a
744 kWh/a
15%
41.410 kWh/a
26.860 kWh/a
-35%
qp = Qp/AN
96,8 kWh/(m²a)
62,8 kWh/(m²a)
15.502 €
991 €/a
0 €/a
20 €/a
16,0 a
20,8 a
21,3 a
23,8 a
17,2 a
17,7 a
26,2 a
Anlage
698 €
971 €
-273 €
-0,64 €/m²
Seite 51
B.4: Reihenmittelhaus
AN =
-1
Ve = 1.062 m³ A/Ve = 0,34 m
EnEV 2007:
qP,max,EnEV
82,5 kWh/(m²a)
HT',max,EnEV
0,74 W/(m²K)
EnEV 2009:
HT',max,EnEV
0,65 W/(m²K)
Fensterlüftung
HT'
EnEV 2007
0,56 W/(m²K)
339,8 m²
EnEV 2009
0,48 W/(m²K)
-14%
Qh,b
13.526 kWh/a
9.470 kWh/a
Qw,b
4.248 kWh/a
4.248 kWh/a
0%
23.658 kWh/a
12.665 kWh/a
-46%
Qf,Wärme
Qf,Hilfsenergie
Qp
622 kWh/a
676 kWh/a
27.702 kWh/a
15.757 kWh/a
qp = Qp/AN
81,5 kWh/(m²a)
-30%
9%
-43%
46,4 kWh/(m²a)
10.451 €
814 €/a
0 €/a
20 €/a
13,2 a
16,3 a
16,6 a
18,0 a
14,1 a
14,3 a
19,3 a
Anlage
470 €
794 €
-323 €
-0,95 €/m²
Seite 52
Anlage C: Berechnungen gemäß Referenzausführung (Stand Verbändeanhörung), Energieträger Erdgas
C.1: Einfamilienhaus
AN =
-1
Ve = 669 m³ A/Ve = 0,68 m
EnEV 2007:
qP,max,EnEV
110,4 kWh/(m²a)
HT',max,EnEV
0,52 W/(m²K)
EnEV 2009:
HT',max,EnEV
0,40 W/(m²K)
-1
HT'
EnEV 2007
0,42 W/(m²K)
Qh,b
Qw,b
Qf,Wärme
13.265 kWh/a
qp = Qp/AN
-24%
9.630 kWh/a
-27%
2.676 kWh/a
2.676 kWh/a
0%
19.971 kWh/a
11.669 kWh/a
-42%
Qf,Hilfsenergie
Qp
EnEV 2009
0,32 W/(m²K)
214,1 m²
503 kWh/a
781 kWh/a
55%
23.327 kWh/a
14.946 kWh/a
-36%
109,0 kWh/(m²a)
69,8 kWh/(m²a)
10.888 €
567 €/a
30 €/a
20 €/a
21,1 a
30,6 a
31,8 a
38,8 a
23,0 a
24,0 a
47,6 a
490 €
517 €
-27 €
-0,13 €/m²
Anlage
Seite 53
C.2: Mehrfamilienhaus
AN =
-1
Ve = 4.158 m³ A/Ve = 0,46 m
EnEV 2007:
qP,max,EnEV
87,3 kWh/(m²a)
HT',max,EnEV
0,63 W/(m²K)
EnEV 2009:
HT',max,EnEV
0,50 W/(m²K)
-1
HT'
EnEV 2007
0,44 W/(m²K)
Qh,b
Qw,b
Qf,Wärme
Qf,Hilfsenergie
Qp
EnEV 2009
0,39 W/(m²K)
1.330,6 m²
-11%
60.747 kWh/a
49.963 kWh/a
16.632 kWh/a
16.632 kWh/a
0%
103.120 kWh/a
63.703 kWh/a
-38%
1.126 kWh/a
2.650 kWh/a
135%
116.472 kWh/a
77.227 kWh/a
-34%
qp = Qp/AN
87,5 kWh/(m²a)
-18%
58,0 kWh/(m²a)
46.310 €
2.651 €/a
360 €/a
30 €/a
20,5 a
29,3 a
30,5 a
36,7 a
22,3 a
23,3 a
44,0 a
2084 €
2261 €
-178 €
-0,13 €/m²
Anlage
Seite 54
C.3: Zweifamilienhaus
AN =
-1
Ve = 1.337 m³ A/Ve = 0,44 m
EnEV 2007:
qP,max,EnEV
97,9 kWh/(m²a)
HT',max,EnEV
0,57 W/(m²K)
EnEV 2009:
HT',max,EnEV
0,50 W/(m²K)
-1
HT'
EnEV 2007
