Energetisch relevante Kennwerte eines Gebäudes

 

Im nachfolgenden Bild finden Sie die graphische Darstellung eines Gebäude mit den wichtigsten Energiekennwerten, die bei der Bewertung eines Gebäudes beachtet werden sollten. Der Klick auf einen der Begriffe (z.B. "Außentemperatur") liefert eine kurze nähere Erläuterung zu diesem Kennwert und seinen Merkmalen. Es wird in der Kurzbeschreibung u.a. die Frage beantwortet, warum der Kennwert den Energieverbrauch des Gebäudes mitbestimmt.

 

Weiterhin kann ein Dokument mit einer zusammenfassenden Erläuterung an entsprechender Stelle heruntergeladen werden. Das Dokument ist in der Regel ein Querschnitt durch die verschiedenen Energiebilanzverfahren (z.B. wie wird der Außentemperatureinfluss in den Bilanzverfahren berücksichtigt), gemischt mit Praxiserfahrungen und liefert zudem typische Kennwerte (z.B. eine Zusammenstellung üblicher Außentemperaturen).

 

Die Energiebilanz kann nach Bestimmung der Kennwerte mit einem der diversen üblichen Energiebilanzverfahren erfolgen. Diese finden Sie auch in dieser Datenbank unter diesem Link: Energiebilanzverfahren (nur für angemeldete Mitglieder).


 

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Außentemperatur

Die mittlere Außentemperatur in der Heizzeit hängt von der Heizgrenztemperatur ab. Sie wird anhand der Tagesmitteltemperaturen während der Heizzeit bestimmt. Sie ist umso geringer, je kürzer die Heizzeit ist, da die Heiztage sich dann in den Kernwinter verschieben. Die mittlere Außentemperatur kann auch monatsweise angegeben werden, wobei dann alternativ alle Tage oder nur die Heiztage zur Mittelwertbildung herangezogen werden.

Die Außentemperatur eines Standortes wird bestimmt von dessen Höhenlage, Brei-tengradlage (Sonneneinstrahlung), Längengradlage (in Deutschland: Kontinentaleinflüsse) sowie einer Stadt- oder Landlage. Tages-, Monats- und Jahresmittelwerte sind für diverse Standorte in Deutschland ermittelt und archiviert. Die Außentemperatur bestimmt die Wärmeverluste durch die Außenbauteile und die Lüftungwärmeverluste eines Gebäudes mit.

Heizgrenztemperatur und Heizzeit

Die theoretische Heizgrenztemperatur ist die Außentemperatur, oberhalb der ein Gebäude nicht mehr durch die Heizungsanlage versorgt werden muss. Der Fremd-wärmeanfall reicht dann aus, um die Wärmeverluste des beheizten Bereiches zu decken. Die Heizzeit (auch Anzahl der Heiztage oder Heizperiode) umfasst die Tage eines Jahres, an denen ein Gebäude durch die Heizungsanlage versorgt werden muss.

Für jedes Gebäude ergeben sich individuelle Werte für die Heizgrenze. Aus Gründen der Vergleichbarkeit und Vereinfachung bei der Verbrauchsuntersuchung kann ein Gebäude je nach Baualtersklasse, Nutzeranforderung und Klima näherungsweise einer definierten Heizgrenze (z.B. 10 °C, 12 °C, 15 °C) zugeordnet werden. Heizgrenztemperatur und Heizperiode hängen voneinander ab. Beide werden wesentlich vom Klima bestimmt.

Gradtagszahl und Heizgradtage

Gradtagszahl und Heizgradtage lassen sich vollständig aus anderen Größen ableiten. Die Heizgradtage beschreiben die Summe aller Temperaturdifferenzen zwischen der Heizgrenztemperatur und der Außentemperatur in einer Heizperiode. Da in der Regel die Außentemperatur für jeden Tag nicht verfügbar ist, wird der  mit dem Mittelwert der Außentemperatur in der Heizperiode gerechnet. Das bedeutet also, die Heizgradtage sind die Differenz zwischen Heizgrenztemperatur und mittlerer Außentemperatur für alle Heiztage einer Heizperiode.

