Energieberater fragen, Experten antworten

17.03.2022 | Veröffentlicht in Ausgabe 03-2022 GEB

Praxiswissen Im Rahmen einer Kooperation mit dem Fachportal Energieeffizientes Bauen und Sanieren (FEBS) veröffentlichen wir exklusiv Fragen und Antworten zu verschiedenen Themenbereichen der Energieberatung. Erste Fragen beziehen sich nun auch auf das Gebäudeenergiegesetz (GEG). Kati Jagnow, Peter Andreas-Tschiesche und Professor Manfred Spitzner

Berechnung von Abwärme

Ich bin derzeit dabei, einen Nachweis für den Neubau einer Backstube mit DIN 18599 zu berechnen. Die Abwärme der Kältemaschinen als auch die Abwärme der Backöfen wird für Beheizung und Warmwasserbereitung genutzt. Abgaswärmetauscher werden an den Backöfen installiert und leisten einen hohen Beitrag neben einer Grundwasserwärmepumpe. Mein Softwarehersteller empfiehlt, diese Wärmequellen als Energieträger „Fernwärme mit Primärenergiefaktor 0,0“ als zusätzlichen Wärmeerzeuger neben der Wärmepumpe einzugeben. Wo finde ich Hinweise, wie interne Prozessabwärme im Nachweisverfahren zu berücksichtigen ist?

Es gibt zwei grundsätzliche Fragestellungen, die ich getrennt aufgreifen will.

a) Abwärme wird direkt genutzt. Das ist ganz klassisch: interne Wärmelast. Wenn die internen Lasten in Ihrem Projekt gar nicht zu denen aus den Nutzungsprofilen passen, sollten Sie diese ändern. Das ist im GEG-Nachweis zulässig (mit Erläuterung). Die KfW schließt das aber aus. Dies würde ich Ihnen empfehlen, wenn Sie sonst völlig falsche Ergebnisse herausbekommen. Beispiel: Interne Lasten sind Faktor 10 zu klein und Sie bekommen Heizwärmebedarf heraus, obwohl in der Realität eigentlich keiner zu erwarten wäre.

b) Abwärme wird indirekt genutzt. Dies ist in Teil 1 der Norm geregelt. Man berechnet für diesen Fall einen Primärenergiefaktor für das System. Dabei werden die Deckungsanteile der Erzeuger benötigt. Darüber hinaus die Nutzungsgrade/Arbeitszahlen. Aber auch die Hilfsenergie. Daher kann in Ihrem Fall nicht Null herauskommen! Es gibt ja mindestens den Stromaufwand für die Grundwasserwärmepumpe und auch Hilfsenergien, da ja der Abgaswärmetauscher einen Wasserkreislauf mit Pumpe hat. Man ermittelt den Deckungsanteil ingenieurmäßig, i. d. R. mit dem Verfahren Jahresdauerlinie, also im Stundenschrittverfahren.

Der Nachweis selbst sieht dann so aus, dass Sie „Nahwärme“ auswählen. Und dann den eigenen Primärenergiefaktor hinterlegen. Der Standardfall der Norm und auch der beschriebene Fall ist: Alle Erzeuger sind in dem Primärenergiefaktor zusammengefasst. Die empfohlene „Mischlösung“ aus der Softwareempfehlung gibt es so nicht. Sie mag rechnerisch funktionieren, ist aber nicht normkonform. Grund: Die Wärmepumpe in der Norm ist immer ein Grundlasterzeuger und dann gibt es noch einen Spitzenlasterzeuger. In Ihrem Fall ist aber die Abwärmenutzung der Grundlasterzeuger und die Wärmepumpe liefert die Spitzenlast.Kati Jagnow

Bilanzierung bei Photovoltaik

Derzeit betreue ich meinen Kunden bei einer anstehenden Dachsanierung. Momentan wird die Warmwasserbereitung über eine Solarthermieanlage mit einem Gas-Brennwertgerät betrieben. Bei der Dachsanierung soll die Solarthermieanlage demontiert werden und durch eine PV-Anlage ersetzt werden. Ist dies laut § 46 GEG überhaupt erlaubt, da in diesem Fall der Erneuerbare-Energien-Anteil nicht mit bilanziert wird?

GEG § 46 Aufrechterhaltung der energetischen Qualität; entgegenstehende Rechtsvorschriften: „(1) Außenbauteile eines bestehenden Gebäudes dürfen nicht in einer Weise verändert werden, dass die energetische Qualität des Gebäudes verschlechtert wird. Satz 1 ist nicht anzuwenden auf Änderungen von Außenbauteilen, wenn die Fläche der geänderten Bauteile nicht mehr als 10 Prozent der gesamten Fläche der jeweiligen Bauteilgruppe nach Anlage 7 betrifft.“

Der § 46 bezieht sich auf die Gebäudehülle und nicht auf die Anlagentechnik. Siehe hierzu § 57 Verbot von Veränderungen; entgegenstehende Rechtsvorschriften: „(1) Eine Anlage und Einrichtung der Heizungs-, Kühl- oder Raumlufttechnik oder der Warmwasserversorgung darf, soweit sie zum Nachweis der Anforderungen energieeinsparrechtlicher Vorschriften des Bundes zu berücksichtigen war, nicht in einer Weise verändert werden, dass die energetische Qualität des Gebäudes verschlechtert wird.“

Durch den Bau einer PV-Anlage tritt keine Verschlechterung ein, da hier ja dann ebenfalls ein Teil des Warmwasserbedarfs regenerativ bereitgestellt werden kann.

