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Vergleich Wärmeschutzverordnung-Energieeinsparverordnung EnEV (31.05.02)

Geschrieben von Administrator am . Veröffentlicht in Energieeinsparverordnung

Gegenüberstellung Wärmeschutznachweis nach WSchV / und neuer Energieeinsparverordnung nach En EV

 

A Gebäude mit normalen Innentemperaturen ( mind. 19 °C )

A.1 Ausführliches Verfahren ( EnEV: Monatsbilanz-Verfahren )

 

1.     Nachweisziel und seine Bedeutung:

 

WSchV : erf. Heizwärmebedarf < zul. Heizwärmebedarf

Q’’H < Q’’Hzul

En EV: erf. Primärenergiebedarf < zul. Primärenergiebedarf

Q’’P, vorh. < Q’’P, zul.

Begrenzung des reinen Heizenergiebedarfes eines Gebäudes.

Begrenzung des gesamten Energieaufwands eines Gebäudes unter Einbeziehung der Gebäudelüftung, Warmwasseraufbereitung und der Effizienz der Hausanlagentechnik.

 

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2.     Einzelne Bestandteile des Nachweises

2.1  Massenermittlung

 

Massenermittlung der jeweiligen Flächen und Volumina erfolgt bei beiden Nachweisverfahren in gleicher Weise .

 

2.2   Wärmeverluste

2.2.1        Tränsmissionswärmeverlust

 

WSchV : QT - Wärmeverluste eines Gebäudes über die „Außenhülle“ des zu beheizenden Volumens. Bestimmung von QT erfolgt über die Umfassungsflächen verschiedener Art ( Wände, Fenster, Dach etc. ) und deren spezifische Energiedurchlasskennwerte. Die Wärmebrücken werden nicht genauer betrachtet.

QT=84*(kW*AW + kf*Af + 0.8*kD*AD + 0.5*kG*AG + 0.5*kAB*AAB)

( Ergebnis in [kWh/a] )

 

En EV: HT - gleicher Grundsatz, aber einige Unterschiede im Detail vorhanden:

a) Geänderte Randbedingungen zum Wärmeübergang an flächigen Bauteilen bedingen einen etwas ungünstigeren Wärmedurchgangs-koeffizienten Ui ( früher k-Wert );

b) Die Temperaturkorrekturfaktoren ( Fxi ) drücken die „Intensität“ der Wärmeabgabe an die betroffenen kälteren Räume aus und können je nach Bauteilart und -Lage Werte zwischen 0.1 und 1.0 annehmen;

Der Transmissionswärmeverlust über die Umfassungsflächen Ai werden als:

Σ (Ui*Ai*Fxi) ermittelt.

c) Neu ist ebenso die Berücksichtigung der Wärmebrücken durch den Korrekturwert
ΔUWB :pauschal (ΔUWB = 0.10 ), optimiert mit Berücksichtigung von DIN 4108 Bbl. 2 (ΔUWB = 0.05 ) oder detailliert nach DIN V 4108-6.

d) Zusätzliche Wärmeverluste an Außenluft, Erdreich oder unbeheizte Räume durch die in Außenbauteilen integrierten Flächenheizungen HT,FH werden ebenfalls erfasst.

Die gesamten Transmissionswärmeverluste sind gleich:

           HT = Σ (Ui*Ai*Fxi) + ΔUWB * Σ Ai + Δ HT,FH  [W/K]

Für Gebäude mit normalen Temperaturen spielt QT alleine keine Rolle.

Die zulässigen Werte von HT = HT / A ( EnEV, Tab. 1, Anhang 2 ) müssen eingehalten werden.

 

2.2.2        Lüftungswärmeverluste

 

WSchV: Lüftungswärmeverluste ( QL ) hängen davon ab, ob eine Lüftungsanlage besteht
( bzw. ihre Art ) und welches Luftvolumen vorhanden ist:

z = 1.0   ( keine mechanische Lüftungsanlage )

      0.95 ( mechanische Lüftungsanlage ohne Wärmerückgewinnung )

      0.80 ( mechanische Lüftungsanlage mit Wärmerückgewinnung )

      0.80 ( elektrisch angetriebene Wärmepumpe )

 

QL = 18.28*z*V

En EV: Bestimmung der Lüftungsverluste ( Hv ) ist von der Größe des Gebäudes, seiner Dichtigkeit und der Lüftungsart abhängig:

beheiztes Volumen : V = 0.76*Ve
( bei kleinen Gebäuden )

                                  V = 0.80*Ve
(bei großen Gebäuden )

Luftwechselrate n : 0.70
(ohne Dichtigkeitsprüfung )

                                0.60
(mit Dichtigkeitsprüfung )

Bei Gebäuden mit einer mechanischen Lüftungsanlage kann die Luftwechselrate genauer als

n = 0.2 + nAnl * (1-ηv)

mit nAnl als Anlagenwechselrate und ηv als Nutzungsfaktor des Wärmeüberträgers (beides  anlagenspezifische Zahlen) bestimmt werden.