Die Gradtagszahlen beschreiben die Summe aller Temperaturdifferenzen zwischen der Innentemperatur und der Außentemperatur im Verlauf einer Heizperiode. Für die Innentemperatur und die Außentemperatur werden in der Regel die Mittelwerte innerhalb der Heizperiode verwendet.

Kennwerte Außentemperatur

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Solarstrahlung

Die Solarstrahlung durch transparente Flächen eines Gebäudes führt zu einer passiven Nutzung der resultierenden Fremdwärme direkt im beheizten Bereich. Passive Solarwärme ersetzt direkt Heizwärme.

Passive solare Fremdwärme ist die Folge von Sonneneinstrahlung durch die Gebäudehülle. In einer vereinfachten Bilanz werden nur die transparenten Flächen berücksichtigt. Die passive solare Fremdwärme hat einen ausgeprägten Tages- und Jahresgang (Sonnenstandwanderung). Dies kann insbesondere in den Übergangsjahreszeiten zu einer starken Überversorgung des Gebäudes mit Wärme führen.

Der solare Fremdwärmeanfall wird durch die Größe, Ausrichtung und den Energiedurchlassgrad der transparenten Flächen ( siehe Fenster ) sowie von Einflüssen der Verschattung und Verschmutzung bestimmt. Unter der Globalstrahlung wird die Energiemenge verstanden, die unter einem bestimmten Höhenwinkel, in einer bestimmten Himmelsrichtung und einer bestimmten Zeit auf eine Fläche auftrifft. Werte sind beispielsweise je Monat oder in der Heizzeit tabelliert. Die Angabe der Globalstrahlung als Jahreswert verlangt auch immer die Angabe der zugehörigen Heizgrenze. In der Literatur sind Werte für 10 °C, 12 °C oder 15 °C Heizgrenze zu finden.

Die im Verlaufe einer Heizperiode anfallende Fremdwärme kann jedoch nicht voll zur Deckung der Wärmeverluste beitragen, weil sie ungeregelt auch dann auftritt, wenn keine Heizwärme benötigt wird. Den Teil des Fremdwärmeanfalles, der tatsächlich zu Heizzwecken benutzt wird, nennt man den nutzbaren solaren Fremdwärmegewinn. (Fremdwärmenutzung,  siehe Innenlasten )

Trifft die Solarenergie auf einen Solarkollektor auf, kann ein Teil indirekt über die Anlagentechnik nutzbar gemacht werden. Die Solaranlage wird als Erzeuger betrachtet ( siehe Erzeuger )
 

Kennwerte Solarstrahlung

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Innentemperatur

Die Raumtemperatur ist neben dem Luftwechsel die wichtigste Einflussgröße des Nutzers auf die Energiebilanz. Der Nutzer gibt Temperatursollwerte vor. Diese können an verschiedenen Tages- und Wochenzeiten unterschiedlich sein. Das Einhalten definierter Temperatursollwerte hängt vom Dämmstandard und der Dichtheit des Gebäudes, von der Anlage, ihrer Regelung und vom Nutzer ab. Sofern die Anlage ausreichend Leistungskapazität hat, können die Sollwerte erreicht und ggf. überschritten werden. Die dezentrale oder in Ausnahmefällen die zentrale Regelung sorgen dafür, dass die Sollwerte annähernd eingehalten werden.

Typische Innentemperaturen für den Wohnbau liegen bei 18 ... 22 °C. 20 °C ist ein weit verbreiteter Ansatz für die Energiebilanzierung, wobei dieser Wert noch keine Regelungseffekte enthält. Werden diese mit berücksichtig, so ist in der Heizzeit im Mittel aller Räume eine Temperatur von etwa 21 °C zu erwarten, wobei die Werte für das EFH etwas darunter, für das MFH etwas darüber liegen. Dieser Wert enthält alle Effekte der Regelung (Regelabweichungen und eingeschränkten Heizbetrieb) und Fremdwärmenutzung. In den Übergangsmonaten ist die Temperatur höher.