0,44 W/(m²K)
Qh,b
Qw,b
Qf,Wärme
21.825 kWh/a
-14%
17.850 kWh/a
-18%
5.346 kWh/a
5.346 kWh/a
0%
36.063 kWh/a
21.642 kWh/a
-40%
Qf,Hilfsenergie
Qp
EnEV 2009
0,38 W/(m²K)
427,7 m²
645 kWh/a
1.160 kWh/a
80%
41.410 kWh/a
26.937 kWh/a
-35%
qp = Qp/AN
96,8 kWh/(m²a)
63,0 kWh/(m²a)
16.702 €
979 €/a
60 €/a
20 €/a
18,6 a
25,6 a
26,4 a
30,6 a
20,1 a
20,9 a
35,0 a
752 €
899 €
-147 €
-0,34 €/m²
Anlage
Seite 55
C.4: Reihenmittelhaus
AN =
-1
Ve = 1.062 m³ A/Ve = 0,34 m
EnEV 2007:
qP,max,EnEV
82,5 kWh/(m²a)
HT',max,EnEV
0,74 W/(m²K)
EnEV 2009:
HT',max,EnEV
0,65 W/(m²K)
-1
HT'
EnEV 2007
0,56 W/(m²K)
Qh,b
Qw,b
Qf,Wärme
13.526 kWh/a
-29%
8.737 kWh/a
-35%
4.248 kWh/a
4.248 kWh/a
0%
23.658 kWh/a
11.959 kWh/a
-49%
Qf,Hilfsenergie
Qp
EnEV 2009
0,4 W/(m²K)
339,8 m²
622 kWh/a
1.006 kWh/a
62%
27.702 kWh/a
15.872 kWh/a
-43%
qp = Qp/AN
81,5 kWh/(m²a)
46,7 kWh/(m²a)
11.051 €
801 €/a
30 €/a
20 €/a
14,7 a
18,8 a
19,2 a
21,1 a
15,8 a
16,2 a
22,9 a
497 €
751 €
-253 €
-0,75 €/m²
Anlage
Seite 56
Anlage D: Berechnungen gemäß Referenzausführung (Stand Verbändeanhörung), Energieträger Erdgas,
D.1: Einfamilienhaus
-1
Ve = 669 m³ A/Ve = 0,68 m
EnEV 2007:
qP,max,EnEV
110,4 kWh/(m²a)
HT',max,EnEV
0,52 W/(m²K)
EnEV 2009:
HT',max,EnEV
0,40 W/(m²K)
Fensterlüftung
HT'
EnEV 2007
0,42 W/(m²K)
AN =
214,1 m²
EnEV 2009
0,32 W/(m²K)
-24%
Qh,b
13.265 kWh/a
10.210 kWh/a
-23%
Qw,b
2.676 kWh/a
2.676 kWh/a
0%
19.971 kWh/a
12.229 kWh/a
-39%
503 kWh/a
573 kWh/a
14%
23.327 kWh/a
15.001 kWh/a
-36%
Qf,Wärme
Qf,Hilfsenergie
Qp
qp = Qp/AN
109,0 kWh/(m²a)
70,1 kWh/(m²a)
9.088 €
567 €/a
0 €/a
20 €/a
16,6 a
22,0 a
22,5 a
25,3 a
17,9 a
18,5 a
28,2 a
409 €
547 €
-138 €
-0,64 €/m²
Anlage
Seite 57
D.2: Mehrfamilienhaus
-1
Ve = 4.158 m³ A/Ve = 0,46 m
EnEV 2007:
qP,max,EnEV
87,3 kWh/(m²a)
HT',max,EnEV
0,63 W/(m²K)
EnEV 2009:
HT',max,EnEV
0,50 W/(m²K)
Fensterlüftung
HT'
EnEV 2007
0,44 W/(m²K)
AN =
1.330,6 m²
EnEV 2009
0,39 W/(m²K)
-11%
Qh,b
60.747 kWh/a
53.690 kWh/a
-12%
Qw,b
16.632 kWh/a
16.632 kWh/a
0%
103.120 kWh/a
67.327 kWh/a
-35%
1.126 kWh/a
1.357 kWh/a
21%
116.472 kWh/a
77.725 kWh/a
-33%
Qf,Wärme
Qf,Hilfsenergie
Qp
qp = Qp/AN
87,5 kWh/(m²a)
58,4 kWh/(m²a)
31.910 €
2.638 €/a
0 €/a
30 €/a
12,2 a
14,9 a
15,2 a
16,2 a
13,0 a
13,2 a
17,3 a
1436 €
2608 €
