In Zeiten sich immer weiter verknappender fossiler Energieträger und durch Schadstoffausstoß zunehmender Umweltbelastung, reicht das Umweltbewusstsein Einzelner nicht mehr aus. Vielmehr ist politischer Handlungsbedarf notwendig. Die Umweltpolitik nimmt in den Bereichen Einfluss in denen Energie verbraucht wird. Mit der Energieeinsparverordnung (EnEV) werden verschärfte Werte für den Energiebedarf sowie für die baulichen Konstruktionen gefordert. Aufgrund der langen Nutzungsdauer von Gebäuden ist eine ökologische und ökonomische Planung und Ausführung nicht nur bei Neubauten, sondern vor allem bei Sanierungen von Gebäuden im Bestand sehr wichtig, da hierbei der Energiebedarf für die nächsten Jahre festgelegt wird.
Die Arbeit soll einen Überblick über die rechtlichen Normen und Möglichkeiten der energieeinsparenden Maßnahmen, sowie deren Wirtschaftlichkeit erläutern. Dieser Überblick wird mit Hilfe verschiedener Varianten am Beispiel eines Mehrfamilienhauses dargestellt.
In der Ausarbeitung wird, um die Randbedingungen des Gebäudes für die energetische Sanierung des Mehrfamilienhauses festzulegen, auf die betreffenden Verordnungen eingegangen. Anschließend folgt ein Überblick über die Energiebilanz und die entsprechenden Methoden. Danach werden bauliche und technische energieeinsparende Maßnahmen vorgestellt. Die Verfahren der Wirtschaftlichkeitsberechnungen werden im darauf folgenden Teil dargestellt, bevor auf die verfügbaren Förderprogramme eingegangen wird. Bei der Erstellung der Varianten wurde besonderes Augenmerk auf die Einhaltung der Energieeinsparverordnung sowie der Förderfähigkeit durch besonders attraktive Programme gelegt. Die Energiekennzahlen fließen zusammen mit den ermittelten Investitionskosten in die Wirtschaftlichkeitsberechnung ein, die letztendlich die Rentabilität der einzelnen Varianten darstellt.
Inhaltsverzeichnis
Abbildungsverzeichnis
Abkürzungsverzeichnis
1. Einführung
1.1 Einleitung
1.2 Zielsetzung
1.3 Vorgehensweise
2. Bedarf an energetischen Sanierungen
2.1 Gebäudebestand in Deutschland
2.2 Energiepreisentwicklung
3. Gesetze und Verordnungen
3.1 Energieeinsparungsgesetz (EnEG)
3.2 Wärmeschutzverordnung (WschV)
3.3 Heizungsanlagenverordnung und Heizungsbetriebsverordnung
3.4 Energieeinsparverordnung
3.4.1 Inhalte und Schwerpunkte
3.4.2 Anforderungen an bestehende Gebäude
3.4.2.1 Anbau und Erweiterungen
3.4.2.2 Wesentliche Änderungen am Gebäude
3.4.2.3 Bauteiländerungen
3.4.2.4 Heizungsmodernisierung
3.4.3 DIN Normen zur EnEV
3.4.3.1 DIN EN 832
3.4.3.2 DIN V 4108-6
3.4.3.3 DIN V 4701-10
3.4.3.4 DIN 18599
4. Energiebilanz
4.1 Der Energieausweis
4.1.1 Der Verbrauchsausweis
4.1.2 Der Bedarfsausweis
4.2 Nachweisverfahren für Bestandsgebäude
4.2.1 Gebäudegeometrie A/Ve-Verhältnis
4.2.2 Berechnung des Jahres-Primärenergiebedarfs
4.2.3 Berechnung des Jahres-Heizwärmebedarfs nach dem vereinfachten Verfahren für Wohngebäude
4.2.4 Berechnung des Jahres- Heizwärmebedarfs nach dem vereinfachten Periodenbilanzverfahren
5. Maßnahmen zur Energieeinsparung
5.1 Wärmebrücken
5.2 Außenwände
5.2.1 Wärmedämmverbundsystem
5.2.2 Vorsatzfassade
5.2.3 Kerndämmung
5.2.4 Innendämmung
5.3 Dächer
5.3.1 Geneigte Dächer
5.3.2 Flachdächer
5.4 Keller und Fußböden gegen Erdreich
5.4.1 Kellerdecken
5.4.2 Bodenplatte und Kelleraußenwände
5.5 Fenster und Türen
5.6 Heizung
5.7 Lüftungsanlagen
5.8 Erneuerbare Energien
5.8.1 Thermische Solaranlagen
5.8.2 Photovoltaikanlage
5.8.3 Kraft-Wärme-Kopplung-Gesetz (KWK-Gesetz)
5.8.4 Wärmepumpe
6. Fördermöglichkeiten
6.1 Kreditanstalt für Wiederaufbau
6.1.1 CO2-Gebäudesanierungsprogramm
6.1.2 KfW-Programm zur CO2-Minderung
6.1.3 Programm zur Förderung erneuerbarer Energien
6.1.4 Wohnraum- Modernisierungsprogramm 2003
6.2 Bundesamt für Wirtschaft und Ausfuhrkontrolle
6.2.1 Energiesparberatung – „Vor-Ort-Beratung“
6.2.2 Marktanreizprogramm
6.3 Kommunen
7. Wirtschaftlichkeitsberechnungen
7.1 Statische Methoden
7.1.1 Amortisationsrechnung
7.1.2 Rentabilitätsrechnung
7.1.3 Kostenvergleichsrechnung
7.1.4 Gewinnvergleichsrechnungen
7.2 Dynamische Methoden
7.2.1 Kapitalwertmethode
7.2.2 Annuitätenmethode
7.2.3 Interne-Zinsfußmethode
7.2.4 Annuitätischer Gewinn
7.2.5 Kosten der eingesparten kW/h Energie
8. Wirtschaftlichkeit und Maßnahmen am Beispiel eines Mehrfamilienhauses
8.1 Erfassen der Ausgangsdaten
8.1.1 Gebäudebeschreibung
8.1.2 Technische Anlagen
8.1.3 Wärmeschutztechnische Einstufung der Gebäudehülle
8.1.4 Heizenergiebilanz –Computergestützte Energiebilanz
8.2 Sanierungsvarianten
8.2.1 Abdichtungsmaßnahmen / Beseitigung von Wärmebrücken
8.2.2 Dämmung der Außenwände
8.2.3 Dämmung der Dachbereiche
8.2.4 Dämmung der Fußböden im Erdgeschoss
8.2.5 Erneuerung diverser Fenster und der Haustür
8.2.6 Heizungstechnik - Heizkessel mit Warmwasserbereitung
8.2.7 Solarstrom Erzeugen
8.3 Übersicht Einsparungen
8.4 Zusammenfassung
9. Fazit
Literaturverzeichnis
Erklärung
Abbildungsverzeichnis
Abbildung 1: Primärenergieverbrauch in Deutschland 2007
Abbildung 2: Wohneinheiten nach Baujahr in Tsd.
