- Bundesinstitut für Bau-, Stadt

Transcrição

BMVBS-Online-Publikation, Nr. 11/2012
Vergleichswerte für Verbrauch bei Wohngebäuden
Impressum
Herausgeber
Bundesministerium für Verkehr, Bau und Stadtentwicklung (BMVBS)
Wissenschaftliche Begleitung
Bundesministerium für Verkehr, Bau und Stadtentwicklung, Berlin
André Hempel
Bundesinstitut für Bau-, Stadt- und Raumforschung (BBSR) im Bundesamt für Bauwesen und Raumordnung (BBR)
Horst-Peter Schettler-Köhler (Leitung)
Andrea Vilz
Bearbeitung
Technische Universität Braunschweig, Institut für Gebäude- und Solartechnik (IGS)
Univ.-Prof. Dr.-Ing. M. Norbert Fisch
Lars Altendorf, Prof. Dr.-Ing. Lars Kühl, Thomas Wilken
Technische Universität Braunschweig,
Institut für Rechtswissenschaften
Univ.-Prof. Prof. h.c. Dr. Edmund Brandt
Thomas Gawron
Bundesinstitut für Bau-, Stadt- und Raumforschung, Bonn
Vervielfältigung
Alle Rechte vorbehalten
Zitierhinweise
BMVBS (Hrsg.): Vergleichswerte für Verbrauch bei Wohngebäuden. BMVBS-Online-Publikation 11/2012.
Die vom Auftragnehmer vertretene Auffassung ist nicht unbedingt mit der des Herausgebers identisch.
ISSN 1869-9324
© BMVBS Juni 2012
Ein Projekt des Forschungsprogramms „Zukunft Bau“ des Bundesministeriums für Verkehr, Bau und Stadtentwicklung (BMVBS), betreut vom Bundesinstitut für Bau-, Stadt- und Raum
forschung (BBSR) im Bundesamt für Bauwesen und Raumordnung (BBR).
2
Inhaltsverzeichnis
1
2
3
Zusammenfassung ................................................................................................. 3
Abstract ................................................................................................................... 7
Aufgabenstellung ................................................................................................. 10
3.1 Ausgangssituation............................................................................................ 10
3.2 Methodisches Vorgehen .................................................................................. 11
4 Datengrundlage .................................................................................................... 13
4.1 Brunata-METRONA-Gruppe ............................................................................. 13
4.2 delta GmbH ........................................................................................................ 14
5 Datenauswertung ................................................................................................. 16
5.1 Datenaufbereitung ............................................................................................ 16
5.2 Auswertungsklassen ........................................................................................ 16
6 Ergebnisse ............................................................................................................ 19
6.1 Flächengewichtung .......................................................................................... 28
7 Lösungsvorschläge.............................................................................................. 30
7.1 Skalen Endenergie ............................................................................................ 30
7.2 Skala Primärenergie ......................................................................................... 39
7.3 Gesamtdarstellung ........................................................................................... 39
8 Änderungen im Verbrauchsausweis................................................................... 42
8.1 Energiebezugsfläche ........................................................................................ 42
8.2 Heizwertbezug Gas ........................................................................................... 43
8.3 Leerstandsfaktor ............................................................................................... 43
8.4 Klimafaktoren .................................................................................................... 43
8.5 CO2-Emission .................................................................................................... 48
8.6 Angabe Energiegewinnung .............................................................................. 48
8.7 Gesonderte Energieverbraucher ..................................................................... 49
8.8 Gesonderte Wärmeerzeuger ............................................................................ 50
8.9 Neue Vergleichswerte....................................................................................... 51
8.10 Abgestufte Warmwasseranteile ....................................................................... 51
8.11 Vermerk Gebäudebegehung ............................................................................ 56
8.12 Darstellung im Verbrauchsausweis ................................................................ 57
9 Ausnahmen und Ungenauigkeiten...................................................................... 61
10 Bibliographie ........................................................................................................ 63
11 Literaturverzeichnis ............................................................................................. 66
12 Abbildungsverzeichnis ........................................................................................ 68
Inhaltsverzeichnis
3
1 Zusammenfassung
Zielsetzung:
Projektziel ist, die Aussagekraft des bisherigen Energieverbrauchsausweises für Wohngebäude nach EnEV [1] zu überprüfen und ggf. zu verbessern.