-1172 €
-0,88 €/m²
Anlage
Seite 58
D.3: Zweifamilienhaus
-1
Ve = 1.337 m³ A/Ve = 0,44 m
EnEV 2007:
qP,max,EnEV
97,9 kWh/(m²a)
HT',max,EnEV
0,57 W/(m²K)
EnEV 2009:
HT',max,EnEV
0,50 W/(m²K)
Fensterlüftung
HT'
EnEV 2007
0,44 W/(m²K)
AN =
427,7 m²
EnEV 2009
0,38 W/(m²K)
-14%
Qh,b
21.825 kWh/a
18.974 kWh/a
-13%
Qw,b
5.346 kWh/a
5.346 kWh/a
0%
36.063 kWh/a
22.725 kWh/a
-37%
645 kWh/a
744 kWh/a
15%
41.410 kWh/a
27.007 kWh/a
-35%
Qf,Wärme
Qf,Hilfsenergie
Qp
qp = Qp/AN
96,8 kWh/(m²a)
63,1 kWh/(m²a)
13.102 €
981 €/a
0 €/a
20 €/a
13,6 a
17,1 a
17,4 a
18,9 a
14,6 a
14,9 a
20,3 a
590 €
961 €
-371 €
-0,87 €/m²
Anlage
Seite 59
D.4: Reihenmittelhaus
-1
Ve = 1.062 m³ A/Ve = 0,34 m
EnEV 2007:
qP,max,EnEV
82,5 kWh/(m²a)
HT',max,EnEV
0,74 W/(m²K)
EnEV 2009:
HT',max,EnEV
0,65 W/(m²K)
Fensterlüftung
HT'
EnEV 2007
0,56 W/(m²K)
AN =
339,8 m²
EnEV 2009
0,4 W/(m²K)
-29%
Qh,b
13.526 kWh/a
9.597 kWh/a
-29%
Qw,b
4.248 kWh/a
4.248 kWh/a
0%
23.658 kWh/a
12.788 kWh/a
-46%
622 kWh/a
676 kWh/a
27.702 kWh/a
15.893 kWh/a
Qf,Wärme
Qf,Hilfsenergie
Qp
qp = Qp/AN
81,5 kWh/(m²a)
9%
-43%
46,8 kWh/(m²a)
9.251 €
804 €/a
0 €/a
20 €/a
11,8 a
14,3 a
14,5 a
15,5 a
12,5 a
12,7 a
16,4 a
416 €
784 €
-368 €
-1,08 €/m²
Anlage
Seite 60
Anlage E: Berechnungen gemäß Referenzausführung (Stand Kabinettfassung), Energieträger Heizöl
E.1: Einfamilienhaus
AN =
-1
Ve = 669 m³ A/Ve = 0,68 m
EnEV 2007:
qP,max,EnEV
110,4 kWh/(m²a)
HT',max,EnEV
0,52 W/(m²K)
EnEV 2009:
HT',max,EnEV
0,40 W/(m²K)
-1
HT'
EnEV 2007
0,42 W/(m²K)
Qh,b
Qw,b
Qf,Wärme
qp = Qp/AN
EnEV 2009
0,34 W/(m²K)
13.265 kWh/a
-19%
10.263 kWh/a
-23%
2.676 kWh/a
2.676 kWh/a
0%
19.971 kWh/a
12.280 kWh/a
-39%
503 kWh/a
781 kWh/a
55%
23.327 kWh/a
15.618 kWh/a
-33%
Qf,Hilfsenergie
Qp
214,1 m²
109,0 kWh/(m²a)
72,9 kWh/(m²a)
10.887 €
521 €/a
30 €/a
20 €/a
23,1 a
35,2 a
37,0 a
48,1 a
25,3 a
26,7 a
66,4 a
490 €
471 €
19 €
0,09 €/m²
Anlage
Seite 61
E.2: Mehrfamilienhaus
AN =
-1
Ve = 4.158 m³ A/Ve = 0,46 m
EnEV 2007:
qP,max,EnEV
87,3 kWh/(m²a)
HT',max,EnEV
0,63 W/(m²K)
EnEV 2009:
HT',max,EnEV
0,50 W/(m²K)
-1
HT'
EnEV 2007
0,44 W/(m²K)
Qh,b
Qw,b
Qf,Wärme
Qf,Hilfsenergie
Qp
1.330,6 m²
EnEV 2009
0,41 W/(m²K)
60.747 kWh/a
-7%
52.577 kWh/a
-13%
16.632 kWh/a
16.632 kWh/a
0%
103.120 kWh/a
66.245 kWh/a
-36%
