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Anlagentechnik für die EnEV – Wärmeerzeugung im Mehrfamilienwohnhaus zentral/dezentral

Eine zentrale Wärmeversorgung von Mehrfamilienwohnhäusern wird bisher meistens mit Bodenstehenden Heizkesseln realisiert. Durch die Möglichkeit, Wandgeräte mit Kaskadenschaltungen zu betreiben, nimmt aber auch hier der Anteil von Heizzentralen mit Wandgeräten, oft auf dem Dachboden, zu. Die Versorgung mit Warmwasser erfolgt in beiden Fällen in der Regel über einen Speicher- Wassererwärmer. Bei einer dezentralen Wärmeversorgung von Wohneinheiten werden meistens keine Bodenstehenden Heizkessel, sondern Wandgeräte eingesetzt. Die Trinkwassererwärmung kann dann entweder mit einem Kombiwasserheizer oder in einem Speicher- Wassererwärmer erfolgen, der entweder separat steht oder in ein Kompaktgerät integriert ist (z. B. Vitodens 333 mit Ladespeicher). Die Aufstellung des Wärmeerzeugers sowie die Verlegung der Leitungen erfolgt in jedem Fall innerhalb der Wärmegedämmten Gebäudehülle.

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Von Georg am 28.02.09 14:19 | | 0 Kommentare | 0 TrackBacks

Anlagentechnik für die EnEV – Trinkwassererwärmung

Solare Trinkwassererwärmung

Solarenergie ist kostenlos. Und effektiv, auch in unseren Breiten. Vorausgesetzt, man nutzt ein Solarsystem mit hocheffizienten Kollektoren und abgestimmten Systemkomponenten, z.B. aus dem Vitosol Programm. Ein solches Solarsystem kann bis zu 60% des jährlichen Energiebedarfs zur Trinkwassererwärmung von Ein- und Zweifamilienhäusern einsparen. In den Sommermonaten reicht die Sonnenenergie sogar aus, um die Trinkwassererwärmung vollständig zu übernehmen. Aus diesem Grunde führt der Einsatz von Solarenergie zur Trinkwassererwärmung zu einer erheblichen Verringerung des Die Reduzierung des Primärenergiebedarfs liegt zwischen 9 und 17 kWh (m²•a). Bei einem angenommenen Trinkwasserwärmebedarf von 12,5 kWh/(m²•a) und einer solaren Deckungsrate von ca. 60% wird der Nutzwärmebedarf des Gebäudes um etwa 7 kWh/(m²• a) verringert. Gleichzeitig werden die Verluste bei Speicherung und Verteilung kompensiert sowie für die Sommermonate die Verluste des Heizkessels vermieden, da der Heizkessel abgeschaltet werden kann, solange die Solaranlage den gesamten Trinkwasserwärmebedarf deckt.

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Von Georg am 27.02.09 13:58 | | 0 Kommentare | 0 TrackBacks

Anlagentechnik für die EnEV - Wärmepumpen ohne Primärenergienachweis

Aufgrund des steigenden Umweltbewusstseins gewinnt die Nutzung regenerativer Energien zunehmend an Bedeutung. Im Rahmen dieser Entwicklung erlebt die Wärmepumpe eine Renaissance. Die technischen Unzulänglichkeiten, die den ersten Boom Anfang der 80er Jahre schnell wieder abflauen ließen, sind behoben. Heute stellt die Wärmepumpe ein zuverlässiges, Kosten sparendes und zukunftssicheres Heizsystem dar, das zudem besonders umweltschonend arbeitet. Die Wirkungsweise einer Wärmepumpe beruht darauf, der Umgebung (Grundwasser, Erdreich, Luft) Wärme zu entziehen und diese auf ein höheres Temperaturniveau anzuheben, so dass sie zur Wohnungsheizung und Warmwasserbereitung genutzt werden kann. Wegen der Nutzung der Umweltenergie liegen die Erzeugeraufwandszahlen deutlich unter 1. Im Vergleich zur Niedertemperatur oder Brennwerttechnik werden erheblich günstigere Aufwandszahlen erreicht. Beispielsweise werden im Einfamilienwohnhaus gegenüber einem Niedertemperatur-Heizkessel mehr als 50 kWh/(m²•a) eingespart. Energetisch weisen Wärmepumpen in der Regel so große Vorteile auf, dass die EnEV auf die Berechnung des realen Primärenergiebedarfes verzichtet.

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Von Georg am 26.02.09 12:09 | | 1 Kommentare | 0 TrackBacks

Anlagentechnik für die EnEV - Brennwerttechnik

Im Vergleich zu Niedertemperatur- Heizkesseln erreichen Brennwertkessel eine bis zu 10 % höheren Jahres-Nutzungsgrad. Diese Nutzungsgradsteigerung findet sich auch in den Erzeugeraufwandszahlen und damit beim Primärenergiebedarf wieder. Egal ob Ein- oder Mehrfamilienwohnhaus, ob Aufstellung innerhalb oder außerhalb der thermischen Hülle: Brennwertnutzung führt in der EnEV- Berechnung von Wohngebäuden mit NEH- Standard zu einer Reduzierung des Primärenergiebedarfs von 10 bis 15 kWh/(m²• a) gegenüber der Niedertemperaturtechnik.