Die Effekte der Regelung auf die Wärmeverluste eines Raumes werden in heute üblichen Energiebilanzverfahren vernachlässigt oder als Wärmeverlust der Wärmeübergabe ( siehe Wärmeübergabe ) bezogen auf eine ideale Regelung bestimmt.

Kennwerte Innentemperatur

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Luftwechsel

Der Luftwechsel oder die Luftwechselrate ist ein Maß dafür, wie oft das beheizte Luftvolumen mit Außenluft in einer Zeiteinheit ausgetauscht wird.

Der Luftwechsel ist eine Überlagerung von Fugen- und Fensterlüftung sowie dem  Anlagenluftwechsel, wenn eine Lüftungsanlage vorhanden ist. Er wird also von der Güte des Gebäudes, dem Nutzerverhalten und der Anlagentechnik bestimmt. Aufgrund der verschiedenen Verursacher wird bei der Bestimmung des Luftwechsels in verschiedene Teil-Luftwechsel unterschieden. Diese Unterteilungen sind jedoch für verschiedene Bilanzverfahren unterschiedlich. Im allgemeinen weisen alle Bilanzverfahren den mechanischen bzw. Anlagenluftwechsel aus. Der übrige Luftwechsel - eine Mischung der Einflüsse von Gebäudeun-dichtheiten und Nutzer - wird entweder als Restluftwechsel oder natürlicher Luftwechsel bezeichnet.

Im Verlauf eines Jahres ist der Gesamtluftwechsel nicht konstant. Aufgrund des thermischen Antriebs ist der Luftaustausch durch Gebäudeundichtheiten im Winter am größten. Der Nutzer überlagert dieses physikalische Phänomen, da von allem in den Übergangsjahreszeiten ein hohes Bedürfnis nach Lüftung besteht. Insgesamt ist der Gesamtluftwechsel am kleinsten im Winter bei kalten Außentemperaturen und größer in den Übergangsjahreszeiten Frühjahr und Herbst. In einer Energiebilanz wird üblicherweise mit einem Mittelwert gerechnet.

Der Luftwechsel bestimmt den Lüftungswärmeverlust bzw. den Lüftungswärmebedarf.

Kennwerte Luftwechsel

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Grundfläche

Je nach Bilanzverfahren werden zur Bildung flächenbezogenen Energiekennwerte verschiedene Flächen herangezogen. Zwei Bezugsflächen haben sich – v.a. bei der Bewertung von Wohnbauten – durchgesetzt: die Energiebezugsfläche AEB und die Gebäudenutzfläche AN.

Die Energiebezugsfläche ist die Summe aller Wohn- bzw. Nutzflächen eines Gebäudes, für deren Nutzung eine Beheizung notwendig ist. Definiert sind die Wohnfläche im BGBl. II "Verordnung über wohnungswirtschaftliche Berechnungen" von 1990 und die beheizte Nutzfläche in der DIN 277 Teil 2 "Grundflächen und Rauminhalte im Hochbau; Gliederung der Nutzflächen, Funktionsflächen und Ver-kehrsflächen" von 1987.

Die Nutzfläche AN wird aus dem äußeren Gebäudevolumen berechnet (0,32 × Ve). Maßgeblich ist dazu das Gebäudevolumen, das die beheizte Zone umschließt, also üblicherweise  der gedämmte Bereich des Gebäudes. Diese Fläche wird von der EnEV verwendet. AN ist eine fiktive Größe und im Mittel für untersuchte EFH um etwa 25 ... 27 %, für MFH etwa 15 ... 20 % größer als die Energiebezugsfläche AEB.

Kennwerte Grundfläche

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Kompaktheit

Der Kompaktheitsgrad eines Gebäudes ist ein Kennwert, der maßgeblich für die spezifischen Wärmeverluste durch Transmission eine Rolle spielt.

Die Kompaktheit kann als Verhältnis der Hüllfläche zum umbauten Volumen angegeben werden. Dabei umschließt die Hüllfläche den beheizten Bereich des Gebäudes an seinen äußeren Begrenzungen, das Volumen gibt die Größe der beheizten Zone anhand ihrer Außenmaße wieder. Der so definierte Kompaktheitsgrad wird in der Einheit "Quadratmeter pro Kubikme-ter" (m²/m³) angegeben. Er wird auch von der EnEV 2002 und den zugehörigen Normen verwendet.

