Technische Gebäudeausrüstung

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1 Technische Gebäudeausrüstung Lehrfachbegleitende und fachrichtungsvertiefende empfehlende Fachliteratur: Pistohl, Handbuch der Gebäudetechnik, Werner Verlag, Band 1 und Band 2 Teil 9, Nachweis Energieeinsparverordnung 2009 Novellierung in 2014 und 2016 Energieausweis Heizlastberechnung Fachdozent Dipl.-Ingenieur Erwin Kogler Fachhochschule Köln. Fakultät Bauingenieurwesen und Umwelttechnik

2 TGA Teil 9 Nachweis Energieeinsparverordnung Aktuell ist derzeit die EnEV 2009, die gegenüber der EnEV % mehr Energieeinsparung abverlangt. Einige Änderungen in der EnEV 2009 sind: Einführung des Referenzgebäudeverfahrens für Wohngebäude, d.h. der bisherige Nachweis in Abhängigkeit vom A/V-Verhältnis entfällt. Einführung des neuen Bilanzierungsverfahren (DIN V 18599) für Wohngebäude. Der einzuhaltende Höchstwert des spez. Transmissionswärmeverlustes H T wird bei Wohngebäuden nicht mehr in Abhängigkeit von A/Ve ermittelt, sondern auf die Einbindung des Gebäudes und auf die Gebäudegröße. Freistehende kleinere Gebäude haben einen niedrigeren H T Wert einzuhalten! Regelung zur stufenweisen Außerbetriebnahme von Nachtstromspeicherheizungen Fachdozent Dipl.-Ing.E.Kogler 2

3 TGA Teil 9 Nachweis Energieeinsparverordnung Was hat sich bei den Anforderungen in Wohngebäuden verändert? 1. Neubau: Energetische Qualität der Gebäudehülle muss eingehalten werden. Zulässiger Höchstwert der Primärenergiebedarfs muss eingehalten werden. Der für das Referenzgebäude ermittelte Primärenergiekennwert ergibt den maximal einzuhaltenden Wert für das jeweilige Gebäude. Dieser muss gegenüber der EnEV 2007 um durchschnittlich 30% verringert werden. Dies betrifft zu gleichen Teilen die Gebäudehülle und die Anlagentechnik. Die Anforderungen an die energetische Qualität der Gebäudehülle wird wie bisher auch über den durchschnittlichen einzuhaltenden U-Wert über die gesamte Gebäudehülle nachgewiesen. Neu ist die Unterteilung in: 1. freistehendes Einfamilienhaus mit einer Nutzfläche größer oder kleiner als 350m², 2. einseitig angebautes Wohngebäude, 3. alle anderen Wohngebäude und 4. Erweiterungen und Ausbauten Fachdozent Dipl.-Ing.E.Kogler 3

4 TGA Teil 9 Nachweis Energieeinsparverordnung Was hat sich bei den Anforderungen in Wohngebäuden verändert? 2. Erweiterung und Ausbau von Wohngebäuden: Kann der Nachweis erbracht werden wahlweise nach Bauteilverfahren oder als Referenzgebäudeverfahren. Beim Bauteilverfahren ist der U-Wert für: Außenwände AW von 0,35 bzw. 0,45 auf 0,28 W/m²K verschärft worden. Außenfenster AF von 1,7 W/m²K auf 1,3W/m²K (Glas + Rahmen) verschärft worden. Wird der Nachweis über das Referenzgebäudeverfahren geführt, darf der Jahres-Primärenergiebedarf des gesamten Wohngebäudes, den das Referenzgebäude aufweist, nicht mehr als 40% überschreiten. Die Bagatellgrenze wurde von 20% auf 10% verschärft. Bei Änderungen der Gesamtfläche Fachdozent Dipl.-Ing.E.Kogler 4

5 TGA Teil 9 Nachweis Energieeinsparverordnung Was hat sich bei den Anforderungen in Wohngebäuden verändert? 3. Wie ändert sich das Berechnungsverfahren für Wohngebäude: Neben dem bisherigen bekannten Bilanzierungsverfahren nach DIN V und DIN wird ein neues Berechnungsverfahren eingeführt, das auf der DIN V beruht. Zwischen beiden Berechnungsverfahren besteht freie Wahlmöglichkeit, jedoch das zu berechnende Gebäude sowie das Referenzgebäude müssen nach dem gleichen Verfahren berechnet werden. Das vereinfachte Verfahren ist mit der Einführung des Referenzgebäudeverfahren s nicht mehr anwendbar Fachdozent Dipl.-Ing.E.Kogler 5

