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News vom 31.05.2019

Themenserie "Speicher für Energieautarkie und Mieterstromprojekte" - Teil 9

Welchen Wärmebedarf hat ein Gebäude?

Nachdem sich die vorangegangenen Teile dieser Serie mit der Erzeugung und Speicherung von Strom befasst haben, soll es nun um den Wärmebedarf gehen und wie dieser weitgehend mit eigener Erzeugung und Speicherung abgedeckt werden kann.

Wärmeverluste und Wärmegewinne in einem sanierten Gebäude. Kennwerte sind u.a.:  Transmissionswärmeverluste (T), Lüftungswärmeverluste (V für Ventilation), Interne Wärmegewinne (I), Solare Wärmegewinne (S). <br />Bild: EnergieAgentur.NRW
Wärmeverluste und Wärmegewinne in einem sanierten Gebäude. Kennwerte sind u.a.: Transmissionswärmeverluste (T), Lüftungswärmeverluste (V für Ventilation), Interne Wärmegewinne (I), Solare Wärmegewinne (S).
Bild: EnergieAgentur.NRW

Die eigene Erzeugung von Wärme im Gebäude ist ein alter Hut. Gut 85 % aller Gebäude in Deutschland erzeugen Wärme vor Ort mit Gas, Öl, Biomasse oder Strom dezentral selbst. Eine Ausnahme bilden nur die an Fernwärme angeschlossenen Gebäude, wo die Wärme zentral in Kohle- oder Gaskraftwerken erzeugt wird. Bekannt sind auch kleinere Wärmenetze, die mit Biomasse befeuert werden. Doch auch hier können Pufferspeicher in den aus Wärmenetzen versorgten Immobilien zum Einsatz kommen, die die zentral gelieferte Wärme für eine gewisse Zeit dezentral vorhalten.

Benötigte Leistung meist geringer

Aller Anfang für die Berechnung des Wärmebedarfs eines Gebäudes liegt in der Heizlastberechnung. Die erfolgt seit Jahr und Tag mittels der DIN EN 12831 - Heizungsanlagen in Gebäuden - Verfahren zur Berechnung der Norm-Heizlast.

Das Verfahren ist bewährt, hat aber in Zeiten der Wärmewende auch so seine Tücken. Denn neu gebaute oder sanierte Gebäude, deren Heizlast nach der DIN berechnet wird, haben meist einen geringeren Wärmebedarf als den ermittelten. Das heißt, die Heizungsanlage für solch ein Gebäude wird oft zu groß ausgelegt. Das Problem ist gar nicht so jung. Auch in den guten alten Zeiten wurden vor allem Ölkessel deutlich größer ausgelegt als eigentlich nötig, mitunter um den Faktor 2. Damals galt: Sicher ist sicher!

An der DIN EN 12831 kommt niemand vorbei

An der DIN führt jedoch kein Weg vorbei. Sie ist auf jeden Fall anzuwenden, da sie das einzige rechtssichere Verfahren ist. Ansonsten können Planer oder selbst planende SHK-Handwerker schnell in Regress genommen werden. Deswegen nun eine kleine Übersicht, was und wie alles mittels der DIN anhand genormter Temperaturen ermittelt werden soll:

