Studie EnEV 2002 BRUCK ZUM GLÜCK GIBT S. Ein typisches Einfamilienwohnhaus nach der Energieeinsparverordnung EnEV

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1 ZUM GLÜCK GIBT S BRUCK INGENIEURBÜRO FÜR BAUSTATIK BAUPHYSIK SCHALLSCHUTZ BRANDSCHUTZ ENERGIEBERATUNG BLOWER DOOR Studie Ein typisches Einfamilienwohnhaus nach der Energieeinsparverordnung EnEV Erstellt am 22. Oktober 2001 Überarbeitet am 25. Februar 2002 INGENIERUBÜRO BRÜCK GMBH GESCHÄFTSFÜHRER: DIPL.-ING. HENRIK BRÜCK ZEUGHAUSSTRASSE 14 D MESCHEDE TEL / FAX 0291 / MAIL@BRUECK.COM INTERNET Mitglied der Ingenieurkammer Bau Nordrhein-Westfalen Bauphysiker Staatlich anerkannter Sachverständiger für Schall- und Wärmeschutz Energieberater (anerkannt vom Bundesamt für Wirtschaft)

2 1. Vorbemerkungen Die Energieeinsparverordnung EnEV wurde Mittwoch, den , im Bundesgesetzblatt Nr. 59 verkündet und tritt am 1. Februar 2002 in Kraft. Die EnEV wird die Niedrigenergie-Bauweise als Standard verbreiten und die Wärmeschutzverordnung und Heizungsanlagenverordnung zusammenführen und mit in Kraft treten ablösen. In dieser Studie werden vier mögliche Varianten zur Ausführung eines typischen Einfamilienwohnhauses nach der EnEV gegenübergestellt. Die Anforderungen der EnEV werden durch verschiedene Kombinationen von Bau- und Anlagentechnik erreicht. Die Ergebnisse zeigen, dass durch gute bauphysikalische Planung und optimierte Anlagentechnik die Anforderungen auch mit der bisher eingesetzten Bauweise erreicht werden können. Wir beschäftigen uns seit 2000 mit der EnEV und können sämtliche Nachweise nach allen Berechnungsverfahren erstellen, bei bauphysikalischen und anlagentechnischen Fragen unterstützen und Luftdichtheitsmessungen mit unserer Blower-Door Anlage ausführen. 2. Kurzeinführung in die EnEV DIN V Jahres- Heizwärmebedarf Q h Berechnung Bauphysik Q P e p Q Nachweis vorh. Q p zul. Q p W DIN V Anlagen- Aufwandszahl e p Berechnung Anlagentechnik h Q Jahres-Wärmebedarf Warmwasserbereitung Q W pauschal Q W = 12,5 Die Energieeinsparverordnung soll einen Beitrag dazu leisten, die selbst auferlegte Verpflichtung Deutschlands, bis zum Jahr 2005 gegenüber dem Stand von 1990 den CO 2 -Ausstoß um 25% zu reduzieren, einzuhalten. In der EnEV wird nicht mehr der aus der Wärmeschutzverordnung bekannte Heizwärmebedarf, sondern der Q P, welcher für die Gebäudebeheizung und -belüftung sowie die Trinkwassererwärmung erforderlich ist, geregelt. Bei dieser Betrachtung sind wärmedämm- und anlagentechnische Maßnahmen ganzheitlich zu beurteilen. Die EnEV legt lediglich Anforderungen und Randbedingungen fest und verweist im weitern auf die Berechnungsverfahren der DIN V 4108 Teil 6 für Bauphysik und DIN V 4701 Teil 10 für Anlagentechnik. Verschiedene Rechenverfahren und zahlreiche Stellschrauben erlauben den Fachingenieuren bei der Bauplanung die Wahl, über verschiedene Wege die von der EnEV gesetzten Anforderungen zu erreichen. Der Ingenieur kann innerhalb gewisser Grenzen entscheiden, ob die Anforderungen über die Optimierung der Bautechnik, der Anlagentechnik oder einer Mischung von beiden erreicht wird. Erstellt am Überarbeitet am Seite - 2a -