Dies gilt zum einen für die Vergleichswerte des Energieverbrauchs, die sich im bestehenden Ausweis aus einer Sammlung überschlägig gewonnener Endenergiekennwerte
für unterschiedliche Gebäudegrößen und Modernisierungszustände zusammensetzen.
Diese Zahlenwerte sind identisch für berechnete Energiebedarfs- und gemessene
Energieverbrauchswerte.
Zum anderen wird geprüft, inwieweit die Aussagekraft zur Bewertung der energetischen
Gebäudequalität durch eine differenziertere Betrachtung sinnvoll ergänzt werden kann.
Hierzu wird es grundsätzlich als notwendig angesehen, dass alle zur Berechnung des
Verbrauchskennwertes relevanten Daten im Ausweis dokumentiert werden sollten.
Hierdurch wird die Transparenz der angegebenen Kennwerte erhöht und die Prüffähigkeit der Angaben ermöglicht.
Weiter gilt es, die EU-Richtlinie „Gesamtenergieeffizienz von Gebäuden“[2] umzusetzen, nach der neben dem Endenergieverbrauch auch der primärenergetische Aufwand
zu bewerten ist.
Daraus ergibt sich die Notwendigkeit die Energieträger zur Erzeugung der Wärme differenziert auch unter Berücksichtigung von Sonderfällen wie strombasierten Erzeugern
oder der Energiegewinnung aufzunehmen, um das Gebäude entsprechend primärenergetisch bewerten zu können.
Abschließend werden Umsetzungsvorschläge erarbeitet, wie die zusätzlichen Informationen im Formblatt des Energieverbrauchsausweises integriert werden können. Hierbei
wird auch die Gegenüberstellung von ermittelten Kennwerten und vorgegebenen Vergleichswerten betrachtet.
Umsetzung:
Für die systematische Datenerhebung sind Wärmeverbrauchskennzahlen von etwa
64.000 Gebäuden aus der Ausstellung von Verbrauchausweisen der Jahre 2003 bis
2007 ausgewertet worden.
Aus den Daten werden in Anlehnung an die Differenzierung der Verbrauchszahlen im
bisherigen Ausweis nach Gebäudegröße und Modernisierungszustand die folgenden
Klassen erhoben:
Zusammenfassung
-
Energieträger
-
Gebäudenutzfläche
-
Gebäudehülle
4
Für die primärenergetische Bewertung wird die Klasse „Energieträger“ ergänzt.
Alle ermittelten Haupt- und Nebenklassen werden in Form von Histogrammen zusammengestellt und über die Häufigkeitsverteilung der Quantile in Bezug auf die statistische
Aussagekraft bewertet. Tabellen fassen die Ergebnisse zusammen.
In Bezug auf die Aussagekraft sind die unterschiedlichen Datenmengen, die hinter den
Energiekennzahlen der einzelnen Klassen stehen, zu berücksichtigen.
Ergebnis:
Das zentrale Ergebnis der statistischen Datenerhebung ist, dass die bisherigen Vergleichswerte im Energieausweis mit Ausnahme der Neubauten stark überhöht sind. Für
den „Durchschnitt Wohngebäude“ ergibt sich eine Abweichung von rund 50 %.
Energieverbrauchskennwert kWh/(m²a)
450
400
400
350
350
300
250
250
200
167
160
150
100
70
85
110
131
111
134
85
50
0
MFH Neubau
EFH Neubau EFH energetisch Durchschnitt MFH energetisch
EFH nicht
gut modernisiert Wohngebäude nicht wesentlich
wesentlich
modernisiert
modernisiert
Vergleichswerte Verbrauchsausweis
Bild 1
Vergleichswerte Datenerhebung
Vergleichswerte Ausweis und Datenerhebung
Für den Verbrauchsausweis ist eine Anpassung der derzeit verwendeten Vergleichswerte notwendig. Die bisherige identische Angabe von Vergleichswerten im Bedarfsund Verbrauchsausweis fällt damit weg, was der Ungleichheit beider Verfahren entspricht. Energiekennzahlen von Wohngebäuden, die über den Bedarfsausweis berechZusammenfassung
5
net sind, unterscheiden sich von den gemessenen Energiekennzahlen im Verbrauchsausweis im Mittel um den Faktor 2.