6 TGA Teil 9 Nachweis Energieeinsparverordnung Was hat sich bei den Anforderungen in Wohngebäuden verändert? 4. Prüfung nach alternativen Energieversorgungssystemen: Bereits ab einer Nutzfläche größer 50m² verpflichtend Fachdozent Dipl.-Ing.E.Kogler 6

7 TGA Teil 9 Nachweis Energieeinsparverordnung Was hat sich bei den Anforderungen in Wohngebäuden verändert? 5. Nachrüstungsverpflichtungen in bestehenden Gebäuden: Dämmung der obersten Geschossdecke, U-Wert 0,24 W/m²K. (bisher 0,30 W/m²K) Nachtspeicherheizungen sollen mit einem Alter von 30 Jahren unter Beachtung des Wirtschaftlichkeitsgebots außer Betrieb genommen werden Fachdozent Dipl.-Ing.E.Kogler 7

8 TGA Teil 9 Nachweis Energieeinsparverordnung Was hat sich bei den Anforderungen in Wohngebäuden verändert? 6. Zu Beachten bei Inbetriebnahme von neuen Heizungen: Die anlagenspezifischen Mindestanforderungen erweitern sich neben bisher nur für Gas- und Heizöl-Heizkessel, nun auf alle Wärmeerzeugersysteme, z.b. auch auf Wärmepumpensysteme, Holzpelletheizung. Die Mindestanforderungen beziehen sich nun nicht mehr auf den Typ der Anlage, sondern auf eine Aufwandszahl: Das Produkt aus Erzeugeraufwandszahl eg und Primärenergiefaktor fp darf nicht größer als 1,3 sein. (Erfüllen NT-Kessel und Brennertkessel) Bestehende Gebäude, die den zulässigen Primärenergiebedarfskennwert um mehr als 40% unterschreiten sind von der Anforderung ausgenommen Fachdozent Dipl.-Ing.E.Kogler 8

9 TGA Teil 9 Nachweis Energieeinsparverordnung Was hat sich bei den Anforderungen in Wohngebäuden verändert? 7. Kälteanlagen und Klimaanlagen : Kälteverteilungs- und Kaltwasserleitungen müssen mit 6 mm Isolierstärke (WLG 035) ummantelt sein. Klimaanlagen mit hohem Kältebedarf (größer als 12 kw Nennleistung) müssen mit einer Einrichtung der Wärmerückgewinnung versehen sein. Raumlufttechnische Anlagen mit mehr als m³/h müssen mit einer Einrichtung zur Wärmerückgewinnung versehen sein Fachdozent Dipl.-Ing.E.Kogler 9

10 TGA Teil 9 Nachweis Energieeinsparverordnung Nach der EnEV 2007 musste der Nachweis nach folgendem Schema erbracht werden: 1. Ermitteln der Umfassungsflächen (AW+AF+IW+De+Da+FB) des beheizten Gebäudeteiles. (A). 2. Ermitteln des von diesen Umgebungsflächen umschlossene beheizte Bauvolumen. (Ve) 3. Ermitteln des Formfaktor s A/Ve. 4. Ermitteln der Gebäudenutzfläche AN = 0,32 x Ve. Beachte: AN entspricht mit dieser überschlägigen Berechnung nicht der reellen Bruttogeschossfläche. 5. Ermitteln des für dieses Gebäude zulässigen Höchstwertes (max.) für den Jahres-Primärenergiebedarfes. QP max. (Tabellenwert) 6. Ermitteln des für dieses Gebäude max. zulässigen spez. Transmissionswärmeverlust (HT Zulässig). (Tabellenwert) 7. Berechnen des Jahres-Heizwärmebedarfs Qh. 8. Berechnen der Transmissionswärmeverluste. (QT). Mit der max. Forderung von Tabellenwert (siehe Punkt 6) vergleichen. Zuvor müssen die U-Werte der einzelnen Bauteile berechnet werden Fachdozent Dipl.-Ing.E.Kogler 10

