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Energiebilanz


Vor allem beim Neubau eines Gebäudes ist es heute notwendig eine ausreichende Bilanzierung vor allem der Heizenergiegewinne-und Verluste rechnerisch nachzuweisen. Seit Einführung der Energieeinsparverordnung (EnEV) gibt es einige Neuerungen in den Rechenmodellen - zur Berücksichtigung für alle Planer.
Die EnEV greift dabei auf zweierlei Weise: Zum einen geht es um die Reduzierung des Energieverbrauchs und zum anderen um die optimale Nutzung vorhandener Energie-Einsparpotenziale.
Dabei liegt das größte Einsparpotential in der Reduktion des Heizenergiebedarfs!

Reduktion des Heizenergiebedarfs in kWh/(m2 a) seit 1977 in Wohnhäuser
Grafik: Reduktion des Heizenergiebedarfs in kWh/(m2 a) in Wohnhäusern, seit Gesetzeseinführung der 1. Wärmeschutzverordnung (WSVO) 1977 bis zur heute gültigen Energieeinsparverordnung (EnEV), der Passivhausbalken zeigt anschaulich, dass wesentlich mehr Reduzierungen möglich sind als es der Gesetzgeber fordert

Heizenergie - Gewinne
Energiegewinne sind vor allem aus der Sonnenenergie (Speicherung der solaren Energie direkt oder indirekt in den massiven Bauteilen), dem Erdreich (Prinzip der Wärmepumpe) und den inneren Wärmequellen (Menschen, elektr. Anlagen wie z.B. Computer oder Lampen) zu erzielen.

Heizenergie - Verluste
Energieverluste entstehen vor allem aus Konvektion (Energietransport durch Luftbewegung, auch durch Bauteile hindurch), Transmission (Wärmeübertragung, durch Bauteile hindurch bspw. von innen nach außen, den Lüftungsverlusten (z.B. der manuellen Fensterlüftung) zuzüglich Verluste aus der Heizungsanlage und seiner Verteilung.

Schematische Darstellung der Energiebilanz
Schematische Darstellung der Energiebilanz zur Bestimmung des Jahres-Gesamtenergiebedarfs

Auf der Grundlage intelligenter Software ist es möglich verschiedene Modellvarianten für den Neubau bereits frühzeitig schnell und Kostengünstig zu berechnen. Für Bestandsbauten ist dieses ebenfalls möglich. Erst hierdurch werden schrittweise alle Optimierungskennwerte zur effizienten Energiebilanzierung eines Gebäudes möglich. Das Gebäude mit seinen Gestaltungsmöglichkeiten und der Grundrissplanung wird hiervon, zumindest im Wohnungsbau, stark beeinflusst.

Unterschiedliche Berechnungsverfahren
Man unterscheidet bei den Berechnungsansätzen zur Ermittlung des Primärenergiebedarfs eines Gebäudes zwischen Jahres- und Monatsbilanzverfahren.
Das Jahresbilanzverfahren nach DIN 4108-T6: gilt für Wohnhäuser, das Monatsbilanzverfahren nach DIN V-18599-T1-10: gilt für nicht Wohnhäuser (Lager, Büro, etc.).
Daneben gibt es in beiden Rechenmodellen einige Unterschiede, die zu beachten sind, aber eines haben beide dennoch gemeinsam: Beide basieren auf dem Rechenmodell der EnEV und damit auf den Parametern der wärmeübertragenden Umfassungsflächen eines Gebäudes.
Am Ende und als Ergebnis jeder Berechnung steht, auch bei optimaler Anpassung, ein Verlustwert - Die Energiebilanz ist somit Negativ.
Negativ bedeutet: Wir haben mehr Energieverluste als Energiegewinne - ein Umstand, der in unserem Umfeld in dem sich die Außen- bzw. Lufttemperaturen von -10° C bis +20° C bewegen nicht verwunderlich ist.
Nehmen wir einmal an, dass der durchschnittliche Mensch eine Temperatur von 21° C als angenehm empfindet, dann ergibt sich daraus theoretisch eine dauernde Beheizung unserer Gebäude - über das ganze Jahr hinweg.
"Natürlich haben wir einen Sommer" werden einige von Ihnen jetzt sagen wollen. Stimmt – und Gott sei Dank haben wir auch schöne und warme Tage im Jahr. Dieser Aspekt reduziert die rechnerische Anzahl der Tage pro Jahr für die Heizperiode. Allerdings kann ein Sommer temperaturtechnisch nicht geplant werden. Ein Jahrhundertsommer in Deutschland, wie der im Jahr 2003, würde über Wochen große Energiegewinne bringen und damit zwar keine Beheizung aber ggf. eine Kühlung nötig machen. Das heißt: Egal ob kalt/heizen oder warm/kühlen - hierzu wird in jeden Fall Energie benötigt die die Energiebilanz eines Gebäudes beeinflusst!

Jahresheizperiode (Tage pro Jahr (d/a))
Nach geordneten Wetterdaten ist die rechnerische Anzahl der Tage pro Jahr, in denen die Heizung für die Wohnraumbeheizung aktiv ist, mit 225 Tage/Jahr anzusetzen. Demnach gibt es 140 Tage/Jahr in denen wir unsere Heizung abschalten können.
Danach ist die Energiebilanz für die Heizlast:
a) Energieverluste = 225 Tage/Jahr (bei Temperaturen zwischen -10° C und + 19° C)
b) Energiegewinne = 140 Tage/Jahr (bei Temperaturen größer 19° C )
Als Faustformel gilt: Gewinne ~ 0,3 * Verluste

Erreichung des Ziels einer optimalen und rationalen Gesamt-Energiebilanz

• ein sehr guter baulicher Wärmeschutz
• Minimierung (Vermeidung) von Wärmebrücken
• Kompakte Bauform
• Luftdichtheit der Gebäudehülle (mit Nachweis bzw. Überprüfung vor Ort)
• Angepasstes Heizungssystem (mit niedrigem Vorlauf) bzw. Neuentwicklungen
• Kontrollierte Wohnraumlüftung mit Luftwärmerückgewinnung
• Verbesserte, effiziente Warmwasserbereitung
• Umweltschonende Elektroenergieerzeugung - und Rationelle Nutzung
• Nutzerfreundliche Systemkomponenten

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