Gas-Brennwertgeräte

Der Vergleich zwischen Niedertemperatur und Brennwerttechnik beruht auf Norm- (NT) bzw. BDH- Kennwerten (Brennwert). Noch günstiger schneidet die Brennwerttechnik ab, wenn Produktkennwerte des Vitotec Programms verwendet werden. Hinsichtlich ihrer Nutzungsgrade nehmen die Brennwertkessel Vitodens und Vitocrossal Spitzenplätze ein. Dies zeigt sich auch deutlich bei den geringeren Anlagenaufwandszahlen, die bei Berücksichtigung dieser Geräte erreicht werden.

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Von Georg am 25.02.09 11:41 | | 0 Kommentare | 0 TrackBacks

Anlagentechnik für die EnEV – Niedertemperaturtechnik

Auch wenn die Aufstellung innerhalb der thermischen Hülle vorteilhaft ist, lässt sie sich nicht immer realisieren. Aber auch im Keller ist die Niedertemperatur- Technik absolut EnEV tauglich. Wird mit herstellerspezifischen Produktkennwerten gerechnet, so lassen sich moderne Niedertemperatur-Heizkessel wie Vitopend oder Vitola und Vitorond 200 von Viessmann auch beim Niedrigenergiehausstandard außerhalb der thermischen Hülle EnEV gerecht aufstellen.

Von Georg am 24.02.09 10:43 | | 0 Kommentare | 0 TrackBacks

Anlagentechnik für die EnEV

Die verschiedenen Komponenten einer Heizungsanlage bieten eine Vielzahl von Möglichkeiten, auf den Primärenergiebedarf eines Gebäudes Einfluss zu nehmen. Im folgenden Abschnitt werden die wichtigsten anlagentechnischen Stellschrauben vorgestellt und anhand von 2 Beispielgebäuden bewertet:


Einfamilienwohnhaus:

Niedrigenergiehausstandard,
qh = 70 kWh/(m²•a)
Nutzfläche AN = 200 m²
A/Ve = 0,9
qP,zul = 127,4 kWh/(m²•a)


Mehrfamilienwohnhaus:

Niedrigenergiehausstandard,
qh = 55 kWh/(m²• a)
Nutzfläche AN = 2500 m² (25 Wohnungen),
A/Ve = 0,5,
qP,zul = 89,6 kWh/(m²• a).


– Aufstellung außerhalb oder innerhalb der thermischen Hülle?
– Brennwert-, Niedertemperaturtechnik oder Wärmepumpe?
– mit oder ohne Solarthermie?
– kontrollierte Wohnungslüftung mit Wärmerückgewinnung?
– Art der Trinkwassererwärmung?
– Verzicht auf Zirkulationskreis sinnvoll?

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Von Georg am 23.02.09 9:56 | | 0 Kommentare | 0 TrackBacks

EnEV Auswirkungen auf die gesamtheitliche Gebäudeplanung

Zusammenhang von Anlagentechnik und Bauphysik

Ein beispielhaftes Einfamilienwohnhaus, eine Verknüpfung von Anlagentechnik und Bauphysik:
– AN = 200 m²,
– A/Ve = 0,9,
– qP,zul = 127,4 kWh/(m²•a) [140,7 kWh/(m²• a) für dezentral elektrische Trinkwassererwärmung],
– qh = 70 kWh/(m²• a)
Die betrachteten Anlagenbeispiele sind der DIN V 4701 Teil 10, Beiblatt 1 entnommen. Nach der DIN V 4701 Teil 10 ist die Anlagenaufwandszahl vom Jahres-Heizwärmebedarf abhängig und nicht konstant. Für eine ausführliche Berechnung müsste in mehreren Schritten vorgegangen werden: Zunächst wird für einen angenommenen Jahres-Heizwärmebedarf [hier 70 kWh/(m²•a)] und die gewählte Anlagentechnik das zugehörige eP ermittelt. Werden dann aufgrund des Ergebnisses an der Gebäudehülle Veränderungen vorgenommen, so ist eine erneute Berechnung der eP-Zahl mit dem neuen Jahres-Heizwärmebedarf durchzuführen. Veränderungen an der Gebäudehülle sind dann notwendig, wenn im ersten Berechnungsschritt der zulässige Primärenergiebedarf überschritten wird (Maßnahme: Senkung des Jahres- Heizwärmebedarfs). Die Anlagenaufwandszahlen sind dagegen immer auf einen Jahres-Heizwärmebedarf von 70 kWh/(m²•a) bezogen. Zu beachten ist auch, dass der zulässige Primärenergiebedarf für das Beispiel der Elektro- Direktheizung aufgrund der dezentral elektrischen Trinkwassererwärmung mit 140,7 kWh/(m²•a) deutlich höher sein darf als bei den übrigen Anlagentechniken. Für höhere Aufwandszahlen eP wie beispielsweise bei der Stromheizung ein höheres Dämmniveau erforderlich, um die EnEV einzuhalten.

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Von Georg am 22.02.09 17:16 | | 0 Kommentare | 0 TrackBacks

EnEV Grundlagen - Der Berechnungsweg für den Primärenergienachweis Schritte 4-6

Schritt 4 Wärmebedarf zur Trinkwassererwärmung qtw

Zur Ermittlung des Wärmebedarfs für die Trinkwassererwärmung qtw gibt die EnEV einen Wert von 12,5 kWh/(m²•a) vor.