11 TGA Teil 9 Nachweis Energieeinsparverordnung Nach der EnEV 2007 musste der Nachweis nach folgendem Schema erbracht werden (Fortsetzung von vorheriger Seite): 9. Ermitteln der Lüftungswärmeverluste. (Qv) 10. Ermitteln der solaren und der inneren Wärmegewinne. (QS) und (Q i) 11. Ermitteln des Trinkwasser-Wärmebedarfs. (QW) 12. Ermitteln der Anlagenaufwandszahl. (ep) (ep steht für energy prime ) (Tabellenwert in der DIN V Beiblatt 1 [übliche Anlagen für Einfamilien-Häuser sind 16, 32, 27,51,62], abhängig von der Technischen Gebäudeausrüstung im zu berechnenden Haus). Zuvor muss der spezifische Heizwärmebedarf ermittelt werden. qh = Qh / AN. Hinweis: Um Punkt 12 zu lösen, wird der Trinkwasser-Wärmebedarf in Qh nicht dazu addiert. Hingegen bei Lösung von Punkt 13 doch! 13. Ermitteln des Jahres-Primärenergiebedarfs. (QP) (Tabellenwert, wobei hierbei zu berücksichtigen ist, dass qh unter Berücksichtigung des Hinweises unter Punkt 12, größer sein muss). Bei der Berechnung von QP ist der Energiebedarf für die Warmwasserbereitung zu berücksichtigen Fachdozent Dipl.-Ing.E.Kogler 11

12 TGA Teil 9 Nachweis Energieeinsparverordnung Nach der EnEV 2007 musste der Nachweis nach folgendem Schema erbracht werden (Fortsetzung von vorheriger Seite): 14. Wertevergleich von Punkt 5 mit Punkt 13. Die erste Anforderung der Energieeinsparverordnung ist erfüllt, wenn Ergebnis QP max. > QP ist. 15. Ermitteln der Transmissionswärmeverluste (HT ). (HT = HT / A ges.) 16. Wertevergleich von Punkt 6 mit Punkt 15. Die zweite Anforderung der Energieeinsparverordnung ist erfüllt, wenn Ergebnis HT Zulässig > HT. 17. Im ENERGIEBEDARFSAUSWEIS nach 16 Energieeinsparverordnung müssen diese beiden Anforderungen mit den beiden Vergleichswerten ersichtlich sein. Ebenso der unter Punkt 18 ermittelte Wert. 18. Ermitteln des Endenergiebedarf s. (QE). (Tabellenwert) Für den Nutzer maßgebend ist der tatsächliche Verbrauch von z. B. Gas, Heizöl, Pellet s, also weniger der theoretisch errechnete Jahres- Primärenergiebedarf, sondern der erforderliche Endenergiebedarf (QE), der unter Berücksichtigung der Anlagenverluste inklusiv Hilfsenergie erforderlich ist. Beachte, anzusetzen ist hier der größere qh Wert (siehe Hinweis unter Punkt 13) Fachdozent Dipl.-Ing.E.Kogler 12

13 TGA Teil 9 Nachweis Energieeinsparverordnung Nach der EnEV 2007 musste der Nachweis nach folgendem Schema erbracht werden (Fortsetzung von vorheriger Seite): 19. Diese Energiebilanz bezieht sich zum Vergleich mit anderen Gebäuden deutschlandweit auf Referenzwerte. Hierbei, auf den Energieverbrauch des Gebäudes mit Standort Würzburg. Nach der Norm Heizlastberechnung nach DIN EN Beiblatt 1, Nationaler Anhang, Tabelle 1a ist für Würzburg eine Norm Außentemperatur von -12 C anzusetzen. Das Jahresmittel der Außentemperatur für Würzburg wird angegeben mit 7,9 C. 20. Beispielsweise für die Stadt Köln liegt die Norm Außentemperatur bei -10 C und das Jahresmittel der Außentemperatur liegt bei 8,1 C. Möchte man nun eine (außerhalb des Energieausweises) liegende Betrachtung bzw. Hochrechnung anstellen, wie vergleichsweise mit dem Heizwärmeverbrauch (also nur der Anteil der für die Fußbodenheizung oder für die Radiatorenheizung anfällt) so würde dieser um ca. 7% geringer sein. 21. Die Daten aus dem Energieausweis geben nur Orientierungswerte wieder und können je nach Wintertemperaturen jährlich reell unterschiedlich ausfallen. Folge dessen bei einer Klage in Bezug auf die Jahresheizkostenabrechnung ungeeignet. 22. Die Nachweis-Berechnung (Energieausweis) erfolgt mittels EDV Programme Fachdozent Dipl.-Ing.E.Kogler 13

14 TGA Teil 9 Nachweis Energieeinsparverordnung Nach der EnEV 2009 muss der Nachweis nach folgendem Schema erbracht werden Fachdozent Dipl.-Ing.E.Kogler 14

