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.

Solare Trinkwassererwärmung

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.

Gas-Brennwertgeräte

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.

Einfamilienwohnhaus:

Mehrfamilienwohnhaus:

Zusammenhang von Anlagentechnik und Bauphysik

Schritt 4 Wärmebedarf zur Trinkwassererwärmung qtw

Schritt 5 Ermittlung der anlagenspezifischen Aufwandszahl eP

Schritt 1 A/Ve- Verhältnis

Schritt 2 Maximal zulässiger Primärenergiebedarf qP,zul

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.

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.

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.

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.

Vorteile

Heizwärmebedarf qh gemäß DIN V 4108 T 6 für die Bauphysik

Das A/Ve-Verhältnis und die Nutzfläche AN

Primärenergiebedarf als Grundgedanke

Zielsetzung der Fachreihe

Zweck der EnEV