Die Lüftungswärmeverluste errechnen sich dann zu

Hv = 0.34*n*V  [Wh/m³/K]

 

2.2.3        Gesamtverluste

 

WSchV: Die Heizwärmeverluste bestehend aus Transmissions- und Lüftungswärmeverlusten werden erst bei der Ermittlung des Heizwärmebedarfs zusammengelegt.

En EV: die monatlichen Gesamtverluste werden in Abhängigkeit von den Außentemperaturen für das Referenzklima in Deutschland errechnet:

QI,M = (Hv + HT )*0.024*tM*(θi-θe,M)  [kWh]

wobei (θi-θe,M) Temperaturdifferenz Innen - Außen des Monats und tM  Anzahl der Monatstage ist.

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2.3    Wärmegewinne

2.3.1        Interne Wärmegewinne

 

WSchV: Ermittlung der internen Wärmegewinne Qintern als:

Qintern  = qi, v*V

Mit qi, v = 8.0 [kWh / m³a] für Wohnbereiche und sonstige Gebäude

                10.0 [kWh / m³a] für reine Büro- und Verwaltungsgebäude

En EV: Die monatlichen internen Wärmegewinne Qi,M betragen:

Qi,M = 0.024*qi*0.32*Ve*tM

Mit qi = 5 [W/m²] bei Wohngebäuden und

              6 [W/m²] bei Büro- und Verwaltungsgebäuden
und tM = Anzahl der Monatstage

 

2.3.2        Solare Wärmegewinne

 

WSchV: Nur bei Fenstern mit einem Glasanteil von mehr als 60%

Nordorientierung bei überwiegend verschatteten Fenstern

Wirksamer Fensterflächenanteil ist auf höchstens 2/3 der Wandfläche zu begrenzen

Dachfenster mit einer Neigung von mind. 15° sind wie Senkrechte zu behandeln

Dachfenster mit Neigung von höchstens 15° sind wie Fenster in Ost-West Orientierung zu behandeln.
Nutzbare Solare Wärmegewinne werden durch äquivalenten k-Wert definiert:

keq,F = kF – gi*SF

mit   g   Gesamtenergiedurchlassgrad der Verglasung

        SF  Orientierungsfaktor der Fenster
( 2.40 = Süd, 1.65 = Ost +West,
0.95 = Nord, in Grenzfällen gilt der kleinere Wert ).

En EV: Der Nachweis nach EnEV sieht die Berücksichtigung der solaren Wärmegewinne über transparente ( Fenster ) QS,M und opaker ( z.B. Wände ) Bauteile QS,op vor.

Die solaren Wärmegewinne der transparenten Bauteile werden genauer als früher unter Berücksichtigung der Solarstrahlung Is,M, des Fensteraufbaus (Rahmenanteil FF), der Verschattung FS, des Abminderungsfaktors für Sonnenschutz FC und des Gesamtenergiedurchlassgrades g der Verglasung ermittelt:

        QS,M = Σ Is,M* Σ FF*FS*FC*0.9*g*AW*0.024*tM  [kWh]

Mit AW als Fensterfläche laut Rohbaumaß

Bei den opaken Bauteilen fließen in die Berechnung folgende Werte mit ein: Wärmedurchgangskoeffizient U, betroffene Fläche Aj, Wärmedurchlasswiderstand der absorbierenden Schicht Re, oberflächen-abhängiger Strahlungsabsorptionsgrad, α Solarstrahlung Is,j und der Bauteilformfaktor Ff :

        QS,op = U*Aj*Re*(α*Is,j-Ff*4.5*10)*0.024*tM  [kWh]

Auf eine ähnliche Art kann eine transparente Wärmedämmung ( TWD ) berücksichtigt werden.

Die solaren Wärmegewinne der opaken Bauteile werden bei deren Berücksichtigung direkt von den Transmissionswärmeverlusten abgezogen.

 

2.3.4        Wirksame Wärmespeicherfähigkeit des Gebäudes

 

WSchV: Die Wärmeschutzverordnung fordert keine Berücksichtigung der wirksamen Wärmespeicherfähigkeit des Gebäudes.

En EV: Die wirksame Wärmespeicherfähigkeit Cwirk [Wh/K] bestimmt im wesentlichen den Ausnutzungsgrad η der solaren und internen Wärmegewinne des Gebäudes.