15 TGA Teil 9 Auszüge EnEV 2009 Berechnungsgrundlagen für den Energieaus Fachdozent Dipl.-Ing.E.Kogler 15

16 TGA Teil 9 Auszüge EnEV 2009 Berechnungsgrundlagen für den Energieausweis Fachdozent Dipl.-Ing.E.Kogler 16

17 TGA Teil 9 Auszüge EnEV 2009 Berechnungsgrundlagen für den Energieaus Fachdozent Dipl.-Ing.E.Kogler 17

18 TGA Teil 9 Auszüge EnEV 2009 Berechnungsgrundlagen für den Energieausweis Fachdozent Dipl.-Ing.E.Kogler 18

19 TGA Teil 9 Energieausweis Fachdozent Dipl.-Ing.E.Kogler 19

24 TGA Teil 9 Was beinhalten die nächsten beiden Novellierungen der Energieeinsparverordnung?. Die EnEV-Novellierung 2012 sollte weitere 30 % Energieeinsparung für Neubauten abverlangen. Sie wurde jedoch nie eingeführt.. Die EnEV-Novellierung 2014 beinhaltet im Wesentlichen folgende Maßnahmen: * Der zulässige Jahresenergiebedarf aller Neubauten soll in den Jahren 2014 und 2016 um jeweils 12,5 Prozent sinken.. * Der max. erlaubte Wärmeverlust durch die Gebäudehülle soll sich um jeweils 10 % reduzieren.. * Für bestehende Gebäude sieht die neue EnEV weder verschärfte Einsparregeln noch neue Nachrüstpflichten vor.. * Die energetischen Kennwerte sind bei Verkauf und Vermietung in Immobilienanzeigen mit anzugeben. Dabei sind die Energiekennwerte auf die Wohnfläche und nicht wie bisher auf die Gebäudenutzfläche zu beziehen.. * Verkäufer und Vermieter sind verpflichtet, den Energieausweis an den Käufer beziehungsweise neuen Mieter zu übergeben. Der Energieausweis muss bereits bei Besichtigung vorgelegt werden.. * Eingeführt werden soll ferner ein unabhängiges Stichprobenkontrollsystem für Energieausweise und Berichte über die Inspektion von Klimaanlagen. Ein Betretungsrecht für Wohnungen wird es nicht geben Fachdozent Dipl.-Ing.E.Kogler 24

25 TGA Teil 9 Passivhaus schon morgen (finanzierbarer) Gebäude-Standard nach PHI.. Passivhaus ist nach dem PHPP des PHI -Darmstadt, wenn der Energiekennwert Heizwärme max. 15 kwh/(m²a) oder die Heizwärmelast max. 10 W/m² hat. Der Energiekennwert gesamte Primärenergie hat max.120 kwh/(m²a) inkl. Haushaltsstrom+WW-Aufwärmung. [Tendenz zu gesamte Primärenergie max. >>> 80 >>> 40 kwh/(m²a) mit 60% Solar- und 60% Photovoltaik Energie] Die Stromernte über die PV-Anlage kann bei der Berechnung positiv mit einbezogen werden Fachdozent Dipl.-Ing.E.Kogler 25

26 TGA Teil 9 Passivhaus schon morgen (finanzierbarer) Gebäude-Standard nach PHI Fachdozent Dipl.-Ing.E.Kogler 26

27 TGA Teil 9 Passivhaus schon morgen (finanzierbarer) Gebäude-Standard nach PHI Fachdozent Dipl.-Ing.E.Kogler 27

28 TGA Teil 9 Systeme der KWL Beispiel : Fa. drexel und weiss Fachdozent Dipl.-Ing.E.Kogler 28

29 TGA Teil 9 Systeme der KWL Beispiel : Fa. drexel und weiss Fachdozent Dipl.-Ing.E.Kogler 29

30 TGA Teil 9 Systeme der KWL Beispiel : Fa. drexel und weiss KWL Systemerweiterung vbox Fachdozent Dipl.-Ing.E.Kogler 30

31 TGA Teil 9 Systeme der KWL Beispiel : Fa. drexel und weiss KWL Systemerweiterung vbox Fachdozent Dipl.-Ing.E.Kogler 31

32 TGA Teil 9 Nachweis Energieeinsparverordnung Je nach Alter des Gebäudes kann für den Bestand von Wohngebäuden der Nachweis des Gebäudewärmeschutzes über zwei mögliche Nachweisverfahren geführt werden: 1. Bedarfsorientierter Nachweis (über Berechnung, nutzerunabhängig) 2. Verbrauchsorientierter Nachweis (über den 3-Jahresintervall verbraucht). Stark vom Nutzerverhalten geprägt! Dieser Ausweis dient zur Orientierung und Entscheidungsfindung des Mieters. Er ist auf Verlangen vorzuzeigen. Dieser Ausweis dient zur Orientierung und Entscheidungsfindung des Wohnungs- bzw. des Hauskäufers. Er ist auf Verlangen vorzuzeigen. Um an realistische, optimale Vergleichswerte zu kommen ist der Bedarfsorientierte Energieausweis (der Genauere) mit dem Verbrauchsorientierten Energieausweis (Mittelwert von 3-Folgejahre hintereinander) miteinander zu vergleichen Fachdozent Dipl.-Ing.E.Kogler 32

