Berechnungsgrundlagen für Energiebilanzen

Die Energieeinsparverordnung (EnEV) bewertet die Energieeffizienz der Gebäudehülle und der Anlagentechnik gemeinsam. Außerdem wird der Energiebedarf primärenergetisch betrachtet. Das heißt, mittels eines Primärenergiefaktors sind auch die Verluste durch Gewinnung, Umwandlung und Transport des jeweiligen Energieträgers einbezogen.

Um die Einhaltung des maximal zulässigen Primärenergiebedarfs nachzuweisen, dient das Referenzgebäudeverfahren. Die EnEV 2009 führte das seit der Novellierung 2007 bereits für die Berechnung von Nichtwohngebäuden gültige Verfahren auch bei Wohngebäuden ein.

Das Referenzgebäude dient dabei zur Ermittlung des nach EnEV maximal zulässigen Primärenergiebedarfs für Heizung, Warmwasserbereitung, Lüftung und Kühlung (bei Nichtwohngebäuden auch Beleuchtung). Es ist in Geometrie, Gebäudenutzfläche und Ausrichtung identisch zum nachzuweisenden Gebäude. Allerdings werden für die Berechnung festgelegte Referenzwerte angenommen, beispielsweise für die Nutzungsrandbedingungen, die Anlagentechnik oder die Gebäudedichtheit.

Im zweiten Schritt wird dann das nachzuweisende Gebäude mit den tatsächlich geplanten Komponenten für Gebäudehülle und Gebäudetechnik berechnet. Dabei sind zusätzlich bestimmte Grenzwerte einzuhalten, z. B. für den Transmissionswärmeverlust H‘_T. Dieser ist bei Wohngebäuden abhängig vom Gebäudetyp (freistehend, einseitig angebaut etc.) festgelegt.

Als Bilanzierungsverfahren stehen die DIN V 18599 Energetische Bewertung von Gebäuden und für Wohngebäude außerdem die Verfahren nach DIN V 4108-6 Wärmeschutz und Energie-Einsparung in Gebäuden und DIN V 4701-10 Energetische Bewertung heiz- und raumlufttechnischer Anlagen zur Verfügung. Das Referenzgebäude und das nachzuweisende Gebäude müssen jeweils nach dem gleichen Verfahren berechnet werden.

Um Energiebilanzen für Wohngebäude erstellen zu können, benötigt man unterschiedliche Bezugsgrößen. Folgende Flächen und Volumen sind zu berechnen:

• Gebäudenutzfläche
• Wärmeübertragende Umfassungsfläche
• Beheiztes Gebäudevolumen
• Beheiztes Luftvolumen
• Nutz- und Nettogrundfläche

Die Anlage 1, Nr. 1.3.1 der EnEV 2009 legt die Systemgrenzen fest. Dieses sind die äußeren Begrenzungen beheizter Zonen. „Die wärmeübertragende Umfassungsfläche A eines Wohngebäudes in m² ist nach Anhang B der DIN EN ISO 13789: 1999-10, Fall „Außenabmessung”, zu ermitteln. Die zu berücksichtigenden Flächen sind die äußere Begrenzung einer abgeschlossenen beheizten Zone. Außerdem ist die wärmeübertragende Umfassungsfläche A so festzulegen, dass ein in DIN V 18599-1: 2007-02 oder in DIN EN 832: 2003-06 beschriebenes Ein-Zonen-Modell entsteht, das mindestens die beheizten Räume einschließt.“

Die Nutz- und Nettogrundfläche wird üblicherweise gem. DIN 277 „Grundflächen und Rauminhalte von Bauwerken im Hochbau“ berechnet. Die Gebäudenutzfläche A_N für Wohngebäude wird über das beheizte Gebäudevolumen (V_e) ermittelt (A_N=0,32 m^-1V_e). Die Neuregelung der EnEV differenziert nun etwas mehr und rechnet bei lichten Geschosshöhen unter 2,50 m und über 3,00 m mit der Formel A_N = [(1/h_G)-0,04 m^-1] V_e.

Zur Berechnung des Gebäudevolumens sind die Bauteilflächen maßgeblich, die die zu untersuchende beheizte Zone umfassen (DIN EN ISO 13789:199-10, Fall „Außenabmessung“). Die Berechnungsgrenze wird dabei durch die von innen gesehene letzte Schicht gebildet, die außerdem zur U-Wert-Berechnung herangezogen wird. Die Begrenzung ist demnach die wärmeübertragende Umfassungsfläche, welche die gedämmte Hülle bildet und somit das beheizte Gebäudevolumen.

Das beheizte Luftvolumen V wird gemäß DIN V 18599-1: 2007-02 bzw. gemäß DIN EN 832: 2003-06 ermittelt. Es kann vereinfacht für Wohngebäude (bis zu drei Wohngeschosse) mit 0,76 V_e oder in den übrigen Fällen mit 0,8 V_e angesetzt werden.

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