3 3. Nachweisverfahren der Studie Die Berechnungen zum Nachweis nach der EnEV (16. November 2001) wurden nach den folgenden Nachweisverfahren durchgeführt: Heizwärmebedarf Monatsbilanzverfahren der nach DIN EN 832 und DIN V 4108 Teil 6 Diagramm- bzw. Tabellenverfahren der DIN V 4701 Teil 10 Wärmebrücken Ermittlung der Werte nach DIN EN ISO T 1 + T 2 4. Normen DIN EN 832 Berechnung des Heizenergiebedarfs, DIN V 4108 Teil 6 Wärmeschutz und Energie-Einsparung in Gebäuden, Teil 6: Berechnung des Jahres-Heizwärme und des Jahres-Heizenergiebedarfs, DIN V 4701 Teil 10 Energetische Bewertung heiz- und raumlufttechnischer Anlagen, Teil 10 = Heizung, Trinkwassererwärmung, Lüftung, DIN EN ISO 6946 Bauteile - Wärmedurchlaßwiderstand und Wärmedurchgangskoeffizient Berechnungsverfahren, DIN EN ISO Wärmetechnische Verhalten von Gebäuden Wärmeübergang über das Erdreich Berechnungsverfahren, DIN EN Wärmetechnisches Verhalten von Fenstern, Türen und Abschlüssen Berechnung des Wärmedurchgangskoeffizienten - Teil 1, DIN V 4108 Teil 7 Wärmeschutz und Energie-Einsparung in Gebäuden, Teil 7: Luftdichtheit von Bauteilen und Anschlüssen, Planungs- und Ausführungsempfehlungen sowie -beispiele, DIN EN ISO Wärmebrücken im Hochbau - Wärmeströme und Oberflächen temperaturen, Teil 1 von , Teil 2 von Erläuterung der Fachbegriffe A = Umfassungsfläche (Hüllfläche) des Gebäudes A N = Nutzfläche abhängig vom Bruttovolumen nicht gleich der Wohnfläche U-Wert = Wärmedurchgangskoeffizient (früher k-wert) n = Luftwechselrate des Gebäudes nach DIN EN 832 Wärmebrücken = Wärmebrücken sind Schwachstellen in einer Baukonstruktion und verursachen Änderungen des Wärmestroms. Zur Bestimmung der Wärmeverluste durch Transmission werden die linearen Wärmebrückenverlustkoeffizienten berechnet. Heizwärmebedarf Q h = Rechnerisch ermittelte Wärmeeinträge über ein Heizsystem, die zur Aufrecherhaltung einer bestimmten mittleren Raumtemperatur in einem Gebäude benötigt werden nach DIN V Wärmebedarf Warmwasserbereitung Q W = Nutzwärmebedarf für die Warmwasserbereitung im Gebäude nach Randbedingungen der Anlagen-Aufwandszahl e p = primärenergiebezogenen Gesamt-Anlagenaufwandszahl nach DIN V Q p = Energiemenge, die zur Deckung des Jahres-Heizenergiebedarfs und des Warmwasserbedarfs benötigt wird, unter Berücksichtigung der zusätzlichen Energiemenge, die durch vorgelagerte Prozessketten außerhalb der Systemgrenze Gebäude bei der Gewinnung, Umwandlung und Verteilung der jeweils eingesetzten Brennstoffe entstehen. Erstellt am Seite - 3 -

