Berechnungen nach EnEV

Berechnungen nach EnEV

Autor: Dipl.-Ing. (FH) Matthias Marx, Stand: 12/2008

Widersprüche in DIN-Vorschriften

EnEV - DIN 18 599 - Energieeinsparnachweis - Wohngebäude und Nichtwohngebäude

Im Zuge der Ölkrise in den 70er Jahren wurde vom Gesetzgeber erstmals 1977 Anforderungen an den Wärmeschutz neu zu errichteter Gebäude gestellt. Hierzu trat am 01.11.1977 die erste Verordnung über einen energiesparenden Wärmeschutz bei Gebäuden (Wärmeschutz V) in Kraft.

Zielsetzung war durch Reduzierung des Energieverbrauchs durch bauliche Massnahmen dem steigenden Energiepreisen entgegen zu wirken.

Die Wärmeschutzverordnung wurde zweimal novelliert. 1984 und 1995.

2002 wurde die Wärmeschutzverordnung durch die Energieeinsparverordnung EnEV, die die Wärmeschutzverordnung und die Heizanlagenverordnung vereint abgelöst.

Auch diese Verordnung wurde 2004 novelliert.

Im Zuge der Gesamtenergieeffizienzermittlung von Gebäuden und der Umsetzung der EG-Richtlinie wurde eine neue Verordnung EnEV 2007 erstellt, die seit 01.10.2007 gültig ist.

Am 1. Oktober 2009 tritt anstelle der EnEV 2007 die um 30 % verschärfte EnEV 2009 in Kraft. Darüber hinaus muss die Wärmedämmung - bei Neubauten - der Gebäudehülle um 15 % effizienter sein als bisher. Bei Altbauten müssen die neuen Bauteile einen 30 % besseren energetischen Wert erreichen als bisher.

Ab 1995 wird der Jahresheizwärmebedarf unter Berücksichtigung des Lüftungswärmebedarfs sowie internen und solaren Wärmegewinnen berechnet.

Seit 2002 wurden im Zuge der neuen EnEV in die Berechnung, die Berücksichtigung der Anlagen mit aufgenommen.

Allen Verordnungen (bis 2007) gemein ist die Begrenzung des Wärmeverlustes (Transmissionswärmeverlust) über die Außenumfaßungsfläche in Abhängigkeit des A/V-Verhältnisses (Aussenumfassungsflächen zum Volumen). Ab der EnEV 2009 wird dies über ein Referenzgebäude erfolgen, siehe hierzu auch Berechnungen nach DIN 18 599. In beiden Fällen (EnEV 2009 und DIN 18 599) wird der Wärmeverlust über die Außenumfassungsfläche mittels Berechnung der U-Werte, der jeweiligen verwendeten Bauteile ermittelt.

Der U-Wert wird in Abhängigkeit von der Wärmeleitfähigkeit lambda λ in W/mK des jeweiligen Baustoffs ermittelt. Die Wärmeleitung ist abhängig von Dichte, Struktur und Feuchte eines Stoffes. Sie gibt die Wärmemenge an, die stündlich durch 1 qm einer 1 m dicken Schicht eines Stoffes hindurchgeleitet wird, wenn der Temperaturunterschied zwischen den beiden Oberflächen 1 Kelvin beträgt. Das bedeutet, je kleiner die Wärmeleitfähigkeit eines Stoffes ist, desto besser dämmt dieser Stoff und desto besser ist der U-Wert des jeweiligen Bauteils. Wärmespeichereigenschaften von massiven Bauteilen bleiben unberücksichtigt.

So kommt es, dass Leichtbauweise wärmetechnisch - bei gleichen U-Werten - vermeintlich genau so gut sind wie massive Bauteile.

Diese vor beschriebene Berechnungs- und Denkweise ist bauphysikalisch falsch, da Sie nur den stationären (Beharrungszustand) beschreibt und die Speicherfähigkeit der einzelnen Baustoffe - die für die Temperaturstabilität in Räumen bei Temperaturveränderungen wichtig ist - nicht berücksichtigt.

Um die Speicherfähigkeit der Baustoffe mit zu berücksichtigen, ist eine aufwendige instationäre Simulationsberechnung, über Tag-Nacht-Wechsel von 24 std. über das Jahr hin, notwendig.

Dies wird trotz Kritik aus der Wissenschaft durch den Gesetzgeber - Berater des Gesetzgebers sind wiederum zum Teil Gremien und Verbände aus Industrie und Wirtschaft - nicht gewürdigt und ist somit nicht gewollt.

Wer hier Begünstigter aus der Wirtschaft ist, liegt auf der Hand und kann leicht nachvollzogen werden.

Die stationären Berechnungen mittels U-Werten führen zu falschen Ergebnisse, oder wie lässt sich erklären, dass bei unterschiedlichen Rechenprogrammen und unterschiedlichen Anwendern, nie einheitliche Ergebnisse - bei ein und der gleichen Gebäudebetrachtung - erzielt werden und die ermittelten Ergebnisse mehr als 100 % von den tatsächlichen Verbrauchswerten abweichen können

Darüber hinaus werden bei der stationären Betrachtungsweise bei einem Tag-Nacht-Rhythmus über 24 Stunden die einwirkende Solarstrahlung ausser acht gelassen.

Vor diesem Hintergrund sind auch die Energieausweise, die gesetzlich gefordert werden in Frage zu stellen.