Typische Werte:

· A/Ve = 1,0 m²/m³ für Einfamilienhäuser
· A/Ve = 0,6 m²/m³ für Mehrfamilien- und Reihenhäuser
· A/Ve = 0,2 m²/m³ für sehr große Büro- oder Wohnkomplexe
 
Eine andere Möglichkeit, die Kompaktheit eines Gebäudes auszudrücken, ist die Angabe des Verhältnisses der Hüllfläche A zur Energiebezugsfläche AEB. Diese Größe ist dimensionslos. Sie gibt Auskunft darüber, wieviel Quadratmeter Außenfläche auf einen Quadratmeter beheizte Wohn- bzw. Nutzfläche kommen. Aus dieser Angabe ist unmittelbar ersichtlich: der spezifische Energiebedarf je Quadratmeter Bezugsfläche steigt (bei sonst gleichen Randbedingungen), wenn das Gebäude nicht so kompakt ist.

Kennwerte Kompaktheit

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Außenbauteile

Der Wärmedurchgangskoeffizient für den stationären Wärmedurchgang eines Bauteiles U (früher k) wird bestimmt durch Wärmeleitung im Bauteil und durch den Wärmeübergang an den Bauteiloberflächen. Wärmeleitfähigkeiten und Wärmeübergangs-zahlen für unterschiedliche Materialien bzw. Materialkombinationen und Einbausituationen sind genormt bzw. tabelliert.

Für ein Gebäude kann ein mittlerer Wärmedurchgangskoeffizient der wärmeübertragenden Umfassungsflächen des beheizten Bereichs angegeben werden. Dieser Mittelwert berücksichtigt i.d.R. auch die unterschiedlichen Temperaturen der außen an das Bauteil grenzenden Medien (Außenluft, unbeheizte Räume im Dach bzw. Keller, Erdreich oder Grundwasser) und ggf. den Einfluss von Wärmebrücken.

Die Transmissionsheizlast des Gebäudes ist das Produkt des mittleren Wärmedurchgangskoeffizienten und der wärmeübertragenden Umfassungsfläche des beheizten Bereiches. Der Transmissionswärmeverlust eines Gebäudes ergibt sich durch Multiplikation der Transmissionsheizlast mit der Gradtagszahl ( siehe Außentemperatur ).

Kennwerte Außenbauteile

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Fenster

Fensterflächen bestimmen in mehrfacher Hinsicht die Energiebilanz. Zum einen legen sie die Höhe passiver solarer Fremdwärme ( siehe Solarstrahlung ) fest, zum anderen sind Sie verantwortlich für einen Teil der Transmissionswärmeverluste ( Außenbauteile).

Entsprechend werden im folgenden typische mittlere Wärmedurchgangskoeffizienten und Energiedurchlassgrade zusammengestellt.

Kennwerte Fenster

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Innenlasten

Alle Objekte innerhalb des beheizten Bereiches  des Gebäudes mit einer Temperatur über der Raumtemperatur geben Wärme ab. Diese innere Fremdwärme ist auf die Wärmeabgabe von Personen, elektrischen Geräten und beheizten Komponenten der Anlagentechnik zurückzuführen.

Die im Verlaufe einer Heizperiode anfallende innenere Fremdwärme ist zunächst einmal ein Fremdwärmeanfall, weil sie ungeregelt auch dann auftritt, wenn keine Heizwärme benötigt wird. Den Teil des Fremdwärmeanfalles, der tatsächlich zu Heizzwecken benutzt wird, nennt man den nutzbaren inneren Fremdwärmegewinn.

In den meisten Bilanzverfahren wird nur die Abwärme von Personen und des elektrischen Energieverbrauchs (Beleuchtung und Geräte) als innere Fremdwärme angesehen. Der andere Teil der inneren Fremdwärme – die ungeregelt anfallende Abwärme von Komponenten der Anlagentechnik – wird oft vernachlässigt.

Der nicht nutzbare Teil der Innenlasten führt in der Praxis zu erhöhten Raumtemperaturen und/oder erhöhten Luftwechseln.