Cwirk = 15*Ve bei leichter* Bauweise

Cwirk = 50*Ve bei schwerer** Bauweise

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2.4 Jahresheizwärmebedarf

 

WSchV: der vorhandene Jahresheizwärmebedarf wird ermittelt als:

QH,vorh. = 0.9*(QT+QL)-(QS+QI)

Der zulässige Jahresheizwärmebedarf ist gleich:

Q’H,zul. = 13.82 + 17.32*A / V
(volumenbezogen )

bzw.

Q’’H,zul. = Q’H,zul. / 0.32 (flächenbezogen )

En EV: Die monatlichen Wärmeverluste QI,M werden bei einer

 7h – Nachtabschaltung (sh. DIN V 4108-6 Anhang C ) ermittelt. Der Jahresheiz-wärmebedarf Q,h hängt von den monatlichen Wärmeverlusten, -gewinnen und dem Ausnutzungsgraden der Wärmegewinne ηM ab:

Q
h = å(QI,MQS,op,MηM*(QS,M + Qi,M))  [kWh]

Der flächenbezogene Jahres-Heizwärmebedarf Q’’h wird dann als:
Q’’h = Qh / AN  ermittelt

 

2.5  Die Primärenergieaufwandszahl ( Anlagenaufwandszahl )

 

WSchV: Die Wärmeschutzverordnung von 1995 beschränkte sich nur auf die Ermittlung der Heizwärme für ein Gebäude.

En EV: Die Energieeinsparverordnung umfasst den gesamten, für ein bestimmtes Raumklima anfallenden Energiebedarf eines Gebäudes. Ein wesentlicher Parameter dafür ist die Primärenergieaufwandszahl eP, die ein Effizienzfaktor der haustechnischen Anlagen ist und den Zusammenhang zwischen der „Nutzenergie“ im Gebäude und der dafür erforderlichen Primärenergie beinhaltet.

Die Ermittlung der Primärenergieaufwandszahl kann nach mehreren Verfahren ( Diagramm-, Tabellen- oder detailliertes Verfahren ) entsprechend DIN V 4701-10 erfolgen. Die Primärenergieaufwandszahl wird dabei von dem Typ der Anlage ( beim detaillierten Verfahren auch von den Kenndaten der einzelnen Anlagenbestandteile ) abhängig gemacht.

 

2.6  Jahres-Primärenergiebedarf

 

WSchV: Der Primärenergiebedarf eines Gebäudes wird im Rahmen der WSchV 95 nicht betrachtet.

En EV: Der Jahres-Primärenergeibedarf Q’’P,vorh. beinhaltet die gesamte Energiebilanz des Gebäudes: Heizenergie, Warmwasseraufbereitung, Anlageneffizienz:

Q’’P,vorh. = eP*(Q’’h + Q’’tw) [kWh/(m²*A)]

Wobei der Wert Q’’tw für Wohgebäude auf 12.5 [kWh/(m²*A)] festgelegt wird.

 


2.7  Der Nachweis

 

WSchV: Bei Gebäuden mit lichter Raumhöhe ³ 2,6 m gilt der Nachweis als erbracht wenn:

Q’H,zul ³ Q’H,vorh. = QH,vorh. / V

Bei Gebäuden mit einer lichten Raumhöhe kleiner oder gleich 2,6 m kann der ausreichende Wärmeschutz wie folgt nachgewiesen werden:

Q’’H,zul ³ Q’’H,vorh. = QH,vorh. / AN

En EV: Der Nachweis ist erbracht, wenn der ermittelte Jahresprimärenergiebedarf Q’’P,vorh. den max. zulässigen Wert, der nach Tab. 1, Anhang 1 in EnEV zu ermitteln ist, nicht überschreitet.

 

2.8  Mindestwärmeschutz

 

WSchV: Die Anforderungen an den Mindestwärmeschutz für die einzelnen Bauteile werden in Anlage 3, Tabelle 1 zusammengefasst.

En EV: Die Mindestwärmeschutzanforderungen sind gegenüber WSchV verschärft worden ( sh. Anhang 3, Tabelle 1 )

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A.2 Vereinfachtes Verfahren

 

WSchV: Das vereinfachte Verfahren nach WSchV ( Bauteilverfahren ) gilt für kompakte kleinere Wohneinheiten wie z.B. Häuser mit nicht mehr als 3 Wohneinheiten und bis zu 2 Vollgeschossen und besteht darin, die Einhaltung der in Tab. 2, Anlage 1 festgelegten kmax.-Werte für die einzelne Bauteile ( Außenwände, außenliegende Fenster, Türen etc. ) nachzuweisen.