4 6. Einfamilienwohnhaus als Grundlage für die Studie Erstellt am Seite - 4 -

5 7. Zusammenfassung der Ergebnisse "Dämm-Haus" "Bauphysik-Haus" "Solar-Haus" "Wärmepumpen-Haus" Gebäudevolumen V e 475 m³ 475 m³ 475 m³ 475 m³ Umfassungsfläche A 374 m² 374 m² 374 m² 374 m² Verhältniss A/V 0,79 0,79 0,79 0,79 Nutzfläche (0,32 V) 152 m² 152 m² 152 m² 152 m² Dach 20 cm Sparrendämmung =0, cm Sparrendämmung =0, cm Sparrendämmung =0, cm Sparrendämmung =0,035 6 Unterdämmung =0,035 U Dach = 0,16 W/(m² K) Kehlbalken Aussenwände Decke über Eingang Decke über Terrasse Fenster 20 cm Balkendämmung =0,035 6 Unterdämmung =0,035 U Kehlbalken = 0,16 W/(m² K) Planziegel 24 cm - =0,12 + Dämmung d=15 cm - =0,035 Gesamtdicke = = 39 cm U Wand = 0,15 W/(m² K) 15 cm Dämmung =0,035 U Decke = 0,22 W/(m² K) U Glas = 0,9 W/(m² K) U Rahmen = 1,2 W/(m² K) U Fenster = 1,25 W/(m² K) Blockziegel 30 cm - =0,18 Gesamtdicke = 30 cm U Wand = 0,53 W/(m² K) Blockziegel 36,5 cm - =0,16 Gesamtdicke = 36,5 cm U Wand = 0,40 W/(m² K) Blockziegel 36,5 cm - =0,16 Gesamtdicke = 36,5 cm U Wand = 0,40 W/(m² K) Haustür U Tür = 2,0 W/(m² K) U Tür = 2,0 W/(m² K) U Tür = 2,0 W/(m² K) U Tür = 2,0 W/(m² K) Bodenplatte Luftdichtheit Wärmebrücken Trinkwasser Heizung 20 cm Dämmung =0,035 U Bodenplatte = 0,17 W/(m² K) optimiert - Ausführung gemäß DIN 4108 Beiblatt 1 U WB=0,05 W/(m² K) Niedertemperaturkessel, Verteilung ausserhalb thermischer Hülle, indirekt beheizter Speicher außerhalb thermischer Hülle, mit Zirkulation Niedertemperaturkessel 70/55 C, Aufstellung ausserhalb thermischer Hülle, horizontale Verteilung außerhalb thermischer Hülle, Verteilungsstränge innenliegend, geregelte Pumpen Luftdichtheitsmessung Blower Door mit n 50 < 3,0 h -1 -> n = 0,6 h -1 detailiert - Berechnung der -Werte gemäß DIN EN ISO U WB=0,03 W/(m² K) Brennwertkessel, Verteilung innerhalb thermischer Hülle, indirekt beheizter Speicher innerhalb thermischer Hülle, mit Zirkulation Brennwertkessel 55/45 C, Aufstellung innerhalb thermischer Hülle, horizontale Verteilung innerhalb thermischer Hülle, Verteilungsstränge innenliegend, geregelte Pumpen pauschal - ohne Berücksichtigung gemäß DIN 4108 Beiblatt 1 U WB=0,10 W/(m² K) Brennwertkessel + Solaranlage mit Flachkollektoren, Verteilung innerhalb thermischer Hülle, bivalenter Solarspeicher innerhalb thermischer Hülle, mit Zirkulation Brennwertkessel 55/45 C, Aufstellung innerhalb thermischer Hülle, horizontale Verteilung innerhalb thermischer Hülle, Verteilungsstränge innenliegend, geregelte Pumpen pauschal - ohne Berücksichtigung gemäß DIN 4108 Beiblatt 1 U WB=0,10 W/(m² K) Sole/Wasser-Wärmepumpe ohne elektrische Ergänzungsheizung, Verteilung innerhalb thermischer Hülle, indirekt beheizter Speicher außerhalb thermischer Hülle, ohne Zirkulation Sole/Wasser-Wärmepumpe 35/28 C ohne elektrische Ergänzungsheizung, Flächenheizung, Einzelraumregelung 2 K, Aufstellung innerhalb thermischer Hülle, horizontale Verteilung außerhalb thermischer Hülle, Verteilungsstränge innenliegend, geregelte Pumpen Lüftung keine Lüftungsanlage keine Lüftungsanlage keine Lüftungsanlage keine Lüftungsanlage Nachtabsenkung 7 Stunden pro Tag gemäß EnEV 7 Stunden pro Tag gemäß EnEV 7 Stunden pro Tag gemäß EnEV 7 Stunden pro Tag gemäß EnEV Heizwärmebedarf 51,9 KWh/(m² a) 78,9 KWh/(m² a) 88,2 KWh/(m² a) 87,8 KWh/(m² a) Wärmebedarf Warmwasserbereitung 12,5 KWh/(m² a) 12,5 KWh/(m² a) 12,5 KWh/(m² a) 12,5 KWh/(m² a) Anlagen Aufwandszahl e p = 1,87 e p = 1,31 e p = 1,14 e p = 0,95 vorhandener 120,4 KWh/(m² a) 119,9 KWh/(m² a) 114,8 KWh/(m² a) 95,8 KWh/(m² a) zulässiger 120,5 KWh/(m² a) 120,5 KWh/(m² a) 120,5 KWh/(m² a) 120,5 KWh/(m² a) vorh. Transmissionswämeverlust 0,28 W/(m² K) 0,47 W/(m² K) 0,49 W/(m² K) 0,49 W/(m² K) zulässiger Transmissionswämeverlust 0,49 W/(m² K) 0,49 W/(m² K) 0,49 W/(m² K) 0,49 W/(m² K) Erstellt am Überarbeitet am Seite - 5a -