Abbildung 3: Energiepreisentwicklung in Deutschland
Abbildung 4: Chronologische Verordnungsübersicht
Abbildung 5: Vergleich der zulässigen U-Werte von Bauteilen
Abbildung 6: Beispiel eines Energieausweises
Abbildung 7: Übergangsfristen für den Energieausweis
Abbildung 8: Aufbau Wärmedämmverbundsystem WDVS
Abbildung 9: Kerndämmung
Abbildung 10: Wandaufbau mit Innendämmung
Abbildung 11: Dämmung zwischen Sparren
Abbildung 12: Bauteilaufbau Flachdach
Abbildung 13: Dämmung unter Kellerdecke
Abbildung 14: Wärmebrücke durch unzureichende Sockeldämmung (links) / Fachgerechte Sockelausbildung (rechts)
Abbildung 15: Höchstwerte der Wärmedurchgangskoeffizienten bei erstmaligem Einbau, Ersatz und Erneuerung von Bauteilen
Abbildung 16: Lüftungsanlage mit zentraler Abluft und dezentraler Zuluft (links); Zentrale Lüftungsanlage mit Wärmerückgewinnung (rechts)
Abbildung 17: Zuschüsse des BAFA für Energieberatung vor Ort
Abbildung 18: Ansicht Nordwest
Abbildung 19: Ansicht Süd
Abbildung 20: Flächen und U-Werte der Bauteile der wärmetauschenden Hüllfläche (Ausgangsfall)
Abbildung 21: Dämmung der Außenwand
Abbildung 22: Dämmung des Dachbereiches
Abbildung 23: Dämmung des Fussbodens
Abbildung 24: Erneuerung diverser Fenster und der Haustür
Abbildung 25: Kostenschätzung
Abbildung 26: Austausch des bestehenden Kessels
Abbildung 27: Einspeisevergütungssätze
Abbildung 28: Photovoltaik-Anlagen
Abbildung 29: Wärmeverluste IST/SOLL
Abbildung 30: Einsparung Brennstoff
Abbildung 31: Amortisationsdauer der einzelnen Maßnahmen
Abbildung 32: Zusammenstellung der Kosten
Abkürzungsverzeichnis
Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten
1. Einführung
1.1 Einleitung
In Zeiten sich immer weiter verknappender fossiler Energieträger und durch Schadstoffausstoß zunehmender Umweltbelastung, reicht das Umweltbewusstsein Einzelner nicht mehr aus. Vielmehr ist politischer Handlungsbedarf notwendig. Die Umweltpolitik nimmt in den Bereichen Einfluss in denen Energie verbraucht wird. Mit der Energieeinsparverordnung (EnEV) werden verschärfte Werte für den Energiebedarf sowie für die baulichen Konstruktionen gefordert. Aufgrund der langen Nutzungsdauer von Gebäuden ist eine ökologische und ökonomische Planung und Ausführung nicht nur bei Neubauten, sondern vor allem bei Sanierungen von Gebäuden im Bestand sehr wichtig, da hierbei der Energiebedarf für die nächsten Jahre festgelegt wird.
1.2 Zielsetzung
Die Arbeit soll einen Überblick über die rechtlichen Normen und Möglichkeiten der energieeinsparenden Maßnahmen, sowie deren Wirtschaftlichkeit erläutern. Dieser Überblick wird mit Hilfe verschiedener Sanierungsmaßnahmen am Beispiel eines Mehrfamilienhauses dargestellt.
1.3 Vorgehensweise
In der Ausarbeitung wird, um die Randbedingungen für die energetische Sanierung des Mehrfamilienhauses festzulegen, auf die betreffenden Verordnungen eingegangen. Anschließend folgt ein Überblick über die Energiebilanz und die entsprechenden Methoden. Danach werden bauliche und technische energieeinsparende Maßnahmen vorgestellt. Die Verfahren der Wirtschaftlichkeitsberechnungen werden im darauf folgenden Teil dargestellt, bevor auf die verfügbaren Förderprogramme eingegangen wird. Bei der Erstellung der Varianten wurde besonderes Augenmerk auf die Einhaltung der Energieeinsparverordnung sowie der Förderfähigkeit durch besonders attraktive Programme gelegt. Die Energiekennzahlen fließen zusammen mit den ermittelten Investitionskosten in die Wirtschaftlichkeitsberechnung ein, die letztendlich die Rentabilität der einzelnen Varianten darstellt.
2. Bedarf an energetischen Sanierungen
Durch den ständigen Ausstoß von Treibhausgasen, vor allem Kohlendioxid, ist das Gleichgewicht der Ökosysteme sowie auch die Bevölkerung durch eine seit mehreren Jahrzehnten anhaltenden Klimaänderung in Form der Erderwärmung gefährdet. In Anbetracht der nur begrenzten Mengen an Primärenergien, wie Öl, Gas, Kohle und Uran, sollten Techniken an Bedeutung gewinnen, die energieeffizienter sind.[1]
In Deutschland wird fast ein Drittel der Energie durch private Haushalte verbraucht. Davon wiederum werden 57% zur Beheizung der Gebäude sowie zur Warmwasserbereitung benötigt. Die anderen beiden Großverbraucher, Industrie und Verkehr, benötigen 42 bzw. 28% der in Deutschland verbrauchten Energie.[2] Die Aufteilung nach Energieträgern ist in Abbildung 1 zu sehen.