Insbesondere ist in diesem Zusammenhang auch die Wirtschaftlichkeit von energetischen Sanierungsmaßnahmen zu überdenken.

Dem Laien wird oftmals in herausgeputzten Präsentationen mittels Diagrammen, Energieeinsparungen - in der Regel nur in Prozentpunkte - vorgestellt, ohne im Nachgang über die konkreten Kosten und Amortisationszeiten aufzuklären.

Was bringt es für einen Nutzen, wenn auf dem Papier 50 bis 70 % Energieeinsparungen möglich sind, aber hierzu Sanierungskosten anfallen, die sich erst in 25 bis 30 Jahren oder noch länger bis gar nicht amortisieren. Insbesondere für Anlagenkomponenten, die eine Lebensdauer von gerade mal 15-20 Jahren aufweisen, ist dies absoluter Nonsens.

Das Gleiche gilt für Berechnungen für Nichtwohngebäude nach DIN 18 599

Bei dieser Berechnung nach DIN 18 599 sollen Nichtwohngebäude energetisch so ausgeführt werden, dass ihr Jahres-Primärenergiebedarf, für Heizung, Warmwasserbereitung, Lüftung, Kühlung und eingebaute Beleuchtung, den Wert des Jahres-Primärenergiebedarfs eines Referenzgebäudes gleicher Geometrie, Nettogrundfläche, Ausrichtung und Nutzung einschließlich der Anordnung der Nutzungseinheiten, nach der EnEV um min. 30 % unterschreitet. Darüber hinaus muss der auf die wärmeübertragende Umfassungsfläche bezogene Transmissionswärmetransferkoeffizient, die in der Verordnung angegebenen Höchstwerte um min. 15 % unterschreiten. Bei bestehenden Gebäuden darf der Jahres-Primärenergiebedarf des Referenzgebäudes nicht überschritten werden und der Transmissionswärmetransferkoeffizient darf um nicht mehr als 20 % überschritten werden.

Mit dieser neuen Norm und Verordnung DIN 18 599 hat der Gesetzgeber über die Ministerien und Normenausschüsse ein Norm-Ungeheuer entwickelt und erlassen, was jetzt schon ständige Korrekturen und Nachbesserungen notwendig machen.

Aber dazu später mehr.

Zunächst ist darauf hinzuweisen, dass die EnEV regelt, wer Energieberatungen bzw. Energieausweise durchführen bzw. ausstellen darf. Siehe auch unter Energieberatung

Dies gilt auch für DIN 18 599

Es ist zwingend notwendig, dass auf Grund der vorhandenen komplexen Verordnungen, die Qualifikation und Unabhängigkeit der Energiedienstleister am Endkunden sichergestellt werden muss und nur noch geeignete Ingenieure bzw. Sachverständige in der Lage sein dürften diese schwierigen Berechnungsverfahren durchführen können.

Die Berechnungen nach DIN 18 599 und der Aufbau des Referenzgebäudes sind so kompliziert und schwierig, dass selbst gestandene Ingenieure - die bereits seit Jahren in diesem Bereich tätig sind und das Thema beherrschen - an den Rand Ihres Denk- und Nachvollziehvermögens kommen. Man fragt sich welchen Unsinn hier die Normenausschüsse fabriziert haben und was der Gesetzgeber als Verordnung erlassen hat.

Wie bereits weiter oben beschrieben werden auch in der DIN 18 599 unter standardisierten Randbedingungen über einen nie da gewesenen stationären Beharrungszustand - mittels U-Werten - Berechnungen angestellt, wobei Plausibilitätskontrollen nur zum Teil bis gar nicht möglich sind, die dazu führen den Softwareprodukten blind vertrauen zu müssen. Nicht nur, dass diese Berechnungsmethoden grundsätzlich falsch sind - Speicherfähigkeit der Baustoffe, Temperaturverläufe über 24 Stunden, Tag-Nacht-Rythmus, Sonneneinstrahlung, werden ausser Acht gelassen - werden mit unterschiedlichen Softwareprodukten unterschiedliche Ergebnisse erzielt, die weit vom tatsächlichen Verbrauch, also von der Realität abweichen. Betrachtet man dann noch die unterschiedlichen Softwareanwender ist der Datenmüll schier unüberschaubar. Was soll so ein Unsinn, für das Endkunden noch Geld bezahlen müssen.

Das ganze dient nur zu einem Ziel - höhere Dämmdicken und für die Zukunft Einbau von Lüftungsanlagen.

Dabei sind Gebäudedämmungen nur bis zu einer gewissen Dicke bei energetisch schlecht bemessenen Gebäuden überhaupt wirtschaftlich sinnvoll. Siehe hierzu Hyperbelfunktion U-Wert zur Dämmstoffdicke. Bis zu einer Dämmstoffdicke von etwa 10 bis 12 cm sind bei energetisch schlechten Gebäuden wirtschaftliche Einsparungen erzielbar, danach in der Regel nicht.

Vor diesem Hintergrund sind alle Energieeinsparmassnahmen und den daraus resultierenden Gesamtkosten mittels Wirtschaftlichkeitsnachweis dem Kunden offenzulegen und nachzuweisen, dass sich im Laufe normaler Nutzungszeiträume durch die Reduzierung der Energiekosten sich der eingesetzte Kapitaleinsatz refinanzieren lässt.