Fremdwärmenutzungsgrad

Der ungeregelt auftretende Fremdwärmeanfall - bestehend aus der passiven solaren und der inneren Fremdwärme - kann nur bis zur Höhe der momentanen Verlustleistung (bei normalen Temperaturen und Luftwechseln) der beheizten Räume genutzt werden. Darüber hinaus erhöht der Fremdwärmeanfall zunächst die Innentemperatur. Der Fremdwärmenutzungsgrad beschreibt den Anteil der Fremdwärme, der zur Aufrechterhaltung der definierten Nutzungsbedingungen eines Raumes dient und der nicht zu erhöhten Verlusten führt. Er ist ein dimensionsloser Umrechnungsfaktor zwischen dem Fremdwärmeanfall und den nutzbaren inneren Wärmegewinnen.

Er ist i.A. das Ergebnis von Simulationsrechnungen (thermische Gebäudesimulation) typischer Gebäudemodelle ohne Berücksichtigung der Regelungstechnik und anlagentechnischer Randbedingungen. Der Fremdwärmenutzungsgrad wird in den Bilanzverfahren nach verschiedenen Formelansätzen bestimmt. Teilweise sind Festwerte definiert oder es werden empirische Formeln herangezogen. Grundlage für eine Berechnung sind üblicherweise die Höhe des Fremdwärmeanfalles und der Wärmeverluste des beheizten Raumes. Andere Verfahren berücksichtigen zusätzlich die Speicherfähigkeit des Gebäudes und die Art der Regelung der Temperatur im Raum.

Kennwerte Innenlasten

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Wärmeübergabe

Wärmeverluste der Wärmeübergabe werden nicht in jedem Bilanzverfahren verwendet. Die EnEV 2002 und zugehörige Rechenverfahren nutzen diesen Kennwert, daher soll er hier erläutert werden.

Die Theorie, die für die Ermittlung dieser Größe zugrunde gelegt wird, ist folgende: die Soll-Innentemperatur eines Gebäudes und die reale mittlere Temperatur unterscheiden sich voneinander. Dies ist auf die Art der Wärmeübergabe und Temperaturregelung zurückzuführen. Üblicherweise erhöhen der Regler (Funktionsprinzip) und die Regelstrecke (Trägheit, Zeitverhalten und Ansprechempfindlichkeit der Wärmeübergabeeinrichtungen) im gemeinsamen Zusammenspiel mit dem Raum und dem Gebäude und den Störgrößen, z.B. Fremdwärmeanfall, das Temperaturniveau gegenüber dem Sollwert.

Einige Bilanzverfahren definieren hier den Wärmeverlust der Übergabe. Er ist die Energiemenge, die auf das Phänomen der Temperaturabweichung und auch teilweise einer erhöhten Lüftung (ideales System verglichen mit dem realen System) zurückzuführen ist. Diese Energiemenge ist explizit nicht messbar, im Gegensatz zur mittleren Temperaturabweichung im Jahr. Kennwerte für die Erhöhung der Innentemperatur aufgrund von Effekten der Regelung sind an anderer Stelle dieser Kennwertesammlung gegeben ( siehe Innentemperatur )

Kennwerte Wärmeübergabe

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Verteilnetze

Einer der wichtigsten Energiekennwerte zur Beschreibung der Anlagentechnik sind die Wärmeverluste von Verteilsystemen.

Die Bilanzierung der Wärmeabgabe eines wärmedurchströmten Rohrabschnittes (bzw. des Abschnittes eines Lüftungskanals) ist für alle Bilanzverfahren zunächst gleich und nur von der Physik bestimmt: ausschlaggebend für die Verluste sind die Länge und der Umfang des Rohres, die mittlere Temperatur innerhalb und außerhalb des Rohres im Betrachtungszeitraum und der Wärmedurchgangskoeffizient zwischen Rohrinnerem und der Umgebung. Der Ansatz ähnelt dem der Bestimmung der Transmissionswärmeverluste für das Gebäude. Üblicherweise wird in Verteilverluste der Heizleitungen, der Lüftungsleitungen und der Trinkwarmwasserleitungen unterschieden.