Schritt 5 Ermittlung der anlagenspezifischen Aufwandszahl eP

Abhängig von der ausgewählten Anlagentechnik ergibt sich eine anlagenspezifische Aufwandszahl ep,vorhanden die den Primärenergieaufwand in Bezug auf die erzeugte Nutzwärme beschreibt.
ep,vorhanden = QP / (Qh + Qt ) = qP / (qh + qt )
Hier kann sowohl mit absoluten als auch mit spezifischen Größen (bezogen auf die Nutzfläche) gerechnet werden. Entsprechend diesem Rechengang kann auch ein Vergleich eines zentralen und eines dezentralen Systems erfolgen Die benötigte Wärmeenergie für die Trinkwassererwärmung (nach EnEV) sowie für die Heizung (berechnet nach DIN V 4108 Teil 6), also die Ausgangsgrößen, sind für alle drei betrachteten Varianten identisch. Die DIN V 4701 Teil 10 gibt dann für die gewählten Varianten der Trinkwassererwärmung und der Führung der Verteilungsleitungen (innerhalb oder außerhalb der thermischen Hülle) die Verluste vor, diese sind in Abhängigkeit der Nutzfläche AN in der DIN tabelliert. Gleiches gilt für die Verluste bei der Heizwärmeerzeugung. Ein Teil der Speicher- und Verteilungsverluste bei der Trinkwassererwärmung kommt allerdings der Heizwärme zugute. Dieser „Gewinn” ist bei innen verlegten Leitungen natürlich größer als bei Leitungen außerhalb der thermischen Hülle. Bei Aufstellung des Speicher- Wassererwärmer außerhalb der thermischen Hülle kann keine Gutschrift der Verluste erfolgen. Die sich ergebenden Summen an Nutzenergie für Trinkwassererwärmung und Heizung wird zunächst mit der Wärmeerzeuger- Aufwandszahl eg multipliziert, Ergebnis ist die Endenergie. Aus der jeweiligen Endenergie ergibt sich mit dem Primärenergiefaktor fP die einzusetzende Primärenergie.

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Von Georg am 21.02.09 16:42 | | 0 Kommentare | 0 TrackBacks

EnEV Grundlagen - Der Berechnungsweg für den Primärenergienachweis Schritte 1-3

Schritt 1 A/Ve- Verhältnis

Für ein vorgegebenes Wohngebäude wird das Verhältnis der äußeren Umhüllungsfläche A zum eingeschlossenen Volumen Ve gebildet. Für die nachfolgende Beispielrechnung wird ein 10-Familienwohnhaus angenommen, jede Wohnung soll eine Nutzfläche von 100 m² besitzen, für das Gesamtgebäude ergibt sich damit eine Nutzfläche AN von 1000 m2. Das A/Ve-Verhältnis wird aufgrund des Architektenentwurfs berechnet und beträgt für das Beispiel 0,5 m-1.


Schritt 2 Maximal zulässiger Primärenergiebedarf qP,zul

Für den maximal zulässigen Primärenergiebedarf gibt die EnEV für Wohngebäude zwei Berechnungsformeln vor, die sich am A/Ve- Verhältnis sowie an der Art der Trinkwassererwärmung orientieren und zwei Varianten für zentrale bzw. überwiegend elektrische Trinkwassererwärmung beinhalten. qP,zul = 50,94 + 75,29 • A/Ve + 2600 / (100 + AN)

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Von Georg am 20.02.09 16:03 | | 0 Kommentare | 0 TrackBacks

EnEV Grundlagen – Der Berechnungsweg für den Primärenergienachweis

1. Ermittlung des A/Ve- Verhältnisses
2. Berechnung des maximal zulässigen Primärenergiebedarfs qP,zul
3. Berechnung des Jahres-Heizwärmebedarfs nach DIN 4108 Teil 6 für den ausgewählten Wärmedämmstandard qh
4. Berücksichtigung der Warmwasserbereitung bei Wohngebäuden, Festwert qtw = 12,5 kWh/(m²•a) übernehmen
5. Ermittlung der anlagenspezifischen Aufwandszahl ep nach DIN 4701 Teil 10 für die ausgewählte Heizsystemtechnik
6. Überprüfung, ob die notwendige Primärenergie geringer ist als die zulässige gemäß Schritt 2. Wenn nein:
– Verbesserung des Wärmedämmstandards und damit Senkung des Jahres-Heizwärmebedarfs
oder
- Auswahl einer Heizungsanlagen-Systemtechnik mit geringer Aufwandszahl


Alle einzelnen Berechnungspunkte werden in den nächsten Artikeln genauer erklärt.