Ein erheblicher Anteil der Energie in privaten Haushalten geht bei der Erzeugung aufgrund veralteter Heizungsanlagen oder über eine schlecht gedämmte Gebäudehülle verloren. Eine Studie des Darmstädter Instituts für Wohnen und Umwelt (IWU) hat ergeben, dass mit den derzeit zur Verfügung stehenden technischen Mitteln im Altbau eine Kohlendioxideinsparung von bis zu 70% möglich wäre, im Neubaubereich sind es sogar bis zu 90%.[3]
Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten
Abbildung 1: Primärenergieverbrauch in Deutschland 2007[4]
Im Jahr 1997 haben 39 Industrieländer das Protokoll von Kyoto unterschrieben mit der Verpflichtung, die Emissionen der Treibhausgase bis 2012 um 5,2% zu senken. Deutschland will von dieser Senkung 21% übernehmen.
Die Bundesrepublik selbst hat sich zum Ziel gesetzt, bis 2010 die Kohlendioxidemissionen um 25% zu senken. Dieses Ziel ist heute schon fast erreicht. In beiden Fällen ist die Reduktion auf das Basisjahr 1990 bezogen. Die CO2-Reduktion vollzieht sich langsamer als erwartet, woraufhin die Bundesregierung mit einigen Maßnahmen reagiert hat, um das Ziel doch noch zu erreichen. Dazu gehören z.B. die ökologische Steuerreform, das Gesetz der erneuerbaren Energien, das 100.000 Dächer-Programm und das Kraft-Wärme-Kopplungs-Gesetz.[5],[6]
Somit ist zu sagen, dass ein zentraler Hebel zur schnellen Senkung des Energieverbrauchs die Steigerung der Effizienz ist. Zusätzliches Potenzial bietet hierbei die verstärkte Nutzung der Kraft-Wärme-Kopplung zur parallelen Strom- und Wärmeerzeugung.[7]
2.1 Gebäudebestand in Deutschland
Der Gebäudebestand in Deutschland ist stark überaltert. Etwa 90 % der bestehenden Wohngebäude wurden vor dem Inkrafttreten der ersten Wärmeschutzverordnung erstellt, folglich ohne entsprechende Maßnahmen zum verantwortungsvollen Umgang mit Energieressourcen. Diese Tatsache allein zeigt bereits, wie hoch das Potential der möglichen Energieeinsparung ist.
Die Abbildung 2 zeigt, wie viele Wohneinheiten in Deutschland innerhalb der letzten Jahre errichtet wurden:
Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten
Abbildung 2: Wohneinheiten nach Baujahr in Tsd.[8]
2.2 Energiepreisentwicklung
Die Preise für Energie in Deutschland sind preisgünstiger als sie ihrem Wert entsprechen. Der Preis für den Liter Heizöl liegt, nicht nur wegen der momentanen Wirtschaftskrise, nominal auf dem Niveau von vor ca. 20 Jahren. Verglichen mit dem Lohnkostenindex wäre er momentan auf dem Niveau von Dieselkraftstoff, also ca. 1,10 €/l. Tatsächlich liegt er aber derzeit zwischen 0,30 und 0,40 €/l.[9]
Die Liberalisierung des Strommarktes hat zunächst dazu geführt, dass die Preise gesunken sind. Der Wettbewerb bei den Gasanbietern hatte ebenso zur Folge, dass es mittlerweile immer größere Verhandlungsspielräume gibt.[10]
Dennoch sind die Energiepreise der Zukunft relativ unsicher. Das zukünftige Preisniveau für Öl, Gas und Strom wird sich an dem Kostenniveau der zur Verfügung stehenden alternativen Energieträger ausrichten und langfristig weiter ansteigen.[11]
Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten
Abbildung 3: Energiepreisentwicklung in Deutschland
[12]
3. Gesetze und Verordnungen
Nach der ersten Ölkrise von 1973 stand zunächst nicht der Gedanke des Klimaschutzes im Vordergrund, sondern vielmehr die Angst um die Verknappung und Endlichkeit der fossilen Brennstoffe. Diese Einsicht führte zu einem ersten Gesetz, dem Energieeinsparungsgesetz, aus dem Jahr 1976.[13] In den nächsten Dekaden wurden weitere Gesetze und Verordnungen verfasst und überarbeitet, in denen der Umweltschutz immer stärker in den Vordergrund gerückt wurde.
3.1 Energieeinsparungsgesetz (EnEG)
Im Jahr 1976 wurde das Energieeinspargesetz verabschiedet und 1980 nochmals modifiziert. Die Gründe hierfür waren zum einen eine gesetzliche Grundlage zur CO2- Emissionsreduzierung zu schaffen, aber auch der Wunsch, sich von der Abhängigkeit importierter Energieträger zu lösen.