Peter Andreas-Tschiesche

Wärmebrückenberechnung

Ich habe eine Verständnisfrage zur Wärmebrückenberechnung von Rollladenkästen bei folgendem Vorgehen:

• Ich schlage den Rollladenkasten der Wand zu.

• Ich berechne den Psi-Wert für den Rollladen mit dem Ersatzsystem nach DIN 4108 Beiblatt 2 2019.

Bei diesem Vorgehen ist der tatsächliche U-Wert des Rollladenkastens für die Gesamtbilanzierung eines Gebäudes nicht relevant. Ist das so richtig bzw. gewünscht? Irgendwie kommt mir das falsch vor. So kann ich theoretisch mit den schlechtesten Rollladenkästen trotzdem ein KfW-40-Haus bilanzieren.

Bei Fenstern wird mit dem Ersatzsystem zwar der Psi-Wert vereinfacht berechnet (schlechteres Ergebnis), aber der U-Wert der Fenster ist relevant. In meinem oben beschriebenen Beispiel wird bei Rollladen der Psi-Wert vereinfacht berechnet und der U-Wert der Rollladenkästen ist „egal“.

Ein Planer hat mehrere Möglichkeiten, Einbau-Rollladenkästen (die zusammen mit den Mauersteinen eingemauert werden) im energetischen Nachweis zu berücksichtigen. Als Erstes zu nennen wäre die „Flächenvariante“ a oder b:

a) Als eigene Außenbauteilfläche, mit der Ansichtsfläche des Rollladenkastens und dem U_sb-Wert (dem U-Wert des Rollladenkastens, engl. shutter box)

b) Im Psi-Wert des Bauteilanschlusses Wand – Rohbaufensteröffnung. Dabei wird so getan, als ob da, wo sich eigentlich der Rollladenkasten befindet, ebenfalls normales Mauerwerk wäre, d. h. der Rollladenkasten wird übermessen und seine Fläche der Wandfläche zugeschlagen. In der Regel ist der U_sb-Wert höher = schlechter als der U-Wert der normalen Außenwand. Diese schlechtere Dämmwirkung des Rollladenkastens schlägt sich dann im entsprechend höheren Psi-Wert des oberen Blendrahmenanschlusses an die Rohbauöffnung nieder.

In beiden Fällen können Sie die Wärmebrücken mit einer „Psi-Variante“ 1 oder 2 berücksichtigen:

1. pauschal, z. B. 0,03 oder 0,05 W/(m²K) x Hüllfläche oder

2. individuell: Psi-Wert selbst berechnet entweder mit Ersatzmodell oder mit detaillierter Modellierung oder aus Wärmebrückenkatalog oder Herstellernachweis übernommen – dabei verwenden Wärmebrückenkataloge und Herstellernachweise eine detaillierte Modellierung. Die Berechnung des vorhandenen Psi-Werts erfolgt dabei nach der in Anhang E des Beiblatts 2 beschriebenen Vorgehensweise.

Üblich ist, wie Sie das vorschlagen, dass der Rollladenkasten der Wandfläche zugeschlagen wird (Flächenvariante b), und dann ein pauschaler Wärmebrückenzuschlag ∆U_WB = 0,03 oder 0,05 W/(m²K) angesetzt wird (Psi-Variante 1), je nachdem, ob alle anderen Wärmebrücken die Kategorie B oder nur die Kategorie A im Gleichwertigkeitsnachweis einhalten.

Der wärmetechnische Einfluss des Rollladenkastens und der Einbausituation steckt dabei im Psi-Wert des oberen Bauteilanschlusses zwischen Blendrahmen und Rohbauöffnung. Die Pauschalwerte 0,03 bzw. 0,05 W/(m²K) enthalten ausreichend „Luft“ für den Einfluss des Rollladenkastens und der Einbausituation – aber nur, wenn der Kasten und die Einbausituation der Kategorie B (und damit den Psi__ref-Werten) in DIN 4108 Beiblatt 2 entsprechen. Ein bildlicher Gleichwertigkeitsnachweis ist bei Rollladenkästen praktisch nicht möglich.

Entsprechen der Rollladenkasten (die „schlechtesten Rollladenkästen“ aus Ihrer Frage) und/oder die Einbausituation nicht der DIN 4108 Beiblatt 2, muss die Flächenvariante a mit der Psi-Variante 1 oder 2 gewählt werden, oder die Flächenvariante b mit der Psi-Variante 2 (individuelle Berechnung mit Ersatzmodell oder detaillierter Modellierung), aber die Psi-Variante 1 (pauschale Berücksichtigung über ∆U_WB) geht nicht. Damit wäre der energetische Einfluss des schlechten Kastens entweder mittels U_sb oder mittels eines hohen individuellen Psi-Werts wiederum zutreffend berücksichtigt.

Professor Martin H. Spitzner