Von Georg am 19.02.09 15:51 | | 0 Kommentare | 0 TrackBacks

EnEV Grundlagen – Die Berechnung der Anlagenaufwandszahl Detailliertes Verfahren

Soweit vorhanden können auch andere Werte als die Tabellenwerte aus der Norm DIN V 4701 Teil 10 genutzt werden. Auch eine Mischung der Normwerte mit anderen Werten ist zulässig. Allerdings müssen die verwendeten Werte zertifiziert sein, beispielsweise als generell gültige Werte über Verbände oder als produktspezifische Kennwerte mittels einer Herstellererklärung. Die Berechnung erfolgt analog zum Tabellenverfahren in den zusammenfassenden Formularen. Der einzige Unterschied besteht darin, dass nicht die Werte aus den Tabellen der DIN V 4701 T10, sondern andere Werte, z. B. produktspezifische Kennwerte eines Herstellers, eingesetzt werden. Hinweis: Bei Einsatz entsprechend energieeffizienter Anlagenkomponenten und der damit verbundenen Kennwerte ergeben sich deutlich günstigere Verlustwerte und damit insgesamt bessere Anlagen-Aufwandszahlen.

Von Georg am 18.02.09 15:17 | | 0 Kommentare | 0 TrackBacks

EnEV Grundlagen – Die Berechnung der Anlagenaufwandszahl Tabellenverfahren

Es besteht auch die Möglichkeit, mit Hilfe des Tabellenverfahrens nach DIN V 4701 Teil 10 Anlagen zu berechnen. Dazu werden in der Norm in Tabellen Standardwerte für Wärmeerzeuger und andere Komponenten vorgegeben. Die Werte sind in Abhängigkeit von der Nutzfläche AN angegeben. Da die Tabellenwerte nicht produktspezifisch sind, wurden sie so festgelegt, dass praktisch alle am Markt befindlichen Komponenten die Werte auch erreichen. Die Tabellenwerte stellen einen unteren Marktdurchschnitt dar, deshalb führt die Berechnung der Anlagenaufwandszahl mit dem Tabellenverfahren nicht zu den günstigsten Ergebnissen. Mit Hilfe dieser Tabellen in der Norm werden für alle Anlagenkomponenten (Wärmeerzeuger, Verteilsystem, Wärmeabgabe, Trinkwassererwärmung, Zirkulation usw.) Komponentenbezogene Aufwandszahlen bzw. Verlustenergien abgelesen und in einem Formblatt verknüpft. Außerdem werden Hilfsenergien einbezogen und primärenergetisch bewertet. Die Berechnung erfolgt zunächst separat für Lüftung, Trinkwassererwärmung und Heizung. Exemplarisch wird im Folgenden der Berechnungsgang für die Heizung beschrieben. Der spezifische Jahres-Heizwärmebedarf ergibt sich aus den Berechnungen zum Wärmeschutz gemäß der DIN V 4108 Teil 6 und muss zur Auswahl der richtigen Werte bekannt sein.

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Von Georg am 17.02.09 14:54 | | 0 Kommentare | 0 TrackBacks

EnEV Grundlagen - Die Berechnung der Anlagenaufwandszahl Diagrammverfahren

Um den Planern bei der Anlagenauswahl die Arbeit zu erleichtern, geben die DIN V 4701 Teil 10 sowie das Beiblatt 1 zur Norm für ausgewählte Anlagenschemata in Abhängigkeit von der Nutzfläche AN und dem Heizwärmebedarf qh Diagramme vor, aus denen die Anlagenaufwandszahl ep (einschließlich aller Verluste) direkt abgelesen werden kann. Im Bild ist ein Beispiel für ein Gebäude mit 150 m2 Nutzfläche und einem Heizwärmebedarf von 70 kWh/(m²• a) eingezeichnet. Aus dem Diagramm ergibt sich direkt eine Anlagenaufwandszahl eP von 1,73. Dieser Wert gilt für einen Niedertemperatur-Heizkessel (70/55°C) mit zentraler Trinkwassererwärmung (mit Zirkulation), beides außerhalb der thermischen Hülle aufgestellt, sowie außerhalb der thermischen Hülle verlegte horizontale und innerhalb installierte vertikale Verteilung mit Radiatorenheizkörpern und Thermostatventilen (Xp = 1 K). Das Ergebnis gilt ausschließlich für die oben beschriebene Anlage. Neben den Komponenten sind auch die Systemtemperatur, die Verlege art der Verteilleitungen etc. vorgegeben und können nicht frei gewählt werden. Die in Diagrammen erfassten 71 Anlagenschemen decken zwar viele Anwendungen ab, aber es sind nicht alle denkbaren Anlagenkonfigurationen hinterlegt.

Von Georg am 16.02.09 13:56 | | 0 Kommentare | 0 TrackBacks

EnEV Grundlagen - Die Berechnung der Anlagenaufwandszahl

Für die Ermittlung der Anlagenaufwandszahl dient die DIN V 4701 Teil 10. Es können drei verschiedene Berechnungsverfahren eingesetzt werden. Dies sind: das Diagrammverfahren, das Tabellenverfahren und das Detaillierte Verfahren. Jedes einzelne Verfahren wird in den nächsten Beiträgen genauer erklärt.