33 TGA Teil 9 Energieausweis und Themenwechsel zu Heizlastberechnung nach DIN EN 12831, Diagramm mit WW-Bereitung) Fachdozent Dipl.-Ing.E.Kogler 33

34 TGA Teil 9 Heizlastberechnung, Diagramm ohne WW-Bereitung. Die Ermittlung der Gebäude-Heizlast erfolgt nach der DIN EN Für Wohngebäude bis zu 3 Wohneinheiten kann das vereinfachte Berechnungsverfahren angewendet werden. Bei mehr Wohneinheiten muss das ausführliche Verfahren angewendet werden. Die Berechnung erfolgt mittels EDV Programme. Das vereinfachte Verfahren kann teilweise zu wesentlich höheren Heizlasten führen als das ausführliche, genauere Berechnungsverfahren. Für die grobe Annäherung an Altbauten kann mit folgenden Richtwerten die installierte Heizlast abgeschätzt werden Fachdozent Dipl.-Ing.E.Kogler 34

35 TGA Teil 9 Heizlastberechnung + Sonderregelungen in einzelnen LBO Brennstoff Jahresmenge berechnen: Für die überschlägige Berechnung des Brennstoffbedarfs können für Einfamilienhäuser 1100 bis 1400 Jahres-Vollbenutzungsstunden angesetzt werden. Für Heizöl kann mit einem Heizwert von 10 kwh pro Liter gerechnet werden. Für Erdgas kann mit einem Heizwert von 10 kwh pro m³ gerechnet werden. Für Holz-Pellets kann mit einem Heizwert von 5 kwh pro kg gerechnet werden. Hinweis: in einigen Ländern wird in der LBO vorgeschrieben, dass für zentralbeheizte Mehrfamilienhäuser, für jede Wohnung ein Notkamin vorzusehen ist Fachdozent Dipl.-Ing.E.Kogler 35

36 TGA Teil 9 Heizlastberechnung nach DIN EN Beiblatt 1, vereinfachtes Verfahren Fachdozent Dipl.-Ing.E.Kogler 36

37 TGA Teil 9 Sanierung der Außenhaut in Altbauten Hier wurden 14 cm Polystyrol mit WLG 032 an der Außenwand angebracht. Um Kältebrücken zu vermeiden Fensterwangen mit isolieren. Fenster wurden hierbei nicht ausgewechselt. Das Satteldach wurde ebenfalls nachisoliert und die Dachpfannen erneuert Fachdozent Dipl.-Ing. E.Kogler 37

38 TGA Teil 9 Sanierung der Außenhaut in Altbauten Hier wurden 14 cm Polystyrol mit WLG 032 an der Außenwand angebracht Fachdozent Dipl.-Ing.E.Kogler 38

39 TGA Teil 9 Sanierung der Außenhaut in Altbauten Hier wurden 14 cm Polystyrol mit WLG 032 an der Außenwand angebracht. Um Kältebrücken zu vermeiden Fensterwangen mit isolieren. Fenster wurden hierbei nicht ausgewechselt Fachdozent Dipl.-Ing.E.Kogler 39

40 TGA Teil 9 Sanierung der Außenhaut in Altbauten Hier wurden 14 cm Polystyrol mit WLG 032 an der Außenwand angebracht. Um Kältebrücken zu vermeiden Fensterwangen mit isolieren. Fenster wurden hierbei nicht ausgewechselt Fachdozent Dipl.-Ing.E.Kogler 40

41 TGA Teil 9 Sanierung der Außenhaut in Altbauten Hier wurden 14 cm Polystyrol mit WLG 032 an der Außenwand angebracht. Isolierung endet mit OK Bürgersteig. Besser ist Isolierung 80 cm ins Erdreich einlassen (Kältebrücken Minimierung) Fachdozent Dipl.-Ing.E.Kogler 41

42 Fachdozent Dipl.-Ing.E.Kogler 42

43 TGA Teil 9 Sanierung der Außenhaut in Altbauten Hier wurden 14 cm Polystyrol mit WLG 032 an der Außenwand angebracht Fachdozent Dipl.-Ing.E.Kogler 43

44 TGA Teil 9 Nachweis Energieeinsparverordnung 2009, Novellierung in 2014 und 2016 Energieausweis, Heizlastberechnung. - ENDE Fachdozent Dipl.-Ing.E.Kogler 44