1.126 kWh/a
2.650 kWh/a
135%
116.472 kWh/a
80.024 kWh/a
-31%
qp = Qp/AN
87,5 kWh/(m²a)
60,1 kWh/(m²a)
43.020 €
2.461 €/a
360 €/a
30 €/a
20,8 a
30,0 a
31,1 a
37,8 a
22,6 a
23,6 a
45,8 a
1936 €
2071 €
-135 €
-0,10 €/m²
Anlage
Seite 62
E.3: Zweifamilienhaus
AN =
-1
Ve = 1.337 m³ A/Ve = 0,56 m
EnEV 2007:
qP,max,EnEV
97,9 kWh/(m²a)
HT',max,EnEV
0,57 W/(m²K)
EnEV 2009:
HT',max,EnEV
0,50 W/(m²K)
-1
HT'
EnEV 2007
0,44 W/(m²K)
Qh,b
Qw,b
Qf,Wärme
EnEV 2009
0,4 W/(m²K)
21.825 kWh/a
-9%
18.819 kWh/a
-14%
5.346 kWh/a
5.346 kWh/a
0%
36.063 kWh/a
22.576 kWh/a
-37%
645 kWh/a
1.160 kWh/a
80%
41.410 kWh/a
27.964 kWh/a
-32%
Qf,Hilfsenergie
Qp
427,7 m²
qp = Qp/AN
96,8 kWh/(m²a)
65,4 kWh/(m²a)
17.360 €
909 €/a
60 €/a
20 €/a
21,0 a
30,3 a
31,6 a
38,4 a
22,9 a
23,9 a
46,9 a
781 €
829 €
-47 €
-0,11 €/m²
Anlage
Seite 63
E.4: Reihenmittelhaus
AN =
-1
Ve = 1.062 m³ A/Ve = 0,34 m
EnEV 2007:
qP,max,EnEV
82,5 kWh/(m²a)
HT',max,EnEV
0,74 W/(m²K)
EnEV 2009:
HT',max,EnEV
0,65 W/(m²K)
-1
HT'
EnEV 2007
0,56 W/(m²K)
Qh,b
Qw,b
Qf,Wärme
EnEV 2009
0,42 W/(m²K)
13.526 kWh/a
-25%
9.140 kWh/a
-32%
4.248 kWh/a
4.248 kWh/a
0%
23.658 kWh/a
12.347 kWh/a
-48%
622 kWh/a
1.006 kWh/a
62%
27.702 kWh/a
16.299 kWh/a
-41%
Qf,Hilfsenergie
Qp
339,8 m²
qp = Qp/AN
81,5 kWh/(m²a)
48,0 kWh/(m²a)
11.407 €
772 €/a
30 €/a
20 €/a
15,8 a
20,6 a
21,1 a
23,4 a
17,0 a
17,5 a
25,8 a
513 €
722 €
-208 €
-0,61 €/m²
Anlage
Seite 64
Anlage F: Berechnungen gemäß Referenzausführung (Stand Kabinettfassung), Energieträger Heizöl,
F.1: Einfamilienhaus
AN =
-1
Ve = 669 m³ A/Ve = 0,68 m
EnEV 2007:
qP,max,EnEV
110,4 kWh/(m²a)
HT',max,EnEV
0,52 W/(m²K)
EnEV 2009:
HT',max,EnEV
0,40 W/(m²K)
Fensterlüftung
HT'
EnEV 2007
0,42 W/(m²K)
EnEV 2009
0,34 W/(m²K)
214,1 m²
-19%
Qh,b
13.265 kWh/a
10.848 kWh/a
Qw,b
2.676 kWh/a
2.676 kWh/a
0%
19.971 kWh/a
12.844 kWh/a
-36%
Qf,Wärme
Qf,Hilfsenergie
Qp
qp = Qp/AN
-18%
503 kWh/a
573 kWh/a
14%
23.327 kWh/a
15.677 kWh/a
-33%
109,0 kWh/(m²a)
73,2 kWh/(m²a)
9.087 €
521 €/a
0 €/a
20 €/a
18,2 a
24,7 a
25,5 a
29,3 a
19,7 a
20,3 a
33,4 a
409 €
501 €
-92 €
-0,43 €/m²
Anlage
Seite 65
F.2: Mehrfamilienhaus
AN =
-1
Ve = 4.158 m³ A/Ve = 0,46 m
EnEV 2007:
qP,max,EnEV
87,3 kWh/(m²a)
HT',max,EnEV
0,63 W/(m²K)
EnEV 2009:
HT',max,EnEV
0,50 W/(m²K)
Fensterlüftung