Das EnEG dient als Grundlage für die später entstandenen Verordnungen wie der Wärmeschutzverordnung, Heizungsanlagenverordnung, Verordnung über Heizkostenabrechnung und den Verordnungen über Kleinfeuerungs-/Feuerungsanlagen.[14]
Die Bundesregierung wird darin ermächtigt, bei Gebäuden, die beheizt oder gekühlt werden müssen, Anforderungen an die baulichen Anlagen zu stellen, die der Beheizung, Kühlung oder der Erwärmung von Brauchwasser dienen. Die ökonomische Bewirtschaftung eines Gebäudes soll darunter jedoch nicht leiden. Die höheren Investitionen sollten sich während der Restnutzungsdauer eines Gebäudes über die eingesparten Energiekosten amortisieren. Diese Wirtschaftlichkeitsklausel bezieht sich sowohl auf Neubauten, als auch auf den Gebäudebestand.[15]
3.2 Wärmeschutzverordnung (WschV)
Zu den wichtigsten Verordnungen, die aus dem Energieeinsparungsgesetz vom 22. Juli 1976 hervorgingen, zählt die Wärmeschutzverordnung. Ca. 90% aller Wohnungen der Bundesrepublik Deutschland wurden vor 1978[16] und damit vor dem Inkrafttreten der 1. Wärmeschutzverordnung erstellt und weisen einen höchst unzureichenden Wärmeschutz auf. Diese Erkenntnis schlägt sich auch im Durchschnittsverbrauch aller Wohnungen mit 217 kWh/(m²a) für die Raumheizung nieder. In den neuen Bundesländern liegen noch höhere Durchschnittsverbräuche mit 282 kWh/(m²a) vor.[17] In den Jahren 1984 und 1995 wurde die Verordnung ein weiteres Mal überarbeitet, um den Einzelanforderungen verschiedener Bauteile zu genügen.
3.3 Heizungsanlagenverordnung und Heizungsbetriebsverordnung
Im Jahr 1978 entstanden die Heizungsbetriebsverordnung und die Heizungsanlagenverordnung (HeizAnlV). 1989 wurde die zunächst selbstständige Heizungsbetriebsverordnung in die Heizungsanlagenverordnung integriert. Die Heizungsanlagenverordnung wurde annähernd parallel zur WschV verabschiedet und novelliert. Sie enthält Einzelanforderungen an die heizungstechnischen Anlagen sowie an die Warmwasseranlagen.[18]
Die Tabelle auf der folgenden Seite zeigt noch einmal eine chronologische Übersicht der Verordnungen.
Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten
Abbildung 4: Chronologische Verordnungsübersicht
[19]
3.4 Energieeinsparverordnung
Die neue Energieeinsparverordnung (EnEV) ist am 1.Oktober 2002 in Kraft getreten und löste die Wärmeschutzverordnung und die Heizungsanlagenverordnung ab.
Mit der Energieeinsparverordnung verlor somit sowohl die Wärmeschutzverordnung als auch die Heizanlagenverordnung ihre Gültigkeit.
Die Novellierung der Verordnung wurde notwendig, mit dem Ziel die Anforderungen der EU-Richtlinie 2002/91/EG[20] über die „Gesamtenergieeffizienz von Gebäuden“ (EU-Gebäuderichtlinie) in deutsches Recht umsetzen zu können.
Die EU-Gebäuderichtlinie hat das Ziel, die Energieeffizienz von Gebäuden in allen Mitgliedsstaaten der Europäischen Union zu steigern und damit die hohen Einsparpotenziale im Gebäudebereich für die Ziele des Klimaschutzes, aber auch der Versorgungssicherheit zu aktivieren.
Die Anforderungen der EU-Gebäuderichtlinien waren in Deutschland bereits zum Teil 2002 erfüllt. Ein Regelungsbedarf ergab sich daher nur bezüglich der Einführung von Energieausweisen für Bestandsgebäude, der Berücksichtigung von Klimatisierung und Beleuchtung im Bereich der Nichtwohngebäude sowie der regelmäßigen Inspektionen von Klima- und Lüftungsanlagen.
3.4.1 Inhalte und Schwerpunkte
Die EnEV ist in sechs Abschnitte mit fünf Anhängen unterteilt:
Abschnitt 1: Allgemeine Vorschriften
Abschnitt 2: Zu errichtende Gebäude
Abschnitt 3: Bestehende Gebäude und Anlagen
Abschnitt 4: Heizungstechnische Anlagen, Warmwasseranlagen
Abschnitt 5: Gemeinsame Vorschriften, Ordnungswidrigkeiten
Abschnitt 6: Schlussbestimmungen
Anhang 1: Anforderungen an zu errichtende Gebäude mit normalen Innentemperaturen (zu § 3)
Anhang 2: Anforderungen an zu errichtende Gebäude mit niedrigen Innentemperaturen (zu § 4)
Anhang 3: Anforderungen bei Änderung von Außenbauteilen bestehender Gebäude (zu § 8 Abs. 1) und bei Errichtung von Gebäuden mit geringem Volumen (zu § 7)
Anhang 4: Anforderungen an die Dichtheit und den Mindestluftwechsel (zu § 5)
Anhang 5: Anforderung zur Begrenzung der Wärmeabgabe von Wärmeverteilungs- und Warmwasserleitungen sowie Armaturen (zu § 12 Abs. 5)
Die EnEV bezieht sich auf sämtliche Gebäudetypen, die beheizt werden müssen. Dabei wird in Gebäuden mit normalen bzw. mit niedrigen Innentemperaturen unterschieden. Der Regelungsbereich bezieht sich sowohl auf zu errichtende Gebäude als auch auf Maßnahmen im Bestand. Heizungs-, raumlufttechnische und warmwasserbereitende Anlagen sind dabei inbegriffen. Die EnEV betrachtet den Wärmeschutz und die technischen Anlagen im Gegensatz zur Wärmeschutzverordnung als ganze Einheit. Ein Gebäude wird nicht mehr mit dem Heizwärmebedarf (WschV) gekennzeichnet, sondern die einzelnen Anteile für Heizung, Lüftung und Warmwasser werden zum Gesamtheizenergiebedarf zusammengefasst.
Um dem Endverbraucher zu ermöglichen und den Gesamtheizenergiebedarf eines Gebäudes nachzuvollziehen, werden die einzelnen Bedarfsanteile in einem Energiepass zusammengestellt.[21]
3.4.2 Anforderungen an bestehende Gebäude
Bei den Anforderungen der EnEV an bestehende Gebäude ist zwischen Anbauten bzw. Erweiterungen, wesentlichen Änderungen eines Gebäudes, Bauteiländerungen und der Heizungsmodernisierung zu unterscheiden.