Die Bilanzierung der Kenngröße "Wärmeverluste des gesamten Verteilsystems" ist in den Bilanzverfahren verschieden. Es gibt Bilanzen, die von vornherein davon ausgehen, dass ein Teil oder der gesamte Wärmeverlust von Leitungen und Kanälen zur Raumheizung genutzt werden - sofern sich die betreffenden Abschnitte im beheizten Bereich befinden. Diese Verfahren bilanzieren als Energiekennwert der "Verteilverluste" nur die echten Wärmeverluste, also nur den nicht nutzbaren Anteil der Wärmeabgabe. Die Wärmeabgabe der Verteilleitungen wird in diesen Verfahren nicht als innere Fremdwärme angesehen und bewertet.

Andere Verfahren bilanzieren zunächst einmal alle Wärmeverluste der Verteilung als Verluste. In diesen wird der Anteil der Wärmeverluste, der zur Raumheizung beitragen kann, als Fremdwärmeanfall in Rechnung gestellt und bewertet. Da diese beiden Ansätze parallel von den verschiedenen Berechnungsverfahren verwendet werden, sind Energiekennwerte der Verteilung oft nicht unmittelbar untereinander vergleichbar.

Kennwerte Verteilnetze

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Speicher

Die Bilanzierung der Wärmeabgabe eines Speichers ist für alle Bilanzverfahren zunächst gleich und nur von der Physik bestimmt: ausschlaggebend für die Verluste sind die Hüllfläche des Speichers, die mittlere Temperatur innerhalb und außerhalb des Speichers im Betrachtungszeitraum und der Wärmedurchgangswert zwischen dem Speicherinneren und  der Umgebung. Der Ansatz ähnelt dem der Bestimmung der Verluste eines Rohrabschnittes.

Wird die Betrachtung allein auf den Speicher beschränkt, dann steht zwischen dem Energieinput und den Speicher und dem Energieoutput aus dem Speicher der Wärmeverlust der Speicherung. Üblicherweise wird in Speicherverluste der Heizung und der Trinkwarmwasserbereitung unterschieden.

Kennwerte Speicher

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Erzeuger

Ein Wärmeerzeuger kann anhand verschiedener Energieeinzelkennwerte beschrieben werden, zum einen anhand seiner absoluten Wärmeverluste, zum anderen auch durch Aufwandszahlen oder Nutzungsgrade.

Die Verluste jedes beliebigen Erzeugers können in "Verluste des Betriebes" und "fixe Verluste" unterschieden werden. Für Kessel sind ähnliche Größen bereits heute gängige Werte. Annähernd fixe Verluste sind Bereitschaftsverluste außerhalb der Betriebszeit sowie Strahlungsverluste während der Betriebszeit. Verluste des Betriebes sind Abgasverluste und Vorspülverluste des Brenners vor dem Brennerstart. Die Betriebszeit ist dabei die Zeit, in der die wirkliche Energieumwandlung erfolgt - eine Vorspülung vor dem Brennerstar gehört damit eigentlich nicht zur Betriebszeit, wird jedoch aus Vereinfachungsgründen häufig dazugerechnet.

Der Jahresnutzungsgrad eines Wärmeerzeugers ist ein Energiekennwert, der vor allem in den konventionellen Energiebilanzverfahren verwendet wird. Er ist das Verhältnis der Energie, die aus dem Wärmeerzeuger fließt (vereinfacht "Nutzen" genannt), zu der Energie, die in den Erzeuger fließt (üblicherweise "Aufwand"). Betrachtungszeitraum für diese Angabe ist ein Jahr. Weil beide Energiemengen dieselbe Einheit haben, ist der Nutzungsgrad eine dimensionslose Größe. Bei der Betrachtung des Aufwandes und des Nutzens eines Erzeugers spielt es keine Rolle, um welche Energieformen es sich handelt. Alle Energieträger werden gleich behandelt. Regenerative Energien werden nicht in die Bilanz einbezogen.

Die Aufwandszahl des Wärmeerzeugers ist der Kehrwert des Nutzungsgrades, es wird also "Aufwand" durch "Nutzen" geteilt. Sie ist damit ebenfalls eine dimensionslose Kenngröße.