HT'
EnEV 2007
0,44 W/(m²K)
EnEV 2009
0,41 W/(m²K)
1.330,6 m²
-7%
Qh,b
60.747 kWh/a
56.324 kWh/a
Qw,b
16.632 kWh/a
16.632 kWh/a
0%
103.120 kWh/a
69.889 kWh/a
-32%
Qf,Wärme
Qf,Hilfsenergie
Qp
-7%
1.126 kWh/a
1.357 kWh/a
21%
116.472 kWh/a
80.543 kWh/a
-31%
qp = Qp/AN
87,5 kWh/(m²a)
60,5 kWh/(m²a)
28.620 €
2.446 €/a
0 €/a
30 €/a
11,8 a
14,4 a
14,6 a
15,6 a
12,6 a
12,8 a
16,5 a
1288 €
2416 €
-1128 €
-0,85 €/m²
Anlage
Seite 66
F.3: Zweifamilienhaus
AN =
-1
Ve = 1.337 m³ A/Ve = 0,56 m
EnEV 2007:
qP,max,EnEV
97,9 kWh/(m²a)
HT',max,EnEV
0,57 W/(m²K)
EnEV 2009:
HT',max,EnEV
0,50 W/(m²K)
Fensterlüftung
HT'
EnEV 2007
0,44 W/(m²K)
EnEV 2009
0,4 W/(m²K)
427,7 m²
-9%
Qh,b
21.825 kWh/a
19.949 kWh/a
Qw,b
5.346 kWh/a
5.346 kWh/a
0%
36.063 kWh/a
23.664 kWh/a
-34%
Qf,Wärme
Qf,Hilfsenergie
Qp
-9%
645 kWh/a
744 kWh/a
15%
41.410 kWh/a
28.040 kWh/a
-32%
qp = Qp/AN
96,8 kWh/(m²a)
65,6 kWh/(m²a)
13.760 €
910 €/a
0 €/a
20 €/a
15,5 a
20,0 a
20,4 a
22,6 a
16,6 a
17,0 a
24,8 a
619 €
890 €
-271 €
-0,63 €/m²
Anlage
Seite 67
F.4: Reihenmittelhaus
AN =
-1
Ve = 1.062 m³ A/Ve = 0,34 m
EnEV 2007:
qP,max,EnEV
82,5 kWh/(m²a)
HT',max,EnEV
0,74 W/(m²K)
EnEV 2009:
HT',max,EnEV
0,65 W/(m²K)
Fensterlüftung
HT'
EnEV 2007
0,56 W/(m²K)
EnEV 2009
0,42 W/(m²K)
339,8 m²
-25%
Qh,b
13.526 kWh/a
10.006 kWh/a
Qw,b
4.248 kWh/a
4.248 kWh/a
0%
23.658 kWh/a
13.182 kWh/a
-44%
Qf,Wärme
Qf,Hilfsenergie
Qp
622 kWh/a
676 kWh/a
27.702 kWh/a
16.326 kWh/a
qp = Qp/AN
81,5 kWh/(m²a)
-26%
9%
-41%
48,0 kWh/(m²a)
9.607 €
775 €/a
0 €/a
20 €/a
12,7 a
15,7 a
15,9 a
17,1 a
13,6 a
13,8 a
18,3 a
432 €
755 €
-323 €
-0,95 €/m²
Anlage
Seite 68
Anlage G: Berechnungen gemäß Referenzausführung (Stand Kabinettfassung), Energieträger Erdgas
G.1: Einfamilienhaus
AN =
-1
Ve = 669 m³ A/Ve = 0,68 m
EnEV 2007:
qP,max,EnEV
110,4 kWh/(m²a)
HT',max,EnEV
0,52 W/(m²K)
EnEV 2009:
HT',max,EnEV
0,40 W/(m²K)
-1
HT'
EnEV 2007
0,42 W/(m²K)
Qh,b
Qw,b
Qf,Wärme
13.265 kWh/a
Qp
-19%
10.263 kWh/a
-23%
2.676 kWh/a
2.676 kWh/a
0%
19.971 kWh/a
12.280 kWh/a
-39%
503 kWh/a
781 kWh/a
55%
23.327 kWh/a
15.618 kWh/a
-33%
Qf,Hilfsenergie
qp = Qp/AN
EnEV 2009
0,34 W/(m²K)
214,1 m²
109,0 kWh/(m²a)
72,9 kWh/(m²a)
9.687 €
521 €/a
30 €/a
20 €/a
20,6 a
29,5 a
30,6 a
37,0 a
22,4 a
23,4 a
44,5 a
436 €
471 €
