Energieverbrauchskennwerte nach VDI 3807
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Energieverbrauchskennwerte nach VDI 3807
Energieverbrauchskennwerte nach VDI 3807 [email protected] ZAB Energie Kennzahl, Kennwert Mit Kennzahlen lassen sich in universeller Form spezifische Eigenschaften von Vorgängen durch funktionale Zusammenhänge beschreiben. Grundlage hierfür ist die Ähnlichkeitstheorie, nach der alle einen Vorgang beeinflussenden Größen zu (dimensionslosen) Kennzahlen zusammengefasst werden können.1 So charakterisiert z.B. die Reynoldszahl (Re) die Strömungsverhältnisse in Rohren und kann mittels empirischer Beziehungen zur Bestimmung der Rohrreibungsverluste benutzt werden. Im Gegensatz zu Kennzahlen der Ähnlichkeitstheorie sind Energieverbrauchskennwerte a. selbst rein empirische Größen und b. dimensionsbehaftet, daher auch die Bezeichnung Kennwert und nicht Kennzahl. Energiekennwerte als empirische Größen charakterisieren die zugrundeliegenden Prozesse nicht vollständig (auch, wenn sie manchmal Energiekennzahl genannt werden). Zu ihrer Interpretation muss man - im Gegenteil - die zugrundeliegenden Prozesse (Bauzustand, Versorgungssysteme, Nutzungsart usw.) genau kennen um zu sinnvollen Einschätzungen zu gelangen. Energiekennwerte stellen aber durchaus aggregierte praxisrelevante Informationen dar. 1 "Kennzahl," Microsoft® Encarta® Enzyklopädie 2000. ZAB Energie [email protected] 2 1 Energiekennwert Da in der Praxis der kumulierte Energieaufwand von Gebäuden noch in den Kinderschuhen steckt, handelt es sich bei Energiekennwerten für Gebäude fast immer um den Betriebsenergieaufwand, bezogen auf ein Jahr und bezogen auf eine Gebäudefläche oder auf ein Gebäudevolumen. Energiekennwert = Energiemenge Bezugszeitraum * ( Bezugsfläche bzw. Bezugsvolumen etc. ) Klassifizierung von Energiekennwerten nach: Ort der Ermittlung der Energiemenge im Prozess der Energieumwandlung Methode der Ermittlung der Energiemenge Bezugsfläche/Bezugsvolumen Betrachtungszeitraum ZAB Energie [email protected] 3 Ort der Ermittlung der Energiemenge Quelle: ZAB Energie [email protected] Dr. Bernd Steinmüller Institut Wohnen und Umwelt Foliensatz Energieeinsparung Gebäudebestand Darmstadt, März 1999 4 2 Methode der Ermittlung der Energiemenge 1. Berechnung (z.B. DIN-V 18599, PHPP, Simulation etc.) Energiebedarf Energiebedarfskennwert 2. Messung (z.B. Zählerablesung, Betriebsmessung o.a.) Energieverbrauch Energieverbrauchskennwert ZAB Energie Bezugsfläche [email protected] 5 Aufgliederung der Fläche HNF NNF FF VF KF NF NGF BGF Haupt-Nutzfläche Neben-Nutzfläche Funktionsfläche Verkehrsfläche Konstruktionsfläche Nutzfläche Netto-Grundfläche Brutto-Grundfläche Anmerkung der VDI 3807-2 (Entw. 2012-11): Obwohl die HNF in der geltenden Fassung der DIN 277 nicht mehr definiert ist, stellen die Daten in dieser Richtlinie auf diese Bezugsfläche ab. Dies liegt darin begründet, dass Angaben zur HNF für viele kommunale Gebäude verfügbar sind und auch die EnEV 2009 mit dieser Bezugsfläche arbeitet. Eine einfache Umrechnung der Daten auf NF ist nicht möglich, da sich die beiden Werte um die NNF unterscheiden, die entsprechenden Umrechnungsfaktoren daher von der Gebäudeart abhängig variieren. ZAB Energie [email protected] 6 Quelle: VDI 3807 Blatt 5:2012-06 (Entwurf) 3 Beispiel Verbrauch in kWh/a Primärenergie