Deckungsanteile

Deckungsanteile sind dimensionslose Energiekennwerte, die bei der Bewertung von Anlagen mit mehr als einem Wärmeerzeuger helfen. Ein Deckungsanteil gibt an, wie hoch der Anteil eines Erzeugers an der gesamten Energieanforderung des Gebäudes und der Anlagentechnik nach der Wärmeerzeugungsanlage ist. Da alle Erzeuger zusammen die Energieanforderung voll erfüllen müssen, ist die Summe aller Deckungsanteile eins. Ein Beispiel zur Verdeutlichung: für die Trinkwarmwasserbereitung sollen zwei Erzeuger eingesetzt werden, eine Wärmepumpe und ein Heizstab zur Nachheizung. Für diese Kombination kann die Aussage gemacht werden, dass die Wärmepumpe beispielsweise 95 Prozent der benötigten Energie liefert, der Heizstab 5 Prozent. Die Deckungsanteile sind dann 0,95 und 0,05. Die gemeinsam erzeugte Energie wird anschließend in Form von Warmwasser gespeichert, verteilt und an den Nutzer übergeben.

Kennwerte Erzeuger

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Lüftungsanlage

Kennwerte zur Beschreibung des Energieverbrauchs einer Lüftungsanlage werden hier nicht explizit ausgewiesen. Lüftungsanlagen werden anhand von Luftwechseln und Hilfsenergieverbräuche beschreiben.

 

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Solaranlage

Die Solaranlage und resultierende Wärmegewinne wird hier als Wärmeerzeuger beschrieben. Weitere Kennwerte finden Sie auch in der Rubrik Solarstrahlung.

 

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Hilfsenergie

Hilfsenergien sind elektrische Energien, die unmittelbar mit der Versorgung eines Gebäudes mit Raumwärme und Warmwasser in Verbindung stehen. Zu den Hilfsgeräten zählen Pumpen, Ventilatoren und elektrisch betriebene Regeleinrichtungen. Sie werden zum wirtschaftlichen und primärenergetischen Vergleich unterschiedlicher Versorgungssysteme mit herangezogen.

Hilfsenergien werden üblicherweise aus mittleren jährlichen Leistungen und jährlichen Laufzeiten berechnet.

Kennwerte Hilfsenergie

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Wärmeverbrauch

Der Endenergieverbrauch für Wärme wird bestimmt aus der Summe aller Wärmeverluste des Gebäudes abzüglich der nutzbaren Anteile der Fremdwärme. Zu den Wärmeverlusten des Gebäudes zählen:

o Transmissionswärmeverlust ( siehe Außenbauteile , Kompaktheit)
o Lüftungswärmeverlust ( siehe Luftwechsel)
o ggf. Wärmeverluste der Wärmeübergabe ( siehe Wärmeübergabe )
o Wärmeverluste der Verteilung ( siehe Verteilnetze )
o Wärmeverluste der Speicherung ( siehe Speicher )
o Wärmeverluste der Erzeugung ( siehe Erzeuger )

Zu den Wärmegewinnen zählen:

o nutzbare passive solare Wärmegewinne ( siehe Fenster , Solarstrahlung)
o nutzbare innere Wärmegewinne ( siehe Innenlasten )
o regenerative Wärmegewinne.

Nutzwärme und Heizwärme

Vielfach wird ein Kennwert für die Nutzwärme bzw. die Heizwärme zusätzlich neben der Endenergie angegeben. Dieser Nutzen ist von einem zum anderen Bilanzverfahren zu Bilanzverfahren verschieden. Er ist nicht eindeutig definiert und muss kritisch als Kennwert hinterfragt werden.

Als Nutzenergie kann die geregelte Wärmeabgabe verstanden werden. Diese wird von den Heizflächen (oder durch Luftauslässe bei einer Luftheizung) geregelt innerhalb des Gebäudes abgegeben. Fremdwärme fällt dagegen ungeregelt an.