-35 €
-0,16 €/m²
Anlage
Seite 69
G.2: Mehrfamilienhaus
AN =
-1
Ve = 4.158 m³ A/Ve = 0,46 m
EnEV 2007:
qP,max,EnEV
87,3 kWh/(m²a)
HT',max,EnEV
0,63 W/(m²K)
EnEV 2009:
HT',max,EnEV
0,50 W/(m²K)
-1
HT'
EnEV 2007
0,44 W/(m²K)
Qh,b
Qw,b
Qf,Wärme
Qf,Hilfsenergie
Qp
EnEV 2009
0,41 W/(m²K)
60.747 kWh/a
52.577 kWh/a
1.330,6 m²
-7%
-13%
16.632 kWh/a
16.632 kWh/a
0%
103.120 kWh/a
66.245 kWh/a
-36%
1.126 kWh/a
2.650 kWh/a
135%
116.472 kWh/a
80.024 kWh/a
-31%
qp = Qp/AN
87,5 kWh/(m²a)
60,1 kWh/(m²a)
41.620 €
2.461 €/a
360 €/a
30 €/a
20,1 a
28,5 a
29,6 a
35,3 a
21,9 a
22,8 a
41,9 a
1873 €
2071 €
-198 €
-0,15 €/m²
Anlage
Seite 70
G.3: Zweifamilienhaus
AN =
-1
Ve = 1.337 m³ A/Ve = 0,56 m
EnEV 2007:
qP,max,EnEV
97,9 kWh/(m²a)
HT',max,EnEV
0,57 W/(m²K)
EnEV 2009:
HT',max,EnEV
0,50 W/(m²K)
-1
HT'
EnEV 2007
0,44 W/(m²K)
Qh,b
Qw,b
Qf,Wärme
21.825 kWh/a
-9%
-14%
18.819 kWh/a
5.346 kWh/a
5.346 kWh/a
0%
36.063 kWh/a
22.576 kWh/a
-37%
645 kWh/a
1.160 kWh/a
80%
41.410 kWh/a
27.964 kWh/a
-32%
Qf,Hilfsenergie
Qp
EnEV 2009
0,4 W/(m²K)
427,7 m²
qp = Qp/AN
96,8 kWh/(m²a)
65,4 kWh/(m²a)
14.960 €
909 €/a
60 €/a
20 €/a
18,1 a
24,6 a
25,3 a
29,1 a
19,5 a
20,2 a
33,0 a
673 €
829 €
-155 €
-0,36 €/m²
Anlage
Seite 71
G.4: Reihenmittelhaus
AN =
-1
Ve = 1.062 m³ A/Ve = 0,34 m
EnEV 2007:
qP,max,EnEV
82,5 kWh/(m²a)
HT',max,EnEV
0,74 W/(m²K)
EnEV 2009:
HT',max,EnEV
0,65 W/(m²K)
-1
HT'
EnEV 2007
0,56 W/(m²K)
Qh,b
Qw,b
Qf,Wärme
13.526 kWh/a
-25%
-32%
9.140 kWh/a
4.248 kWh/a
4.248 kWh/a
0%
23.658 kWh/a
12.347 kWh/a
-48%
622 kWh/a
1.006 kWh/a
62%
27.702 kWh/a
16.299 kWh/a
-41%
Qf,Hilfsenergie
Qp
EnEV 2009
0,42 W/(m²K)
339,8 m²
qp = Qp/AN
81,5 kWh/(m²a)
48,0 kWh/(m²a)
10.207 €
772 €/a
30 €/a
20 €/a
14,1 a
17,8 a
18,2 a
19,9 a
15,1 a
15,5 a
21,5 a
459 €
722 €
-262 €
-0,77 €/m²
Anlage
Seite 72
Anlage H: Berechnungen gemäß Referenzausführung (Stand Kabinettfassung), Energieträger Erdgas,
H.1: Einfamilienhaus
AN =
-1
Ve = 669 m³ A/Ve = 0,68 m
EnEV 2007:
qP,max,EnEV
110,4 kWh/(m²a)
HT',max,EnEV
0,52 W/(m²K)
EnEV 2009:
HT',max,EnEV
0,40 W/(m²K)
Fensterlüftung
HT'
EnEV 2007
0,42 W/(m²K)
Qh,b
Qw,b
Qf,Wärme
13.265 kWh/a
Qp
-19%
-18%
10.848 kWh/a
2.676 kWh/a
2.676 kWh/a
0%
19.971 kWh/a
12.844 kWh/a
-36%
503 kWh/a
573 kWh/a
14%
23.327 kWh/a
15.677 kWh/a