  • Am Beginn steht der Baukörper mit allen Räumen. Deren baulicher Zustand wie Dämmung, Wandstärke, Fenster und Fensterrahmen wird energetisch bewertet, zum einem mittels Lambda-Wert, angegeben in Watt je Quadratmeter und Kelvin, sowie R-Werte (für Mauerwerk) und U-Werte für Fenster, die angeben, wie viel Wärme je Sunde durch einen Quadratmeter des entsprechenden Materials verloren werden kann. Berücksichtigung finden aber auch die Lage zu anderen Gebäuden, die Himmelsrichtung und Windverhältnisse sowie die örtlichen Durchschnittstemperaturen. Anhand der genannten Faktoren berechnet sich eine Gebäudeheizlast. Diese ist eine Heizlast, die sich aus dem gesamten Gebäude und den Wärmeverlusten nach außen ergibt.
  • Die Heizlasten der einzelnen Räume sind ebenfalls zu berechnen. Sie können in Summe deutlich größer sein. Denn die Verluste innerhalb des Gebäudes, also der Räume untereinander, werden bei der Gesamtbetrachtung nicht berücksichtigt und die Verluste durch Raumlüftung nur zur Hälfte. Bei den Räumen hingegen wird alles berücksichtigt – also auch Verluste zu etwa nicht beheizbaren Nachbarräumen oder ins Erdreich bei Gebäuden mit Bodenplatte. Die Heizlast für die einzelnen Räume ist unbedingt nötig, weil sich danach die Art der Heizwärmeabgabe, also Konvektionsheizkörper, Flächenheizungen oder Strahler, ergibt.
  • Direkt aus dieser resultiert die Größe des Wärmeerzeugers (oder bei Fernwärme der Übergabestation) hinsichtlich der Leistung, aber auch die Notwendigkeit eines Pufferspeichers. Bei Gebäuden mit sehr hohem Wärmebedarf kommen dadurch bestimmte Technologien nicht in Frage (etwa Wärmepumpen bei schlechterem Standard als KfW 70, der aber nicht mehr gebaut werden darf).
  • Daraus wiederum ergibt sich die Art der Wärmeverteilung, also Heizungsverteilrohre sowie Heizkörper beziehungswiese der Flächenheizungen oder eine Kombination aus beiden. Letzteres wird häufig bei Bestandssanierungen angewendet. Sensible Räume wie Küche, Bad oder Wohnzimmer werden mit Fußbodenheizung ausgestattet, bei den anderen nutzt man weiterhin die Heizkörper.

Für dieses Verfahren, das deutlich komplexer ist als hier darstellbar, gibt es Online-Tools zur Berechnung. Selbst sollte man jedoch davon die Finger lassen und einen Fachmann beauftragen. Nur das bedeutet Rechtssicherheit.

Hinweis: Die DIN SPEC 12831-1: Verfahren zur Berechnung der Raumheizlast — Teil 1 wird derzeit aktualisiert. So werden mit Unterstützung des Deutschen Wetterdienstes die Klimadaten für alle Postleitzahlen aktualisiert. Zudem werden durch den zunehmenden Einsatz von Lüftungsanlagen in Gebäuden die dafür notwenigen Berechnungsvorgaben erarbeitet.

Der nächste Teil der Serie am 03.06.2019 betrachtet die Rolle von Warmwasserspeichern für die Versorgung von Immobilien mit Heiz- und Warmwasser. Es gibt aber auch Lösungen, die ohne Speicher auskommen.

Bisher erschienen:

1. Was ist Eigenversorgung und welche Komponenten braucht man dafür?
2. Wie ist die rechtliche Lage bei Strom-Eigenerzeugung und -verbrauch?
3. Welchen Bedarf hat ein Gebäude an Strom und wie plant man Eigenproduktion und  Eigenverbrauch?
4. Wie werden Stromspeicher in ein System zur Eigenversorgung eingebunden?
5. Wie erzeugt man selbst Strom? – BHKW
6. Wie erzeugt man selbst Strom? – Brennstoffzelle
7. Wie erzeugt man selbst Strom? – PV
8. Wie erzeugt man selbst Strom? – Andere Lösungen wie Miniwindanlagen
9. Welchen Wärmebedarf hat ein Gebäude?

Demnächst erscheinen:

10. Welche Rolle spielen Wärmespeicher bei der Deckung des Wärmebedarfs?
11. Welche Wärmeerzeuger sind zukunftsfähig?
12. Wie sollte die Warmwasserbereitung erfolgen?
13. Praxisbeispiele von Gebäuden mit hoher Eigenabdeckung an Strom und Wärme
Aktuelle Forenbeiträge
winni 2 schrieb: Bis Du wirklich sicher, das die Mauer auf der Bodenplatte steht? 6- 8 cm sind eigentlich keine Bodenplatte, sondern mehr eine Art Estrich. Einer Rückstauklappe würde ich nur als Motorklappe vertrauen...
jailbreaker07 schrieb: Hallo, die Idee war halt das die WP mit zusätzlichen 2000l Speicher nicht mehr so oft laufen muss wenn kein Pv Überschuss mehr da ist. Wenn Sonne scheint wird dann ordentlich Wärme in Estrich und Puffer...
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