Darstellung im Verbrauchsausweis
Im Gutachten werden unterschiedliche Lösungen zur Darstellung der Vergleichswerte
vorgeschlagen, die eine Bewertung des baulichen Wärmeschutzes sowie der Anlagentechnik in Wohngebäuden ermöglichen. Auf einheitliche Skalen für den Bedarfs- und
Verbrauchsausweis wird aufgrund der beschriebenen Differenzen verzichtet. Die Darstellungen nehmen Bezug auf die bisherige Farbskala des Energieausweises.
Vorgeschlagen wird die Kombination (s. Bild 19) einer endenergetischen Skala von 0
bis 250 kWh/(m²a) und einer primärenergetischen Skala von 0 bis 500 kWh/(m²a), in
denen die ermittelten Vergleichswerte zugeordnet nach den Klassen „Energieträger“,
„Energiebezugsfläche“ und „Gebäudehülle“ über Farbskalen dargestellt werden. Da die
Verwendung einer Farbskala für alle Klassen aufgrund der großen Abweichungen zwischen den einzelnen Klassen unpräzise ist, wird jeder Klasse eine individuelle Farbskala zugeordnet. In diese werden die beiden Verbrauchswerte des zu bewertenden Gebäudes über einen Pfeil angegeben.
Dem Gebäudeeigentümer wird durch die direkte Zuordnung des eigenen Energieverbrauchs in der Skala eine möglichst präzise energetische Einschätzung seines Gebäudes ermöglicht. Etwaiges Verbesserungspotential wird durch Vergleich mit der Standardabweichung und durch Einordnung zu den Farbverläufen aufgezeigt. Nicht benötigte Skalen sollten bei einer Softwarelösung automatisch ausgeblendet werden können.
Wird ein gesonderter Energieverbraucher genutzt bzw. wird Energie gewonnen, wird die
Angabe durch Ankreuzen eines Textfeldes vorgeschlagen (s. Bild 28 bis Bild 31 ).
Eine Energiegewinnung durch Photovoltaik und Solarthermie ist ebenso zu berücksichtigen, wie ein gesonderter Energieverbrauch durch Einsatz einer Wärmepumpe oder
eines Blockheizkraftwerks. Auch Kühlgeräte, Anlagen zur elektrischen Warmwasserbereitung oder der Energieverbrauch für das Kochen erfordern eine separate Angabe.
Für die jeweiligen Systeme wird mit Ausnahme der Sonderfälle Wärmepumpe, BHKW,
Solarthermie und Photovoltaik ein pauschaler Referenzwert angegeben. Dies entspricht
der Lösung für die Kühlung im bisherigen Energieausweis.
Die bisherige pauschale und einheitliche Abschätzung des Warmwasseranteils von
18 % [1] ist nicht angemessen. Über eine statistische Erhebung lässt sich belegen, dass
Zusammenfassung
6
der Warmwasseranteil von 15 % bei Gebäuden mit hohen Energieverbrauchswerten bis
über 30 % bei energieeffizienten Gebäuden ansteigt.
Da die Verbrauchserfassung erst im Jahr 2014 verbindlich vorgeschrieben ist [3], wird
für die Angabe in dem Verbrauchsausweis eine Übergangsregelung empfohlen.
Auf Grundlage der Datenerhebung werden abgestufte Pauschalwerte für den Warmwasserverbrauch zentraler Anlagen vorgeschlagen, die den energetischen Gebäudezustand berücksichtigen (s. Bild 27)
Die folgenden Angaben und Hinweise werden zur ergänzenden Information im Ausweis
vorgeschlagen:
- Angabe, wenn Gebäudenutzfläche AN pauschal über Wohnfläche ermittelt ist.