-33%
Qf,Hilfsenergie
qp = Qp/AN
EnEV 2009
0,34 W/(m²K)
214,1 m²
109,0 kWh/(m²a)
73,2 kWh/(m²a)
7.887 €
521 €/a
0 €/a
20 €/a
15,8 a
20,5 a
21,0 a
23,3 a
16,9 a
17,4 a
25,6 a
355 €
501 €
-146 €
-0,68 €/m²
Anlage
Seite 73
H.2: Mehrfamilienhaus
AN =
-1
Ve = 4.158 m³ A/Ve = 0,46 m
EnEV 2007:
qP,max,EnEV
87,3 kWh/(m²a)
HT',max,EnEV
0,63 W/(m²K)
EnEV 2009:
HT',max,EnEV
0,50 W/(m²K)
Fensterlüftung
HT'
EnEV 2007
0,44 W/(m²K)
Qh,b
Qw,b
Qf,Wärme
Qf,Hilfsenergie
Qp
EnEV 2009
0,41 W/(m²K)
60.747 kWh/a
56.324 kWh/a
1.330,6 m²
-7%
-7%
16.632 kWh/a
16.632 kWh/a
0%
103.120 kWh/a
69.889 kWh/a
-32%
1.126 kWh/a
1.357 kWh/a
21%
116.472 kWh/a
80.543 kWh/a
-31%
qp = Qp/AN
87,5 kWh/(m²a)
60,5 kWh/(m²a)
27.220 €
2.446 €/a
0 €/a
30 €/a
11,3 a
13,5 a
13,7 a
14,6 a
12,0 a
12,1 a
15,4 a
1225 €
2416 €
-1191 €
-0,90 €/m²
Anlage
Seite 74
H.3: Zweifamilienhaus
AN =
-1
Ve = 1.337 m³ A/Ve = 0,56 m
EnEV 2007:
qP,max,EnEV
97,9 kWh/(m²a)
HT',max,EnEV
0,57 W/(m²K)
EnEV 2009:
HT',max,EnEV
0,50 W/(m²K)
Fensterlüftung
HT'
EnEV 2007
0,44 W/(m²K)
Qh,b
Qw,b
Qf,Wärme
21.825 kWh/a
-9%
-9%
19.949 kWh/a
5.346 kWh/a
5.346 kWh/a
0%
36.063 kWh/a
23.664 kWh/a
-34%
645 kWh/a
744 kWh/a
15%
41.410 kWh/a
28.040 kWh/a
-32%
Qf,Hilfsenergie
Qp
EnEV 2009
0,4 W/(m²K)
427,7 m²
qp = Qp/AN
96,8 kWh/(m²a)
65,6 kWh/(m²a)
11.360 €
910 €/a
0 €/a
20 €/a
12,8 a
15,7 a
16,0 a
17,2 a
13,6 a
13,9 a
18,4 a
511 €
890 €
-379 €
-0,89 €/m²
Anlage
Seite 75
H.4: Reihenmittelhaus
AN =
-1
Ve = 1.062 m³ A/Ve = 0,34 m
EnEV 2007:
qP,max,EnEV
82,5 kWh/(m²a)
HT',max,EnEV
0,74 W/(m²K)
EnEV 2009:
HT',max,EnEV
0,65 W/(m²K)
Fensterlüftung
HT'
EnEV 2007
0,56 W/(m²K)
Qh,b
Qw,b
Qf,Wärme
13.526 kWh/a
-25%
-26%
10.006 kWh/a
4.248 kWh/a
4.248 kWh/a
0%
23.658 kWh/a
13.182 kWh/a
-44%
622 kWh/a
676 kWh/a
27.702 kWh/a
16.326 kWh/a
Qf,Hilfsenergie
Qp
EnEV 2009
0,42 W/(m²K)
339,8 m²
qp = Qp/AN
81,5 kWh/(m²a)
9%
-41%
48,0 kWh/(m²a)
8.407 €
775 €/a
0 €/a
20 €/a
11,1 a
13,3 a
13,5 a
14,4 a
11,8 a
12,0 a
15,2 a
378 €
755 €
-377 €
-1,11 €/m²
Anlage
Seite 76
Anlage I: Berechnungen zur Wirtschaftlichkeit der Zusatzanforderung (Stand Kabinettfassung)
I.1: Einfamilienhaus
-1
Ve = 669 m³ A/Ve = 0,68 m
EnEV 2007:
HT',max,EnEV
0,52 W/(m²K)
EnEV 2009:
HT',max,EnEV
0,40 W/(m²K)
beide Niveaus mit:
Sole/Wasser Wärmepumpe für Heizung und Warmwasser
HT'
EnEV 2007
0,51 W/(m²K)
AN =
214,1 m²
EnEV 2009
0,4 W/(m²K)
-22%
Qh,b
16.302 kWh/a
12.748 kWh/a
Qw,b
2.676 kWh/a
2.676 kWh/a
0%
Qf,Wärme
5.697 kWh/a
4.729 kWh/a
-17%
Qf,Hilfsenergie
Qp
660 kWh/a
660 kWh/a
17.169 kWh/a
14.549 kWh/a
qp = Qp/AN
80,2 kWh/(m²a)
-22%
0%
-15%
68,0 kWh/(m²a)
2.114 €
Energiekostenersparnis (Strom f. Wärmepumpe) 0,15 €/kWh)
145 €/a
Verhältnis Investition / Ersparnis
14,6 a
18,5 a
18,9 a
20,7 a
15,6 a
16,0 a
22,5 a
95 €
145 €
-50 €
-0,23 €/m²
Anlage
Seite 77
I.2: Mehrfamilienhaus
-1
Ve = 4.158 m³ A/Ve = 0,46 m
EnEV 2007:
HT',max,EnEV
0,63 W/(m²K)
EnEV 2009:
HT',max,EnEV
0,50 W/(m²K)
beide Niveaus mit:
HT'
EnEV 2007
0,63 W/(m²K)
AN =
1.330,6 m²
EnEV 2009
0,5 W/(m²K)
-21%
Qh,b
85.805 kWh/a
68.001 kWh/a
Qw,b
16.632 kWh/a
16.632 kWh/a
0%
Qf,Wärme
31.913 kWh/a
27.062 kWh/a
-15%
2.347 kWh/a
2.347 kWh/a
0%
92.502 kWh/a
79.405 kWh/a
-14%
Qf,Hilfsenergie
Qp
qp = Qp/AN
69,5 kWh/(m²a)
-21%
59,7 kWh/(m²a)
9.050 €
728 €/a
12,4 a
15,2 a
15,5 a
16,6 a
13,3 a
13,5 a
17,7 a
407 €
728 €
-320 €
-0,24 €/m²
Anlage
Seite 78
I.3: Zweifamilienhaus
-1
Ve = 1.337 m³ A/Ve = 0,56 m
EnEV 2007:
HT',max,EnEV
0,57 W/(m²K)
EnEV 2009:
HT',max,EnEV
0,50 W/(m²K)
beide Niveaus mit:
HT'
Qh,b
Qw,b
Qf,Wärme
Qf,Hilfsenergie
Qp
EnEV 2007
0,57 W/(m²K)
AN =
427,7 m²
EnEV 2009
0,48 W/(m²K)
28.479 kWh/a
23.778 kWh/a
-16%
-17%
5.346 kWh/a
5.346 kWh/a
0%
10.455 kWh/a
9.174 kWh/a
-12%
1.005 kWh/a
1.005 kWh/a
0%
30.940 kWh/a
27.482 kWh/a
-11%
qp = Qp/AN
72,3 kWh/(m²a)
64,3 kWh/(m²a)
2.614 €
192 €/a
13,6 a
17,0 a
17,3 a
18,8 a
14,5 a
14,8 a
20,2 a
118 €
192 €
-75 €
-0,17 €/m²
Anlage
Seite 79
I.4: Reihenmittelhaus
-1
Ve = 1.062 m³ A/Ve = 0,34 m
EnEV 2007:
HT',max,EnEV
0,74 W/(m²K)
EnEV 2009:
HT',max,EnEV
0,65 W/(m²K)
beide Niveaus mit:
HT'
EnEV 2007
0,74 W/(m²K)
AN =
339,8 m²
EnEV 2009
0,64 W/(m²K)
-14%
Qh,b
17.324 kWh/a
14.875 kWh/a
Qw,b
4.248 kWh/a
4.248 kWh/a
0%
Qf,Wärme
6.729 kWh/a
6.062 kWh/a
-10%
865 kWh/a
865 kWh/a
0%
20.504 kWh/a
18.703 kWh/a
-9%
Qf,Hilfsenergie
Qp
qp = Qp/AN
60,3 kWh/(m²a)
-14%
55,0 kWh/(m²a)
1.491 €
100 €/a
14,9 a
19,1 a
19,5 a
21,4 a
16,0 a
16,4 a
23,3 a
67 €
100 €
-33 €
-0,10 €/m²
Anlage

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