Vorteile

Allein durch die Verwendung von BDH- oder herstellerspezifischen Kennwerten als Normkennwerten kann die Anlagenaufwandszahl nennenswert gesenkt werden. Dies liegt daran, dass sich die in der Norm tabellierten Kennwerte an einem unteren energetischen Durchschnitt der marktverfügbaren Produkte orientieren, um keine Produkte auszuschließen (so genannter „30%- Level”). Der Stand der Technik insbesondere in der Brennwerttechnik ist allerdings deutlich besser. Damit besteht allein durch frühzeitige Auswahl des konkreten Wärmeerzeugers und Aufnahme der entsprechenden Kennwerte in die EnEV Berechnung und den Energiebedarfsausweis die Möglichkeit, den rechnerischen Primärenergiebedarf zu senken und damit die Vorgaben der EnEV leichter zu erfüllen. Allerdings ist die Festlegung dann bereits in der Planungsphase notwendig, um die Vorteile bei einer gesamtheitlichen energetischen Betrachtung des zu errichtenden Gebäudes auch nutzen zu können. Die Allgemeine Verwaltungsvorschrift zum Energiebedarfsausweis gibt vor, dass bei Verwendung von anderen als Normkennwerten dem Ausweis Dokumente beizufügen sind, die die Einhaltung der zugrunde gelegten Werte belegen (z. B. Herstellererklärungen).

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Von Georg am 15.02.09 13:45 | | 1 Kommentare | 0 TrackBacks

EnEV Grundlagen - Zusammenhang von EnEV und DIN-Normen

Während die EnEV lediglich die Rahmenbedingungen des Primärenergiebedarfes festlegt, sind die eigentlichen Berechnungsvorschriften für den Heizwärmebedarf (also die Wärmedämmung und Luftdichtigkeit des Gebäudes) sowie für die Effizienz der Anlagentechnik (Anlagenaufwandszahl) in den beiden begleitenden Normen festgelegt. Die DIN V 4701 Teil 10, die die Berechnungsgrundlagen für die Anlagentechnik schafft, sowie die entsprechende Regel für die Bauphysik, die DIN V 4108 Teil 6, liegen als Vornormen vor. Die Verknüpfung von Jahres-Heizwärmebedarf und Anlagenaufwandszahl ergibt sich aus folgender Gleichung: qp = eP • (qh + qtw). Der Jahres-Heizwärmebedarf ergibt sich aus der begleitenden DIN V 4108 Teil 6, die Anlagenaufwandszahl eP aus der DIN V 4701 Teil 10. Der Trinkwasserwärmebedarf ist in der EnEV als Pauschalwert mit 12,5 kWh/(m²•a) (bezogen auf die Gebäudenutzfläche) festgelegt, um aufwändige Dimensionierungsrechnungen zu vermeiden.


Heizwärmebedarf qh gemäß DIN V 4108 T 6 für die Bauphysik

Die DIN V 4108 Teil 6 regelt analog zur außer Kraft gesetzten Wärmeschutz- Verordnung die Berechnung des Jahres-Heizwärmebedarfs des Gebäudes. Hierzu werden alternativ zwei Rechenvarianten angeboten: das Monats- und das Heizperioden- Bilanzverfahren. Beide Verfahren bilanzieren die Wärmeverluste (Transmission und Lüftung) sowie die Gewinne (solare und interne) in einem bestimmten Zeitraum.

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Von Georg am 14.02.09 12:34 | | 0 Kommentare | 0 TrackBacks

EnEV Grundlagen - Die wichtigsten Kenngrößen eines Gebäudes

Im Rahmen der EnEV erhalten TGA- Planer und Architekt gemeinsam ein großes Maß an Freiheit, die energetische Qualität eines Gebäudes sicherzustellen. Als maßgebliche Größen dienen nur der Primärenergiebedarf qP,zul und der maximal zulässige Transmissionswärmeverlust HT´. Beide Werte sind in Tabellen innerhalb der EnEV vorgegeben und benötigen nur wenige zusätzliche Angaben, um sie festzulegen.


Das A/Ve-Verhältnis und die Nutzfläche AN

Die A/Ve-Kennzahl stellt das Verhältnis von äußerer Gebäudehüllfläche A, (also Außenwände + Kellerdecke + Dachfläche bzw. oberste Geschossdecke) und dem davon eingeschlossenen beheizten Gebäudevolumen (umbauter Raum) Ve dar. Je kompakter ein Gebäude ist, desto kleiner wird A/Ve. Die Nutzfläche AN ergibt sich aus dem umbauten Volumen Ve nach der Formel AN = 0,32 • Ve und ist nicht immer identisch mit der realen beheizten Wohnfläche. In der Regel ist die wirkliche Wohnfläche etwa 20% kleiner.

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Von Georg am 13.02.09 12:03 | | 0 Kommentare | 0 TrackBacks

EnEV Grundlagen

Primärenergiebedarf als Grundgedanke

Nun ist nicht mehr der Heizwärmebedarf, sondern der maximal zulässige Primärenergiebedarf, der für die Gebäudebeheizung und –belüftung sowie für die Trinkwassererwärmung erforderlich ist, per Verordnung begrenzt. Bei dieser Betrachtung fließen sowohl Gebäude-Wärmedämmung- als auch anlagentechnische Maßnahmen ein. Damit bietet die EnEV den neuen Ansatz, Bauphysik und Heizungsanlagentechnik (einschließlich Lüftung und Trinkwassererwärmung) nicht mehr getrennt, sondern gemeinsam zu betrachten: Der Primärenergiebedarf qP kann auch in einem weniger gut Wärmegedämmten Haus unter dem zulässigen Grenzwert qP,zul gehalten werden, wenn die entsprechende effiziente Anlagentechnik (kleine Anlagenaufwandszahl eP) gewählt wird. Andererseits kann ein sehr gutes Wärmegedämmtes Haus (geringer Heizwärmebedarf qh) mit einer einfacheren Anlagentechnik ausgestattet werden. Um Ihnen die Grundlagen der EnEV noch näher zu bringen werden wir noch weitere Beiträge zu diesem Thema veröffentlichen. Die Themen werden sein:
- Die wichtigsten Kenngrößen eines Gebäudes
- Zusammenhang von EnEV und den DIN-Normen
- Die Berechnung der Anlagenaufwandszahl
- Der Berechnungsweg für den Primärenergienachweis