Endenergie Nutzenergie 330.000 300.000 240.000 Bezugsfläche Haupt-Nutzfläche Nutzfläche Netto-Grundfläche Brutto-Grundfläche Reinigungsfläche ZAB Energie 1.100 m² 1.200 m² 1.600 m² 2.000 m² 1.400 m² Energieverbrauchskennwert in kWh/m²·a 300 273 218 275 250 200 206 188 150 165 150 120 236 214 171 [email protected] 7 Besonderheit Heizenergie: Witterungsbereinigung Bereinigter Energieverbr. EV = Gemessener Energieverbr. EVg ∗ ZAB Energie [email protected] MittlereHeizgradtage G15 m Heizgradtage G15 8 4 Beispiel einer Witterungsbereinigung ZAB Energie [email protected] 9 Mittelwert, Median, Modalwert Quelle: Techem GmbH Kennwerte Hilfen für den Wohnungswirt Ausgabe 2010 (Neubauten 1993) ZAB Energie [email protected] 10 5 Zielwert Quelle: VDI 3807 Blatt 2:2012-11 (Entwurf) ZAB Energie [email protected] 11 Vor- und Nachteile der VDI 3807 Blatt 1 und 2 für NWG Vorteile Methodisch relativ einfacher Indikator zum Monitoring der energetischen Gebäudebewirtschaftung und zur Erfolgskontrolle durchgeführter Maßnahmen Nachteile Aufwand ist bei manueller Datenerhebung, Verarbeitung und Speicherung nicht unerheblich und teilweise bei Energiebeauftragtem und Kämmerei redundant Ein Kennwert je Energieträger kann inhomogene Gebäude mit differenzierter Ausstattung und Nutzung nicht zufriedenstellend abbilden. Ein rein statistischer Ansatz zur Bestimmung von Zielwerten ist wenig überzeugend für Investitions- und Personalentscheidungen Ausweg: mit Referenzwerten des Blatt 2 vergleichbare (typische) Teilkennwerte Bereinigung um Sondernutzungen und atypische Verbrauchsanteile Bezug auf konkrete Technik mit nachvollziehbarem energetischen Niveau ZAB Energie [email protected] 12 6 VDI 3807 Blatt 4 „Teilkennwerte elektrische Energie“ (August 2008) Beleuchtung Luftförderung Kühlkälte Betriebseinrichtungen Zentrale Einrichtungen (EDV, Küche, Schwachstromanlagen) Diverse Technik (Aufzüge, Heizungspumpen Bürogeräte) Gegebenenfalls detailliertes Mess- und Zählkonzept mit Unterzählern sowie Lastgangmessungen erforderlich Nicht im Blatt 4 erfasst: Strom für Wärmepumpen und NSH ZAB Energie [email protected] 13 Beispielanalyse des elektrischen Energieverbrauchs mit TEK Quelle: VDI 3807 Blatt 4:2008-08 ZAB Energie [email protected] 14 7 VDI 3807 Blatt 5 „Teilkennwerte thermische Energie“ (Entw. Juni 2012) Witterungsunabhängige Teilenergieverbräuche können sein: Wärmeerzeugerverluste für alle witterungsunabhängigen Teilverbräuche Brennstoffdirektverbrauch Brennstoffverbrauch für Koppelprodukte Netzverluste zwischen Gebäuden Prozesswärme einschl. Trinkwarmwasser und Verteilverlusten Witterungsabhängige Teilenergieverbräuche können sein: Wärmeerzeugerverluste für alle witterungsabhängigen Teilverbräuche Nutzenergie für Heizung Brennstoffverbrauch für Koppelprodukte Je nach Datenlage und Liegenschaftsstruktur können Vergleiche mit Referenzwerten der VDI 3807 Blatt 2 möglich, eingeschränkt möglich oder nicht möglich sein! ZAB Energie [email protected] 15 Beispielanalyse 1 des thermischen Energieverbrauchs mit TEK Quelle: VDI 3807 Blatt 5:2012-06 (Entwurf) ZAB Energie [email protected] 16 8 Beispielanalyse 2 des thermischen Energieverbrauchs mit TEK Quelle: VDI 3807 Blatt 5:2012-06 (Entwurf) ZAB Energie [email protected] 17 Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit ZAB Energie [email protected] 18 9