3.4.2.1 Anbau und Erweiterungen
Die Erweiterung eines Gebäudes im Sinne eines Anbaus stellt eine Ausnahme bei den bestehenden Gebäuden dar. Er muss nach der EnEV die Anforderungen für Neubauten erfüllen, sofern er in das beheizte Gebäudevolumen einzubeziehen ist und ein Volumen von mindestens 30 m³ aufweist, was bei üblichen Geschosshöhen etwa 10 m² Fläche entspricht. Eine weitere Möglichkeit der Erweiterung, ohne die äußere Gestalt eines Gebäudes zu verändern, kann der Ausbau des Daches sein. Auch in diesem Fall sind die Bestimmungen für den Neubau gültig. Allerdings wird bei Erweiterungen kein Energiebedarfsausweis fällig, sofern der hinzukommende Teil unter 50% des zuvor beheizten Volumens bleibt.[22]
3.4.2.2 Wesentliche Änderungen am Gebäude
Eine erhebliche Änderung liegt vor, wenn innerhalb eines Jahres drei bauliche Maßnahmen nach Anhang 3 Nr.1 bis 5 EnEV umgesetzt werden. Diese Bauteilmaßnahmen sind Außenwände; Fenster, Fenstertüren, Dachflächenfenster; Außentüren; Decken, Dächer, Dachschrägen, Wände und Decken gegen unbeheizte Räume und gegen Erdreich im Zusammenhang mit einer Heizungsmodernisierung. Ebenso liegt eine wesentliche Änderung vor, wenn das beheizte Volumen um mehr als 50% erweitert wird. In beiden Fällen sind Planungsleistungen erforderlich, wobei davon auszugehen ist, dass eine energetische Gesamtplanung wesentlich wirtschaftlicher und technisch sinnvoller ist, als die Umsetzung einzelner Maßnahmen.
Werden bei einer solchen Planung die entsprechenden Berechnungen durchgeführt, ist auch ein Energiebedarfsausweis zu erstellen. Die Anforderungen an den Wärmeschutz bleiben unberührt. Es kann lediglich eine Dokumentationspflicht entstehen.[23]
Nach den Änderungen am Gebäude darf der Jahres-Primärenergiebedarf den Höchstwert für zu errichtende Gebäude um nicht mehr als 40 % überschreiten, unabhängig von der Erfüllung anderer Anforderungen (so genannte 40-%- Regel), oder es müssen die Wärmedurchgangskoeffizienten der EnEV eingehalten werden.
3.4.2.3 Bauteiländerungen
Bei einer Veränderung an Außenwänden, außen liegenden Fenstern, Fenstertüren und Dachflächenfenstern um nicht mehr als 20 % der Bauteilfläche in gleicher Himmelsrichtung sowie anderen Außenbauteilen um ebenso weniger als 20 % der jeweiligen Bauteilfläche, werden keine besonderen Anforderungen gestellt. Diese Regelung ist für stärker beanspruchte Gebäudeteile, z.B. die der Wetterseite, sehr sinnvoll. Bei Veränderungen, die die 20 % Schwelle überschreiten, gibt die EnEV Werte für den maximalen Wärmedurchgangskoeffizienten vor.
Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten
Abbildung 5: Vergleich der zulässigen U-Werte von Bauteilen nach Anhang 3 EnEV und Anlage 3 WSchV[24]
3.4.2.4 Heizungsmodernisierung
Gebäudeeigentümer mussten, unabhängig von wesentlichen Änderungen an Außenbauteilen, Heizkessel, die mit flüssigen oder gasförmigen Brennstoffen betrieben und vor dem 1. Oktober 1978 eingebaut wurden, bis zum 31. Dezember 2006 außer Betrieb nehmen. Bei Heizkesseln, deren Brenner nach dem 1. November 1996 nachgerüstet oder erneuert wurden, damit sie die zulässigen Abgasverlustgrenzwerte der BImschV[25] einhalten konnten, wurde die Frist bis zum 31. Dezember 2008 verlängert.
Die Pflicht zur Erneuerung entfällt für vorhandene Niedertemperatur- oder Brennwertkessel sowie für Heizanlagen deren Nennwärmeleistung weniger als 4 kW oder mehr als 400 kW beträgt. Außerdem gilt die Regelung nicht für Küchenherde, Einzelraumheizungen, Heizkessel, die nicht mit marktüblichen flüssigen oder gasförmigen Brennstoffen betrieben werden und Anlagen, die ausschließlich der Warmwasserbereitung dienen. Zugängliche ungedämmte Wärmeverteilungs- und Warmwasserleitungen und Armaturen, die sich in unbeheizten Räumen befinden, mussten unabhängig von der Nachrüstung der Heizungsanlage bis zum 31. Dezember 2006 gedämmt werden.
Bei Gebäuden mit nicht mehr als zwei Wohnungen, in denen eine Wohnung durch den Eigentümer vor dem Inkrafttreten der EnEV selbst bewohnt war, sind die oben angeführten Maßnahmen erst zwei Jahre nach einem Eigentumsübergang auszuführen.
Mit der Energieeinsparverordnung wird den Planern und Architekten zum ersten Mal in der Baugeschichte ein Instrument zur integralen Planung an die Hand gegeben, mit dem die Brücke zwischen kreativer Architektur, Bauphysik und Anlagentechnik geschlagen und jedes Gebäude damit zum architektonisch-technischen Gesamtwerk werden kann. Damit wird die Abstimmung von Bau- und Anlagentechnik immer wichtiger. Mit dem neuen Instrumentarium kommt jedoch auf die Architektenschaft eine gewaltige Herausforderung zu, die entscheidende Auswirkungen auf die bauliche Praxis in Planung und Bauausführung mit sich bringen. Die ganzheitliche Betrachtungsweise führt zu ökologisch und ökonomisch sinnvollen Ergebnissen.
