3.4 Methodik
Für die Analyse wurde das am Passivhaus Institut entwickelte Tool districtPH verwendet. Dabei handelt es sich um eine Excel-Arbeitsmappe zur Berechnung von Energiebilanzen für Quartiere. Die Software berücksichtigt den gesamten Energieverbrauch der Gebäude im Quartier für Heizung, Warmwasser, Klimatisierung, Haushaltsstrom (bzw. nutzungsbedingte Stromverbräuche in Nichtwohngebäuden) und Elektromobilität. Neben dem Energieverbrauch wird auch die Energieerzeugung und -versorgung abgebildet, z.B. Stromerzeugung mit PV, Wärmeerzeugung durch Solarthermie oder die Wärmeverteilung durch Fern-/Nahwärmenetze. Auch Speicher für Strom oder Fernwärme lassen sich berechnen.
Grundlage von districtPH ist das bewährte Passivhaus-Projektierungspaket (PHPP), das vielfach anhand von gemessenen Verbräuchen validiert wurde. Für die Berechnungen verwendet districtPH schlanke Algorithmen, deren Detaillierung und Genauigkeit der Datenlage bei typischen Quartiersanalysen und der erforderlichen Rechengeschwindigkeit angemessen ist. Die Tatsache, dass in Altbauten im Durchschnitt oft niedrigere Raumtemperaturen herrschen und die Wärmeverbräuche entsprechend geringer sind, wird im Hintergrund berücksichtigt. Die Excel-Basis erlaubt je nach Bedarf Nebenrechnungen und projektspezifische Anpassungen.
Erfassen der energetisch relevanten Gebäudedaten für das Gutachten
Um die Energieversorgung eines Bebauungsgebiets erfassen und optimieren zu können, muss einerseits der Energiebedarf für die vielfältigen Anwendungen ermittelt werden. Als Bilanzgrenze für die Betrachtungen wird das zu betrachtende Quartier gewählt. Je präziser die Bedarfswerte, desto aussagefähiger ist das Gutachten. Deshalb werden die Kennwerte, z.B. für das Heizen, analog einer Energiebedarfsrechnung ermittelt. Im districtPH werden alle Transmissionsflächen mit ihren Ausrichtungen analog zum PHPP [PHPP 2020] quantitativ präzise ermittelt. Darauf aufbauend können für verschiedene Varianten bzw. Energiestandards die U-Werte, Konstruktionsaufbauten, Kosten und natürlich die Energiebedarfswerte berechnet werden.
Die Tabelle zeigt eine sehr komprimierte Zusammenfassung der umfangreichen Datenaufnahme für das Projekt Detlevstraße. Die Gebäudenummerierung entspricht derjenigen in Abbildung 1.
Zielsetzung des Basis-Gutachtens war die Bewertung verschiedener Varianten von Gebäudehülle und Versorgungskonzepten unter Energie- und Kostengesichtspunkten. Deshalb wurden zunächst zwei Baustandards unterschieden:
- KfW-Effizienzhaus 55
- KfW-Effizienzhaus 40 Plus.
Diese wurden kombiniert mit je sieben Versorgungsvarianten. Bei der Beauftragung wurde bewusst eine sehr erweiterte Auswahl getroffen, da im districtPH diese Varianten mit angemessen niedrigem Aufwand darstellbar sind. Auf Basis der Berechnung konnten aufgrund der Diskussion mit dem Auftraggeber nach dem Zwischenbericht diejenigen Optionen herausgenommen werden, die keine wirtschaftlich sinnvolle Lösung darstellten:
- Fernwärme für Heizung und WW
- Fernwärme für Heizung und WW, WW im Sommer mit Wärmepumpe
- Fernwärme für Heizung und WW, WW im Sommer mit Durchlauferhitzer
- Fernwärme für Heizung und WW, WW im Sommer mit Durchlauferhitzer, Duschwasser-WRG
- Wärmepumpe für Heizung und WW
- Wärmepumpe für Heizung, WW mit Durchlauferhitzer
- Wärmepumpe für Heizung, WW mit Durchlauferhitzer und Duschwasser-WRG.
Eine erste Analyse der Ergebnisse gemeinsam mit der HOWOGE Wärme zeigte, dass für fünf dieser Varianten eine genauere Darstellung sinnvoll ist. Diese werden in der kommenden Woche im Detail dargestellt.
Entwickelt wurde districtPH vom Passivhaus Institut im Rahmen des Projektes „Sinfonia“ („Smart Cities & Communities“). LINK zum Projekt: http://www.sinfonia-smartcities.eu/