Von Georg am 12.02.09 11:19 | | 0 Kommentare | 0 TrackBacks

EnEV Einleitung

Zielsetzung der Fachreihe

Ziel der vorliegenden Fachreihe ist es, grundlegende Zusammenhänge und Rechenverfahren der Energie- Einsparverordnung (EnEV) vorzustellen und zu erläutern. Nachfolgend werden im Detail verschiedene anlagentechnische Möglichkeiten anhand von Beispielen bewertet, um Architekten, Planern und Fachhandwerkern Hilfestellung bei der Auswahl einer geeigneten Anlagentechnik zu geben.


Zweck der EnEV

Die Energie-Einsparverordnung soll einen Beitrag dazu leisten, die selbst auferlegte Verpflichtung Deutschlands einzuhalten, bis zum Jahr 2005 gegenüber dem Stand von 1990 25% CO2 weniger zu emittieren. Nach einer deutlichen Reduzierung Anfang der 90er Jahre konnten in den letzten Jahren kaum weitere Einsparungen erzielt werden.

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Von Georg am 11.02.09 16:40 | | 0 Kommentare | 0 TrackBacks

Heizungsmodernisierung Entscheidungshilfe

Der richtige Zeitpunkt

Die Frage, wann welche Modernisierungsmaßnahmen sinnvoll und wirtschaftlich sind, lasst sich im Detail nur nach einer genauen Analyse des jeweiligen Gebäudes beantworten. Grundsätzlich muss gelten:
• zuerst die wirtschaftlichste Maßnahme
• zuerst die Maßnahme, deren Erfolg nicht von anderen Verbesserungen abhängt
• immer auf die Möglichkeit achten, Maßnahmen an fällige Renovierungsarbeiten
zu koppeln.
Das unabhängige Passivhaus-Institut Darmstadt hat hierzu eine Zusammenstellung veröffentlicht. Dabei werden Modernisierungsarbeiten unterschieden in bedingte Maßnahmen, die nur wirtschaftlich sind, wenn sie mit fälligen Renovierungsarbeiten gekoppelt werden können (z. B. Gebäudeaußendämmung bei fälliger Fassadenrenovierung), und unabhängige Maßnahmen, die auch ohne eine Verknüpfung mit anderen Arbeiten wirtschaftlich sinnvoll sind.

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Von Georg am 9.02.09 14:31 | | 0 Kommentare | 0 TrackBacks

Heizungsmodernisierung Umweltnutzen

Die Heizungsmodernisierung hat nicht nur einen wirtschaftlichen, sondern auch einen ökologischen Nutzen: Die CO2-Emission verringert sich proportional zum Jahres-Brennstoffverbrauch, bei dem beschriebenen Beispiel also immerhin um 30% (Brennstoffverbrauch zu Heizzwecken: von 4900 l/a auf 3445 l/a). Noch deutlicher wird der positive Umwelteffekt bei den Schadstoff- Emissionen: Aufgrund der schadstoffarmen Verbrennung moderner Niedertemperatur- und Brennwertkessel werden die NOx-, SO2- und CO-Emissionen überproportional gesenkt.

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Von Georg am 9.02.09 14:02 | | 0 Kommentare | 0 TrackBacks

Heizungsmodernisierung Auswirkungen

Die Heizungsmodernisierung sorgt für einen deutlich geringeren Energieverbrauch bei sonst gleichem Gebäudezustand und Nutzerverhalten. Allein ein Vergleich der Verluste unterschiedlicher Kesseltypen verdeutlicht dies: Mit moderner Heizkesseltechnik kann bis zu ein Drittel Brennstoff eingespart werden.


Der Brenneraustausch reicht nicht

Unter "Heizungsmodernisierung“ wird oft nur der Austausch des Brenners verstanden. Der Einspareffekt verglichen mit einer kompletten Modernisierung der Anlage ist gering. Dies ist verständlich: Es findet lediglich eine Anpassung der Feuerungsleistung an den realen Bedarf statt, ggf. steigt dadurch die jährliche Auslastung. Durch die Reduzierung der Feuerungsleistung sinkt zwar die Abgastemperatur und damit der Abgasverlust. Die Bereitschaftsverluste bleiben allerdings durch die weiterhin konstant hohe Kesselwassertemperatur unverändert. Deshalb ergibt sich durch die Reduzierung der Feuerungsleistung nur eine geringe Einsparung.