3.4.3 DIN Normen zur EnEV
In der Energieeinsparverordnung werden die Wärmeschutz- und die Heizungsanlagenverordnung zu einer Vorschrift zusammengefasst. Diese gilt für alle neu zu errichtenden und zu verändernden beheizten Gebäude. Die EnEV begrenzt mit Hilfe des Energieeinsparungsnachweises den Jahres-Primärenergieverbrauch sowie den spezifischen Transmissionswärmeverlust auf einen maximalen Wert, der nicht überschritten werden darf.[26]
Im Folgenden werden die wichtigsten DIN-Normen zur energetischen Sanierung von Gebäuden vorgestellt.
3.4.3.1 DIN EN 832
Die DIN EN 832 ist eine europäische Norm, die Berechnungsverfahren zur Bemessung und Bewertung für Gebäude und Bauteile im Bereich des Wärmeschutzes zur Verfügung stellt. Das Berechnungsverfahren nach dieser Norm basiert auf einer stationären Energiebilanz, die jedoch innere und äußere Temperaturveränderungen, sowie, mittels eines Ausnutzungsgrades für Wärmegewinne, den dynamischen Effekt von inneren und solaren Wärmegewinnen berücksichtigt.[27]
3.4.3.2 DIN V 4108-6
Die DIN V 4108 beschäftigt sich mit dem Wärmeschutz und der Energieeinsparung in Gebäuden. DIN V 4108-6 befasst sich speziell mit der Berechnung des Jahres-Heizwärmebedarfs und dem Jahresheizenergiebedarf nach der DIN EN 832. Das zugrunde gelegte Verfahren ist auf die für Deutschland vorgegebenen Randbedingungen, wie zum Beispiel der klimatischen Regionen, abgestimmt und auf Wohngebäude anwendbar.[28]
3.4.3.3 DIN V 4701-10
Die DIN V 4701-10 ermöglicht, anhand der beschriebenen Verfahren, Aussagen über die energetische Effizienz der Heizungs- und Lüftungsanlagen zu machen. Mit Hilfe des durch die DIN V 4108-6 berechneten Jahres-Heizwärmebedarfs und der Anlagen-Aufwandszahl lässt sich die benötigte Primärenergie für das Gebäude berechnen und somit die energetische Wirtschaftlichkeit der Anlagentechnik feststellen.[29]
3.4.3.4 DIN 18599
Die Normenreihe DIN V 18599 wurde in einem gemeinsamen Arbeitsausschuss der DIN Normenausschüsse Bauwesen (NABau), Heiz- und Raumlufttechnik (NHRS) und Lichttechnik (FNL) erarbeitet. Sie stellt eine Methode zur Bewertung der Gesamtenergieeffizienz von Gebäuden zur Verfügung, wie sie nach Artikel 3 der Richtlinie 2002/91/EG des Europäischen Parlaments und des Rates über die Gesamteffizienz von Gebäuden (EPBD) ab 2006 in allen Mitgliedsländern der Europäischen Union (EU) gefordert ist.
Die Berechnungen erlauben die Beurteilung aller Energiemengen, die zur bestimmungsgemäßen Beheizung, Warmwasserbereitung, raumlufttechnischen Konditionierung und Beleuchtung von Gebäuden notwendig sind. Dabei berücksichtigt die Normreihe auch die gegenseitige Beeinflussung von Energieströmen und die daraus resultierenden planerischen Konsequenzen. Neben der Berechnungsmethode werden auch nutzungsbezogene Randbedingungen für eine neutrale Bewertung zur Ermittlung des Energiebedarfs angegeben (unabhängig von individuellem Nutzerverhalten und lokalen Klimadaten). Die Normreihe ist dafür geeignet den langfristigen Energiebedarf für Gebäude oder auch Gebäudeteile zu ermitteln und die Einsatzmöglichkeiten erneuerbarer Energien für Gebäude abzuschätzen. Die normativ dokumentierten Algorithmen sind anwendbar für die energetische Bilanzierung von:
Wohn- und Nichtwohnbauten,
Neubauten und Bestandsbauten.
Die Vorgehensweise der Bilanzierung ist geeignet für:
eine Energiebedarfs bilanzierung von Gebäuden mit teilweise festgelegten Randbedingungen im Rahmen des öffentlich-rechtlichen Nachweises,
eine allgemeine, ingenieurmäßige Energiebedarfs bilanzierung von Gebäuden mit frei wählbaren Randbedingungen,
eine allgemeine, ingenieurmäßige Energiebilanzierung von Gebäuden mit dem Ziel des Abgleichs zwischen Energiebedarf und Energieverbrauch (Bedarfs-Verbrauchs-Abgleich) mit frei wählbaren Randbedingungen.
4. Energiebilanz
Der Bedarf einer Energiebilanz ist abhängig davon, was ein Bauherr von einer Sanierung erwartet. Energiebilanzen sind sinnvoll, um den zukünftigen Energiebedarf, die Kosten und damit auch die ökologische Bedeutung zu prognostizieren. Eine Energiebilanz erfasst alle Energien, die über eine bestimmte Zeitspanne verbraucht werden. Dabei werden sowohl eintretende als auch austretende Energien bilanziert. Die eintretenden Energien kommen in Form von Elektrizität, Wärmeenergie (z.B. Fernwärme, Personenwärme), Strahlungswärme (Solarwärme) oder chemisch gebundener Energie (z.B. Öl, Gas, Holz) vor. Der Energieaustritt erfolgt in Form von Wärmeenergie. Es wird unterschieden zwischen Energiebedarfsbilanzen und Energieverbrauchs-bilanzen. Bei der Energieverbrauchsbilanz kann anhand von bereits verbrauchter Energie über Abrechnungen und Messdaten die Bilanz erstellt werden. Dieses Verfahren kommt im Gebäudebestand zur Anwendung. Bei der Gebäudeplanung wird eine Energiebedarfsbilanz erstellt, da in diesem Stadium noch keine bestehenden Verbräuche vorliegen. Anhand des Gebäudetyps werden die Bedarfskennwerte ermittelt. Zusammen betrachtet ergeben sie den Energiebedarf.[30]
4.1 Der Energieausweis
Der Gebäudeenergieausweis dient zur Beurteilung der Energieeffizienz von Gebäuden. Er soll dem Interessenten eine Aussage über die Höhe des Energiebedarfs eines Gebäudes liefern, ähnlich wie es bei Kühlschränken oder dem Durchschnittsverbrauch von Autos schon lange Praxis ist. Derzeit besteht für die meisten Gebäude nur eine „Ausweispflicht“, wenn sie verkauft oder vermietet werden sollen. Dieser Energieausweis enthält wichtige Daten zum Energiebedarf des Gebäudes. Damit soll es ermöglicht werden, Häuser aus dem Bestand hinsichtlich ihrer energetischen Qualität zu vergleichen. Energetische Qualität bezeichnet, wie ein Gebäude die eingesetzte Energie ausnutzt. Die energetische Qualität wird hauptsächlich durch die Wärmedämmung des Gebäudes sowie durch die Art und den Wirkungsgrad der Heizungsanlage bestimmt.
Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten
Abbildung 6: Beispiel eines Energieausweises
Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten
Abbildung 7: Übergangsfristen für den Energieausweis[31]
Der Energieausweis soll – soweit möglich – Maßnahmen empfehlen, die den Energieverbrauch des Gebäudes senken können. Diese werden in zwei Modernisierungsvarianten kombiniert und der Umfang der damit möglichen Einsparungen beziffert.
Es gibt zwei unterschiedliche Arten von Energieausweisen: für Wohngebäude und Nichtwohngebäude. In beiden Fällen kann der Ausweis auf der Grundlage von errechneten Bedarfswerten oder nach dem gemessenen Verbrauch erstellt werden.[32]
4.1.1 Der Verbrauchsausweis
Bei der verbrauchsorientierten Variante des Ausweises wird die Energieeffizienz aus der innerhalb eines Jahres tatsächlich verbrauchten Energiemenge ermittelt.
Das Problem: Diese Methode der Berechnung kann stark in die Irre führen. Der verbrauchsorientierte Ausweis bildet nämlich weniger den Zustand eines Gebäudes, sondern eher das Verhalten seiner Bewohner ab. Ob viele Familien mit Kindern oder eher berufstätige Alleinstehende in einem Haus wohnen, beeinflusst den Energieverbrauch eines Gebäudes enorm.
Eine extreme Verzerrung könnte auch bei Einfamilienhäusern zum Tragen kommen: Verbringen die Bewohner etwa den ganzen Winter im Ausland anstatt in ihren vier Wänden in Deutschland, wäre ein Null-Energie-Haus die Folge bei der Berechnung der Energieeffizienz ihres Hauses.
Aussagekräftiger ist deshalb der bedarfsorientierte Ausweis, der eine Bestandsaufnahme der Dämmung, der Baumaterialien und des Heizsystems erfordert. Daraus wird errechnet, wie viel Energie das Gebäude bei durchschnittlichem Nutzverhalten verbraucht.[33]
4.1.2 Der Bedarfsausweis
Seit dem 01. Oktober 2008 ist für Wohngebäude mit bis zu vier Wohnungen, deren Wärmeschutz nicht mindestens dem der Wärmeschutzverordnung von 1977 entspricht, der Energieausweis auf Bedarfsbasis vorgeschrieben.
Der Ausweis soll Gebäudenutzern einen transparenten Wert bezüglich des Energieverbrauches liefern. Dadurch werden die wichtigsten energetischen Eigenschaften von Immobilien miteinander vergleichbar. Der Energiepass ist für Neubauten in jedem Fall vorgeschrieben, bei Altbauten muss er nur bei wesentlichen Änderungen erstellt werden. Wird die 40-%-Regel angewandt, muss in jedem Fall ein Energiebedarfsnachweis wie bei Neubauten geführt werden, da die benötigten Berechnungen sowieso vorliegen.[34]
Inhalt eines Energiebedarfsausweises:
Objektbeschreibung
Nutzart
Baujahr und Jahr der Sanierung
Wärmeübertragende Umfassungsfläche [A]
Beheiztes Gebäudevolumen [Ve]
Verhältnis A/Ve
Art der Beheizung und Art der Warmwasserbereitung
Energiebedarf
Zulässiger Höchstwert des Jahres-Primärenergiebedarfs
Berechneter Jahres-Primärenergiebedarf
Energiebedarf nach eingesetzten Energieträgern
Weitere energiebezogene Merkmale
Zulässiger Höchstwert des Transmissionswärmeverlustes und berechneter Wert
Aufwandszahl der Anlage
Berücksichtigung von Wärmebrücken
Dichtheit des Gebäudes
Art der Lüftung
Verantwortlich für die Angaben
Name, Firma, Anschrift
Ausstellungsdatum des Ausweises[35]
4.2 Nachweisverfahren für Bestandsgebäude
Für den Nachweis zum Energiebedarf eines bestehenden Gebäudes stehen nach der EnEV zwei Methoden zur Verfügung. Bei nur geringen Änderungen oder neu eingebauten Teilen an Gebäuden gelten die bauteilbezogenen Anforderungen der in Anlage 3 der EnEV genannten Wärmedurchgangskoeffizienten, durch die die energetische Beschaffenheit der Gebäudehülle überprüft wird. Bei umfangreichen Sanierungsmaßnahmen ist ein Jahres-Primärenergienachweis wie bei Neubauten durchzuführen. In der EnEV ist das vereinfachte Verfahren für Wohngebäude näher beschrieben. Es stehen jedoch noch andere Möglichkeiten zur Verfügung, z.B. Monatsbilanzverfahren oder Heizperiodenbilanzverfahren, auf die an dieser Stelle jedoch nicht näher eingegangen wird.