En EV: Die Anwendung des vereinfachten Verfahrens ( Heizperiodenbilanzverfahren ) ist auf folgende Fälle eingeschränkt:

  1. Ausschließlich Wohngebäude mit Fensterflächenanteil < 30%
  2. Wärmebrücken nach DIN 4108, Beiblatt 1
  3. V = 0.8 * Ve
  4. Glasvorbauten oder TWD werden nicht berücksichtigt
  5. Wärmespeicherung massiver Bauteile wird nicht berücksichtigt
  6. Solarabsorption der Außenoberflächen wird nicht berücksichtigt
  7. Nur die vier Haupthimmelsrichtungen sind zulässig
  8. Keine individuellen Fensterrahmenanteile und Verschattungen

 

Der vereinfachte Nachweis basiert auf einer vereinfachten Ermittlung des Jahres-Primärenergiebedarfs

QP = (Qh + QW)*ep,

der die zulässige Werte in Anhang 1, Tab. 1 nicht überschreiten darf.

Die Ermittlung des QP Wertes wird in einer kompakten und übersichtlichen Form im Anhang 1, Tab. 2 erläutert.

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 B Gebäude mit niedrigen Innentemperaturen
( mind. 12 °C und max. 19°C )

 

WSchV: der Nachweis erfolgt durch die Gegenüberstellung von vorhandenen und max. zulässigen Werten der volumenbezogenen Transmissionswärmeverluste:

Q’T,vorh < Q’T,zul

Dabei:  Q’T,zul = 3.0+16*A/V

             Q’T,vorh = 30*(kW*AW+kF*AF+0.8*kD*AD+fG*kG*AG+kDL*ADL+0.5*kAB*AAB)

En EV: Der Nachweis ist erbracht, wenn:

H’T,vorh < H’T,zul

Die max. zulässigen Werte sind dem Anhang 2, Tab. 1 zu entnehmen.

Dabei:      
 
HT, spezifisch = Σ (Ui*Ai*Fxi) + ΔUWB * A,
und
H’T,vorh = HT / A.

 

 

C Weitere Unterschiede

 

Aneinander gereihte Bebauung

 

WSchV: Bei aneinander gereihten Gebäuden ist die Begrenzung des Jahreswärmebedarfs für jedes Gebäude einzeln zu führen.

Die Gebäudetrennwand gilt als wärmeundurchlässig und wird bei der Ermittlung der Werte A und A/V nicht berücksichtigt.

 

En EV: bei gleichzeitiger Erstellung dürfen die aneinander gereihten Gebäude wie ein Gebäude behandelt werden.

Die Gebäudetrennwand darf als wärmeundurchlässig angenommen werden ( -> kein Einfluss auf die Werte A und A/V ).

 

Bei zwei Trennwänden ( Reihenmittelhaus ) darf der Wärmedurchgangskoeffizient

km,W+F = (kW*AW+kF*AF) / (AW+AF)

den Wert 1.0 W/m²/K nicht überschreiten.

 

Bei Trennwänden zwischen Gebäuden mit normalen und niedrigen Innentemperaturen werden entsprechende U-Werte mit dem Temperaturkorrekturfaktor lt. DIN V 4108-6 gewichtet. Bei Trennwänden zwischen Gebäuden mit normalen und wesentlich niedrigeren Temperaturen ist der entsprechende Temperatur-Korrekturfaktor Fu = 0.5 anzusetzen

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Sommerlicher Wärmeschutz

 

WSchV: Begrenzung des Gesamtenergiedurchlasses gF*f auf max. 0.25

GF = gi*z*f

Dabei ist  gi   Gesamtenergiedurchlass der Verglasung

                 z   Abminderungsfaktor für Sonnenschutzeinrichtungen nach   

                      DIN 4108-3, Tab. 3 bis Tab. 5

                 f    Fensterflächenanteil

En EV: Einzuhalten für Gebäude mit Fensterflächenanteil größer 30%

Für diese Gebäude darf der Sonneneintragskennwert S den Wert:

Smax = 0.12 + Σ ΔSx

nicht überschreiten.

Die Ermittlung des Wertes S erfolgt nach der Formel:

        S = Σj(AW,j *gj * Fc,j ) / AG

hierin beteutet:

AW =gesamte Fensterfläche ( Rohbaumaß )

gj = Gesamtenergiedurchlaßgrad der Verglasung
Fc = Abminderungsfaktor für Sonnenschutzvorrichtungen ( je nach Beschaffenheit der Vorrichtung liegt der Wert zwischen 0.25 und 1.0 -> sh. entsprechende Tabelle in DIN 4108-9 )
AG = Nettogrundfläche des Rahmens

Die Zuschläge ΔSx hängen vom Standort, der Bau- und Betriebsweise eines Gebäudes ab und sind in der DIN 4108-9 angegeben.

 

 

 

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