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Von Georg am 8.02.09 12:46 | | 0 Kommentare | 0 TrackBacks

Heizungsmodernisierung Vorteile modernder Anlagen - Brennwertkessel

Eine Kondensation des Wasserdampfes ist bei Niedertemperatur- Heizkesseln unerwünscht, da Heizkessel und Abgasanlage konstruktiv nicht für die Kondensation geeignet sind. Deshalb sind Niedertemperatur- Heizkessel so ausgelegt, dass eine Mindestabgastemperatur eingehalten wird. Anders sieht es bei Brennwertgeräten aus: Hier ist die Kondensation ausdrücklich gewollt, Heizkessel und Abgasanlage besitzen spezielle Konstruktionsmerkmale und sind werkstoffseitig angepasst, so dass das Kondenswasser keinen Schaden anrichtet. Damit besteht die Möglichkeit, die latente Wärme, die im Wasserdampf des Heizgases steckt, durch Kondensation innerhalb des Heizkessels Zurückzugewinnen. Während bei Niedertemperatur-Heizkesseln die Verdampfungswärme über den Schornstein verloren geht, wird sie bei Brennwertkesseln durch Kondensation nutzbar gemacht.


Nutzen und Verluste

Im Teillastbereich ist der Nutzungsgradanstieg bei Brennwertkesseln besonders ausgeprägt. Der Gewinn aus der Kondensationswärme ist gerade bei geringer Auslastung, bedingt durch die dann niedrigen Rücklauftemperaturen, besonders deutlich und bewirkt einen erheblichen Anstieg im Nutzungsgrad. Brennwertkessel sind sowohl für Radiatoren- als auch für Fußbodenheizungen geeignet. Da die Taupunkttemperatur für die Bildung von Kondenswasser bei der Erdgasverbrennung bei ca. 57°C liegt, lasst sich auch für konventionelle Heizsysteme (Auslegung 75/60°C) bei Außentemperaturen bis weit unter den Gefrierpunkt Brennwertnutzen erzielen.

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Von Georg am 7.02.09 12:12 | | 1 Kommentare | 0 TrackBacks

Heizungsmodernisierung Vorteile moderner Anlagen - Niedertemperatur-Heizkessel

Die hohen Nutzungsgrade moderner Niedertemperatur-Heizkessel von bis zu 96% werden dadurch erreicht, dass die Oberflächenverluste auf jährlich 1 bis 3% reduziert werden konnten. Damit betragen sie nur noch etwa 1/10 der Oberflächenverluste alter Heizkessel mit konstanter Kesselwassertemperatur. Entscheidend für die geringeren Verluste ist das gleitend abgesenkte Temperaturniveau des Heizkessels, zusätzlich wirkt sich noch die hochwirksame Verbund-Wärmedämmung moderner Heizkessel positiv aus. Ein Betrieb mit bedarfsgerecht abgesenkter Kesselwassertemperatur setzt den Einsatz einer modernen Regelung voraus, um die jeweilige Heizlast zu ermitteln und als Führungsgröße für die Kesselwassertemperatur einzusetzen.

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Von Georg am 6.02.09 11:52 | | 0 Kommentare | 0 TrackBacks

Heizungsmodernisierung Vorteile moderner Anlagen

Moderne Niedertemperatur- und Brennwertkessel zeigen im Gegensatz zu alten Heizkesseln einen völlig anderen Nutzungsgradverlauf. Sie werden mit gleitend abgesenkter Kesselwassertemperatur betrieben, die jeweils dem aktuellen Bedarf des Gebäudes angepasst wird. Der Entwicklung des Niedertemperatur-Heizkessels lag die Erkenntnis zugrunde, dass Heizungsanlagen überwiegend im Teillastbereich, also mit Auslastungen von deutlich weniger als 50%, betrieben werden. Es wird zwischen 2 Kesseln unterschieden. Um Ihnen den Nutzen und die Verluste dieser Arten näher zu bringen, werden wir in den nächsten Artikeln mit den folgenden Themen befassen:
- Niedertemperatur- Heizkessel
- Brennwertkessel

Von Georg am 5.02.09 11:35 | | 0 Kommentare | 0 TrackBacks

Heizungsmodernisierung Merkmale alter Heizkessel

Eine Altanlage weist in der Regel einige der folgenden Merkmale auf:
– Es handelt sich um einen Wechsel oder Umstellbrandkessel. Die Installation erfolgte oft in den Jahren der
Ölkrise, in denen aus Unsicherheit über die zukünftige Energieversorgung die Umstellmöglichkeit auf feste
Brennstoffe vorgesehen war.
– Der Heizkessel wird mit konstanter Kesselwassertemperatur von mehr als 70°C betrieben.
– Heizkessel, Warmwasserspeicher und Armaturen weisen nur eine geringe Wärmedämmung auf, so dass
der Aufstellungsraum durch Strahlungsverluste aufgeheizt wird.
- Neben hohen Strahlungsverlusten weist der Heizkessel auch hohe Abgasverluste auf. Die
Abgastemperatur liegt häufig über 200°C.
– Der Heizkessel ist überdimensioniert. Dies kann sowohl aus einer groszugigen Auslegung beim Einbau
resultieren als auch aus zwischenzeitlich durchgeführten Wärmedamm-Maßnahmen am Gebäude.
– Die Anlage weist nur eine einfache Steuerung auf, ein Witterungsgeführter Betrieb mit programmierbaren
Absenkphasen und Zeitweiser Abschaltung der Pumpen (Stromeinsparung) ist nicht vorgesehen.