Bei einem Gebäudenachweis mit dem vereinfachten Verfahren stehen zu Beginn umfassende Untersuchungen des Gebäudes und der Anlagentechnik an. Bei der Alternative, dem Bauteilverfahren, kann es zu sehr hohen Investitionskosten führen, da alle erneuerten Bauteile die vorgeschriebenen Wärmedurchgangskoeffizienten der EnEV erfüllen müssen.[36]
4.2.1 Gebäudegeometrie A/Ve-Verhältnis
Die Gebäudegeometrie hat einen wesentlichen Einfluss auf den Energieverbrauch. Das Verhältnis zwischen der wärmeübertragenden Umfassungsfläche A des Gebäudes und dem davon umschlossenen Volumen des Bauwerks Ve ist die Kennzahl, mit der die EnEV den maximal zulässigen Jahres-Primärenergiebedarf eines Gebäudes bestimmt. Je kleiner das Verhältnis zwischen A und Ve ist, umso geringer ist der Transmissions-wärmeverlust durch die Gebäudehülle.[37]
4.2.2 Berechnung des Jahres-Primärenergiebedarfs
Der Jahres-Primärenergiebedarf setzt sich aus der Energiemenge zusammen, die den Jahres-Heizenergiebedarf und den Warmwasserbedarf deckt. Wird die Anlagenaufwandszahl ep miteinbezogen ergibt sich folgende Gleichung:
Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten
[38]
Nutzwärmebedarf für Warmwasserbereitung
Der Wärmebedarf der Wassererwärmung QW wird in der EnEV mit 12,5 kWh/(m²a) angegeben. Dieser Wert entspricht etwa 23 Liter Wasserbedarf bei 50°C pro Person und Tag.
Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten[39]
[...]
[1] Vgl. Liersch, K.; Langner, N.: ENEV-Praxis - Die neue Energieeinsparverordnung, leicht und verständlich dargestellt, 2002, S.11.
[2] Vgl. A.a.O., S.12.
[3] Vgl. WWF; Klimaschutz in Deutschland: Häuser fürs Klima, 1997, S.3.
[4] Vgl. http://www.bgr.bund.de/DE/Themen/CO2-Speicherung/Bilder/faq__3__g, property=default.jpg, Aufruf vom 23.11.2008.
[5] Vgl. Hegner, H; Vogler,I.: Energieeinsparverordnung EnEV – für die Praxis kommentiert, 2002, S.3ff.
[6] Siehe Kapitel 5.8.3.
[7] Vgl. Kleemann, Michael: Regenerative Energiequellen, 2000, S.22.
[8] Vgl. Statistisches Bundesamt, eigene Bearbeitung.
[9] Vgl. Jagnow, K.; Horschler, S.; Wolff, D.: Die neue Energieeinsparverordnung, 2002, S.28.
[10] Vgl. BMWA: Energiedaten, 2008, S.32.
[11] Vgl. Statistisches Bundesamt: Energieverbrauchsprognose für Deutschland, 2008.
[12] Vgl. A.a.O.
[13] Vgl. Usemann, K. W.: Die Wärmeschutzverordnung (WSVO) für Gebäude, 1995, S.1.
[14] Vgl. Dirk, R.: Energieeinsparverordnung 2002 Schritt für Schritt, 2002, S.1.
[15] Vgl. Hegner, H; Vogler,I.: Energieeinsparverordnung EnEV, 2007, S.7.
[16] Siehe Abbildung 2.
[17] Vgl. Usemann, Klaus: Energieeinsparende Gebäude und Anlagentechnik, 2005, S.48.
[18] Vgl. Jagnow, Horschler, Wolff: Die neue Energieeinsparverordnung, 2002, S.35.
[19] Vgl. Hegner, H; Vogler,I.: Energieeinsparverordnung EnEV – für die Praxis kommentiert, 2002, S.18f.
[20] Vgl. Herzog, F., Herzog, R.: Bauen heute – Altbauten, Neubauten und Bewertungs-kriterien, 2006, S. 24.
[21] Vgl. Liersch, K.; Langner, N.: ENEV-Praxis Die neue Energieeinsparverordnung: leicht und verständlich dargestellt, 2002, S.15f.
[22] Vgl. Hegner, H; Vogler,I.: Energieeinsparverordnung EnEV – für die Praxis kommentiert, 2002, S.256.
[23] Vgl. A.a.O., S.255.
[24] Vgl. EnEV kompakt – Textsammlung zur EnEV 2007 und den Wärmeschutz-verordnungen, 2008, S.53.
[25] Bundes-Immissionsschutzgesetz - Verordnung
[26] Vgl. Liersch, K.; Langner, N.: ENEV-Praxis Die neue Energieeinsparverordnung: leicht und verständlich dargestellt, 2002, S.27.
[27] Deutsche Norm, DIN EN 832, Juni 2003, S.4.
[28] Vgl. Usemann, K.: Energieeinsparende Gebäude und Anlagentechnik, 2005, S.353.
[29] Vgl. Liersch, K.; Langner, N.: ENEV-Praxis Die neue Energieeinsparverordnung: leicht und verständlich dargestellt, 2002 S.26.
[30] Vgl. Jagnow, K.; Horschler, S.; Wolff, D.: Die neue Energieeinsparverordnung, 2002, S.41ff.
[31] Vgl. EUB – Energie- Umweltberatung, www.umwelt-beratung.de, Abruf vom 04.11.2008.
[32] Vgl. Weglage, A.: Energieausweis – Das große Kompendium, 2007, S.12f.
[33] Vgl. Weglage, A.: Energieausweis – Das große Kompendium, 2007, S 84ff.
[34] Vgl. EUB – Energie-. und Umweltberatung, http://umwelt-beratung.de/inhalt/enauswant.htm#ant1, Abruf vom 27.10.2008.
[35] Vgl. Weglage, A.: Energieausweis – Das große Kompendium 2007, S.69ff.
[36] Vgl. Jagnow, K.; Horschler, S.; Wolff, D.: Die neue Energieeinsparverordnung, 2002, S.179f.
[37] Vgl. Usemann, K.: Energieeinsparende Gebäude- und Anlagentechnik, 2005, S.345f.
[38] Vgl. Jagnow, K.; Horschler, S.; Wolff, D.: Die neue Energieeinsparverordnung, 2002, S.52f.
[39] Vgl. Jagnow, K.; Horschler, S.; Wolff, D.: Die neue Energieeinsparverordnung, 2002, S.63.
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