Der Heizwärmebedarf ist die nicht messbare Energiemenge, die sich aus Transmissions- und Lüftungswärmeverluste abzüglich der Wärmegewinne aus solarer Einstrahlung sowie Personen- und Geräteabwärme ergibt. Diese Definition wird in den meisten Energiebilanzverfahren verwendet. Der Heizwärmebedarf entspricht nicht der Wärmeabgabe der Heizflächen, obwohl dies in der Literatur oft behauptet wird.  Er ist in der Praxis nicht messbar. Tatsächlich setzt er sich zusammen aus der geregelten Wärmeabgabe der Heizflächen und der ungeregelten Wärmeabgabe aller anderen Komponenten der Anlagentechnik (z.B. Verteilleitungen).

Kennwerte Wärmeverbrauch

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Wasserverbrauch

Der Warmwassernutzen oder die Warmwassernutzwärme wird vor allem bestimmt von der gezapften Warmwassermenge im Verlauf eines Jahres. Diese hängt von der Anzahl der Nutzer ab. Weitere Einflüsse sind die Eintrittstemperatur des Kaltwassers in das Gebäude und die Nutztemperatur des Warmwassers.

Kennwerte Wasserverbrauch 

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Stromverbrauch

Der Stromverbrauch vom Gebäuden bestimmt den Gesamtenergieverbrauch – und in noch viel stärkerem Maß den Primärenergiebedarf – entscheidend mit. Die Kennwerte für Wohn- und Nichtwohnbauten umfassen teilweise den Hilfsenergiebedarf der Anlagentechnik ( siehe Hilfsenergien ) mit.

Kennwerte Stromverbrauch 

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Umweltfaktoren

In Umweltbilanzen werden die über die Gebäudegrenze in das Gebäude hinein fließenden Energien ( siehe Wärmeenergie , Hilfsenergien, Stromverbrauch) zusätzlich aufgrund ihrer Umweltwirksamkeit bewertet. Die Bewertung erfolgt mit Primärenergiefaktoren bzw. mit CO2-Äquivalenten – den Umweltfaktoren.

Der Primärenergiefaktor berücksichtigt für jeden Energieträger den Aufwand, der bei der Förderung, der Erzeugung und beim Transport des Energieträgers bis zum Endverbraucher anfällt. Es werden also zwei Energien ins Verhältnis gesetzt: der Energieinhalt der Primärenergiemenge, die eingesetzt wird, um den Energieträger bereitzustellen (inklusive des Energieinhaltes des Brennstoffes) und der Energieinhalt, den der Energieträger hat, wenn er in das Gebäude eintritt. Die Bereitstellung soll u.a. auch alle Energiemengen für die Förderung, den Transport und die Formierung für den Endverbraucher (z.B. Heizöl Extra Leicht) berücksichtigen.

CO2-Äquivalente sind ein Maß für die Treibhauswirkung eines Energieträgers. Sie werden üblicherweise in der Einheit "Gramm pro Kilowattstunde" angegeben. Anhand der Menge und Art der über die Gebäudegrenze fließenden Energien kann eine Jahresmenge CO2-Äquivalent bestimmt werden.

Energieinhalt

Der Energieinhalt von Brennstoffen gibt an, wie viel Energie in einer Einheit dieses Brennstoffes gebunden ist, beispielsweise 10 Kilowattstunden pro Liter Heizöl. Der Energieinhalt wird wie die Wärmeverluste der Wärmeerzeugung auf den Brennwert (HO) oder den Heizwert (HU) bezogen, angegeben. Der Brennwert ist dabei der größere Wert, denn er berücksichtigt, dass ein Teil des Wasserdampfes, der bei der Verbrennung entsteht, kondensiert und dabei zusätzliche Wärme freigibt. Der Heizwert berücksichtigt dies nicht.

Für Strom und Nah- bzw. Fernwärme wird kein Energieinhalt definiert. Diese Energieträger werden nicht chemisch innerhalb des Gebäudes umgewandelt. Der Energieinhalt von Brennstoffen wird benötigt, um aus einer Energiemenge ( siehe Wärmeenergie , Hilfsenergien, Stromverbrauch) eine Brennstoffmenge zu bestimmen.

Kennwerte Umweltfaktoren

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