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Von Georg am 4.02.09 11:17 | | 0 Kommentare | 0 TrackBacks

Heizungsmodernisierung Kennwerte von Heizungsanlagen

Kesselwirkungsgrad

Unter dem Stichwort „Heizungsmodernisierung“ spielt die wirtschaftliche Bewertung der Alt- bzw. Neuanlage eine wesentliche Rolle. „Wirtschaftlich“ heizen heißt, mit einem Minimum an Primarenergie einen maximalen Heizwärmegewinn zu erzielen. Die wesentlichen Verluste bei der Primarenergieumsetzung im Heizkessel entstehen durch, im Abgas mitgeführte Verlustwärme, Oberflächenverluste des Heizkessels während des Brennerbetriebes und bei Stillstand. Die Einstufungsmessung, die durch den Schornsteinfeger bereits an allen Heizkesseln durchgeführt wurde, kann nur bedingt zur Bewertung der Wirtschaftlichkeit herangezogen werden. Die Messung erfasst lediglich die Abgasverluste. Oberflächenverluste werden nicht berücksichtigt. Zur richtigen Beurteilung des Heizkessels dienen verschiedene Kennzahlen, die nachfolgend erläutert werden. Der Kesselwirkungsgrad beschreibt das Verhältnis von abgegebener Nutzleistung QK (Kessel-Nennleistung) zum Aufwand. Der Aufwand wird als Feuerungs- oder Brennerleistung QF bezeichnet. Der Kesselwirkungsgrad wird bei einer Vorlauftemperatur von 80°C und einer Spreizung von 20 Grad
(Differenz von Vorlauf- und Rucklauftemperatur) ermittelt. Hierbei werden auch die Stillstands-/Bereitschaftsverluste mit einbezogen. Dieser Betrachtung nach gelten nur Heizkessel, die mit konstanter Kesselwassertemperatur betrieben werden, da die Bereitschaftsverluste und der Kesselwirkungsgrad als konstant angenommen werden. Bei der Berechnung werden Wärmemengen statt Wärmeströme betrachtet.


Jahres-Nutzungsgrad

Bei der Ermittlung der Nutzwärme müssen die auftretenden Verluste berücksichtigt werden und zwar über den gesamten Betrachtungszeitraum. Im Gegensatz zur momentanen Betrachtung bei der Ermittlung des Kesselwirkungsgrades werden hier auch die Bereitschaftsverluste QB beachtet, die während der Brennerstillstandszeiten auftreten. Im Vergleich zu den Kesselwirkungsgrad wird deutlich, dass für den Jahres-Nutzungsgrad die Bereitschaftsverluste deutlich an Bedeutung zunehmen, da sie zeitlich einen hohen Anteil ausmachen.

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Von Georg am 3.02.09 10:47 | | 0 Kommentare | 0 TrackBacks

Heizungsmodernisierung Modernisierungspotenzial

Energieverbrauch

Beim Energieverbrauch privater Haushalte spielt der Anteil der Wärmeenergie die entscheidende Rolle: Auf Heizung und Warmwasser entfallen zusammen mehr als 89% des privaten Energieverbrauchs. Der Verbrauch für Hausgeräte und Licht hat eine wesentlich geringere Bedeutung als vielfach vermutet. 2002 wurden in deutschen Haushalten insgesamt 25,1 Mrd. Liter Heizöl und 28,9 Mrd. m³ Gas für Heizzwecke verbrannt. Die in privaten Haushalten für Heizzwecke verbrauchte Energie hat insgesamt einen 26%igen Anteil am gesamten deutschen Endenergiebedarf.


Altersstruktur

Von den ca. 31 Mio. beheizten Wohnungen in Deutschland sind ca. 75% älter als 25 Jahre, in diesen Wohnungen werden aber 95% der Heizwärme verbraucht. Damit wird klar: Vor allem im Gebäudebestand wird, wegen der unzureichenden Wärmedämmung und der veralteten Heiztechnik, erhebliche Energie verschwendet.

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Von Georg am 2.02.09 10:05 | | 0 Kommentare | 0 TrackBacks

Heizungsmodernisierung Heiztechnik

Systemtechnik

Bei einer Modernisierung sollten abgestimmte Systemkomponenten verwendet werden, um einen problemlosen Austausch der alten Anlage sicherzustellen. Viessmann bietet hierzu die komplette Produktpalette mit allem Zubehör an.


Regelungstechnik

Für den Niedertemperatur- oder Brennwertbetrieb werden moderne Regelungen eingesetzt, die auf Basis der Außentemperatur und einstellbarer Gebäudekennwerte die optimale Vorlauftemperatur regeln und hohen Bedienungskomfort bieten.


Viessmann Sonnenkollektoren

Grundsätzlich sollte geprüft werden, ob zur Unterstützung von Heizung und insbesondere zur Trinkwassererwärmung Sonnenkollektoren installiert werden können. Damit kann während der Sommermonate der Warmwasserbedarf bis zu 100% gedeckt werden.

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Von Georg am 1.02.09 14:40 | | 0 Kommentare | 0 TrackBacks

Stichworte auf einen Blick

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