Energiebilanz – eine Bilanzierung von Gewinnen und Verlusten
Der Architekt im Interview
In Interviewfrage_Energetische_Berechnung.mp3 beantwortet Dr. Burkhard Schulze Darup die Fragen: „Warum muss eine energetische Berechnung gemacht werden? In welcher Projektphase wird die energetische Berechnung durchgeführt?“
Bei der energetischen Berechnung werden die Wärmeverluste und -gewinne bilanziert, um den Heizwärmebedarf zu errechnen.
Auf der Verlustseite stehen die Transmissionswärmeverluste über die Gebäudehülle sowie die Lüftungswärmeverluste. Gewinne ergeben sich aus dem Wärmeangebot der Solarstrahlung und aus den internen Wärmequellen, die im Gebäude gegeben sind. Dazu gehört die Körperwärme der BewohnerInnen, die Nutzung von elektrischen Geräten, Duschen, Kochen etc. Diese werden mit einem Fixwert angesetzt. Die verbleibende Wärmemenge, die zum Erreichen der erforderlichen Raumtemperatur benötigt wird, bezeichnet man als Heizwärmebedarf.
Bilanzgrenze
Verlustwärmeströme (Transmission und Ventilation) verlassen durch die Hülle das Gebäude. Solare Wärmegewinne treten über ebendiese Hülle in das Gebäude ein. Diese Hülle ist damit die Bilanzgrenze, mit der wir rechnen. Eine Energiebilanz wird also für einen klar abgegrenzten räumlichen Bereich gerechnet. (W. Feist, W., https://passiv.de/ ).
Für die Energiebilanzierung müssen einige Rahmenbedingungen wie beispielsweise die Raumtemperatur festgelegt werden, um eine Vergleichbarkeit herzustellen. Neben den technischen Ansätzen der Berechnung geht es vor allem darum, das Nutzerverhalten zu berücksichtigen. Da Menschen ein sehr unterschiedliches Wärmeempfinden und Gewohnheiten mit Lüftung und Heizung aufweisen, nimmt man für die Berechnungen ein durchschnittliches Nutzerprofil an.
Der tatsächliche Verbrauch kann aber von den Berechnungen stark abweichen, wenn BewohnerInnen nicht alle Räume heizen oder höhere Raumtemperaturen einstellen oder wenn zu wenig oder zu viel gelüftet wird. Ein weiterer Grund kann eine fehlerhafte Berechnung, Planung oder Ausführung sein!
Im österreichischen Energieausweis ist für die Erlangung von Förderungen eine Einschränkung beim Nutzungsprofil vorgesehen: Eine minimale Innenraumlufttemperatur von 20 °C muss angenommen werden. Kühlung ist für Wohngebäude nicht vorgesehen, deshalb erfolgt der Nachweis der Sommertauglichkeit nach ÖN B 8110-3. Im Falle einer Zertifizierung zum „Qualitätsgeprüften Passivhaus“ werden bei der Bilanzierung nach PHPP ebenfalls 20 °C Innenraumtemperatur angenommen.
Ein wesentlicher Einflussfaktor sind die solaren Gewinne. Sie sind neben den Klimadaten in hohem Maße von der Gebäudeverschattung, das heißt von gebäudespezifischen Faktoren sowie von der Verglasung, abhängig. Diese werden im PHPP exakter ermittelt als nach der OIB-Richtlinie 6. Für die Solargewinne sieht das PHPP vor, dass realistische Verschattungsfaktoren und Ansätze für die immer vorhandene Verschmutzung zu berücksichtigen sind (www.passiv.de) So wird im PHPP die Abminderung durch Verschmutzung und nicht senkrechten Strahlungseinfall mit 19,25 % angegeben; im Gegensatz dazu wird sie in der OIB‑Richtlinie 6 mit nur 11,8 % angenommen.
Ein weiterer Unterschied entsteht auch dadurch, dass im PHPP die Ausrichtung des Gebäudes im Gegensatz zur OIB-Richtlinie 6 gradgenau anzugeben ist, sodass sich mit dem Standort eine sehr exakte Strahlungsbilanz ergibt. (Ruepp, D., 2013: Vergleich: Rechenverfahren OIB RL 6 – PHPP)
Ein weiterer wesentlicher Faktor für die Berechnung des Heizwärmebedarfs ist die Berechnungsmethode der Heizgradtage. Einen deutlichen Einfluss hat dabei der nach OIB‑Richtlinie 6 eingerechnete Faktor für die Heiztage (fH), der sich in einem „günstigeren“ Endergebnis verglichen mit den mit PHPP berechneten Bilanzen auswirkt.
Der Grund liegt darin, dass dieser Faktor für jeden Monat des Jahres berechnet wird und festlegt (siehe Ruepp, D., 2013), ob der jeweilige Monat vollständig (fH = 1), teilweise (0 < fH < 1) oder gar nicht (fH = 0) in der Heizperiode liegt. Durch die Multiplikation des Faktors mit dem HWB wird dieser in der Übergangszeit gemindert. Da fH bei einem bestimmten monatlichen Verhältnis der einfließenden Gewinne (innere, passiv-solare und zurückgewinnbare Verluste aus Trinkwasser) und der Wärmeverluste auf null gesetzt wird, wird der HWB in diesen Monaten ebenfalls mit null angesetzt. (Ruepp, D., 2013)
Im PHPP werden die inneren Wärmequellen exakter berechnet, auch um zu vermeiden, dass „zu hoch angenommene innere Wärmequellen zu der Illusion führen, dass sehr niedrige Verbräuche oder sogar Nullheizenergiehäuser schon bei mäßigen Baustandards möglich wären“ (siehe: www.passiv.de).
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Texte: Autor_innen des Lernfelds/ Fallbeispiel/ Kurswoche, Erscheinungsjahr, Titel des Lernfelds/ Fallbeispiel/ Kurswoche. Hrsg.: e-genius – Initiative offene Bildung, www.e-genius.at”
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