- Hinweis auf Heizwertbezug für Gas ggf. Umrechnung Brennwert zu Heizwert mit
Faktor 0,9
- ggf. Angabe des angenommenen Leerstandsfaktors
- Angabe bei Verwendung ortsgenauer Klimafaktoren [4]
- Angabe der CO2-Emission über Liste der CO2-Äquivalente
- Vermerk zur Gebäudebegehung
Zukünftig wird es notwendig sein, die Vergleichswerte im Verbrauchsausweis in regelmäßigen Abständen an die baulichen Veränderungen des Bestands und der Neubauten
anzupassen. Nimmt man das im September 2010 vorgestellte Energiekonzept der Bundesregierung zum Anlass, ist in den nächsten Jahren mit einer zunehmenden Verschärfung der energetischen Standards zu rechnen. Durch die fortlaufende Aktualisierung der
Vergleichswerte auf Grundlage statistischer Erhebungen ist eine Erfolgskontrolle dieser
Maßnahmen in der Praxis möglich. Zur Abstimmung weiterer politischer Zielsetzungen,
können z.B. Über- bzw. Unterschreitungen aktueller Vorgaben der EnEV empirisch belegt werden. Jüngste statistische Untersuchungen der Brunata-METRONA-Gruppe [5]
oder der Arbeitsgemeinschaft für zeitgemäßes Bauen [6] zeigen einige solcher Defizite
bei den angestrebten energetischen Zielwerten für Neubauten auf.
Zusammenfassung
7
2 Abstract
Teaser:
The energy consumption certificate for residential buildings according to EnEV is being
put to the test: excessively high reference figures used to date are to be evaluated in
empirical tests and the integration of a primary-energy assessment is to be checked.
Term of project: December 2009 - June 2010
Start:
Background situation:
The current energy consumption certificate for residential buildings provides in the form
of reference values a collection of figures for different sizes of building and states of
modernisation. These figures are obtained from a energy requirement calculation and
apply both to the requirement certificate and to the consumption certificate. A primary
energy assessment is not envisaged.
Objective:
Since the figures in their present form appear to be excessively high as a reference
variable for energy consumption, this project focuses on a determination of new reference values for the consumption certificate on the basis of an informative empirical database.
In addition a check is being made as to how a primary energy assessment such as is
provided for in the EU directive 2010/31 "Energy performance of buildings", can be implemented in the consumption certificate for residential buildings.
Further measures for enhancing the informative nature of the energy consumption certificate used to date are being checked.
The body contracted to conduct the research project is the Institute of Building Services
and Energy Design.
Concept:
Energy consumption figures are required to adjust the previous reference values. For
this purpose heat consumption figures for a total of 104,000 buildings are available from
the issue of consumption certificates for the years 2003 to 2007.
For an in-depth evaluation the energy consumption figures for 64,000 buildings are being examined, broken down into the following classes: "energy sources", "useful building
area" and "building shell". A separate analysis is being conducted of the hot water frac-
Abstract
8
tions as a function of the energy quality of buildings. The primary energy assessment is
being conducted according to the classification of "energy source".
To enhance the transparency and informative nature it is recommended that all the data
relevant to the calculation of the consumption figures be documented in the certificate.
Implementation proposals for the integration of additional information in the form for the
energy consumption certificate are attached.
Results:
The central result of the collection of statistical data shows that the reference values
used to date in the energy certificate are substantially excessive for most classes of
building. For the "residential building average" a deviation of around 50 % is obtained.
It is therefore essential to adjust the reference values currently used. The previous identical indication of reference values in the requirement and consumption certificate therefore no longer applies, which acknowledges the unequal nature of the two procedures.
450
400
400
350
350
kWh/(m²a)
300
250
250
200
167
160
150
100
70
85
110
111
131
134
85
50
0
MFH new
building
EFH new
building
EFH well
modernised
energy-wise
reference values consumption certificate
Bild 2
average
residential
building
MFH not
substantially
modernised
EFH not
substantially
modernised
reference value data collection
Comparison of reference values in the energy consumption certificate with data collection (MFH = multi-family house/EHH = one-family house)
For the consumption certificate it is proposed that one apply an end energy scale from 0
to 250 kWh/(m²a) and a primary energy scale from 0 to 500 kWh/(m²a) in which the reference values identified are shown through the adjusted colour scales, broken down
according to the categories "energy source", "energy reference area" and "building
Abstract
9
shell". In this, the consumption figures for heat and power of the building under assessment are indicated by an arrow.
A potential improvement for the building is highlighted by the comparison with the standard deviation and by allocation to the colour gradients.
If additional energy consumers are used or if energy is generated in or on the building,
this should be indicated in the certificate. This includes the generation of energy form
renewable energy sources such as photovoltaics or solar thermal energy as well as, on
the consumer side, the operation of a heat pump, a room air-conditioner or an electric
hot water system.
Since the uniform estimate of the hot water fraction as 18 % of the total energy consumption as applied to date no longer appears appropriate, graded general values are
determined for hot water generation by central systems as a function of the energyrelated condition of the building.
The following figures and indications are suggested to provide additional information in
the energy consumption certificate:
- calculation procedure for the useful building area AN, e.g. with general determination
using the residential area.
- indication of the calorific value reference for gas
- indication of the assumed vacancy factor
- use of locality-precise climatic factors with corresponding indication
- indication of the CO2 emission through a list of the CO2 equivalents
- memorandum on on-site building inspection
Publications
BMVBS/BBSR (Ed.): Vergleichswerte für Verbrauch bei Wohngebäuden. (Reference
values for consumption in residential buildings)
BBSR online publication XX/10, Bonn 2010.
Title, BMVBS online publication 0x/200x
Download (pdf xxx)
Abstract
10
3 Aufgabenstellung
In dem Gutachten „Vergleichswerte für Verbrauch bei Wohngebäuden“ soll überprüft
werden, inwieweit die Aussagekraft des Energieverbrauchsausweises Energieeinsparverordnung (EnEV) [1] durch eine differenziertere Auswahl der Vergleichswerte und
eine genauere Abbildung des Gebäudebestands verbessert werden kann. Auf der Basis
von Praxiserhebungen sollen im Rahmen dieses Projekts vorhandene Defizite und
mögliche Fehlinterpretationen belegt werden, neue Vergleichswerte für den Energieverbrauch ermittelt sowie ggf. auch neue methodische Ansätze zur Bewertung des baulichen Wärmeschutzes und der Anlagentechnik in Wohngebäuden entwickelt werden.
Bild 3
Verbrauchsskalierung im bestehenden Verbrauchsausweis
Neben der Überprüfung der Vergleichswerte für den Verbrauch auf Basis der Endenergie, wird eine primärenergetische Bewertung der Verbrauchswerte untersucht.
Anlass gibt die EU - Richtlinie „Gesamtenergieeffizienz von Gebäuden“ vom 19.05.2010
„Die Gesamtenergieeffizienz eines Gebäudes ist anhand der Energiemenge zu bestimmen, die rechnerisch oder tatsächlich verbraucht wird, sie muss einen numerischen Indikator für den Primärenergieverbrauch auf der Grundlage von Primärenergiefaktoren je
Energieträger enthalten.“[2]
3.1 Ausgangssituation
Im Energieverbrauchsausweis nach EnEV wird der Verbrauchskennwert bezogen auf
die Endenergie ermittelt und beinhaltet in der Regel den Wärmeverbrauch für die HeiAufgabenstellung
11
zung und Trinkwarmwasserbereitung. Die ermittelte energiebezogene Gebäudekenngröße wird in Bezug zu einem Vergleichswert (s. Bild 3) gesetzt. Auf dieser Basis lässt
sich die energetische Qualität des betrachteten Gebäudes abschätzen und bewerten.
Einflussgrößen auf den Verbrauch wie z.B. der Leerstand während des Erfassungszeitraums sind gesondert zu berücksichtigen. Eine differenzierte Betrachtung zwischen der
Energieerzeugung bzw. den Energieträgern erfolgt nach dem bisherigen Verfahren
nicht, ebenso wenig eine Bewertung unter Berücksichtigung des primärenergetischen
Aufwands. Eine Vergleichbarkeit der abgebildeten Gebäude ist daher nur bedingt gegeben. Darüber hinaus führt die Dualität von Verbrauchsausweis mit Endenergiebezug
und einem Energiebedarfsausweis auf Basis der Primärenergie unter Umständen zu
einer Überforderung des Verbrauchers.
3.2 Methodisches Vorgehen
Durch eine systematische Datenerhebung werden die bisherigen Vergleichswerte auf
Plausibilität überprüft und in Abhängigkeit typischer Wohngebäudekategorien angepasst. Für die einzelnen Kategorien werden die folgenden Daten erhoben:
-
Energieträger
-
Gebäudenutzfläche
-
Energetische Gebäudequalität
Der Verbrauchsausweis soll wie der Energiebedarfsausweis durch die primärenergetische Bewertung die Vergleichbarkeit von Gebäuden mit unterschiedlichen Energieträgern ermöglichen. Die ermittelten Endenergiewerte werden unter der Verwendung von
gesetzlich definierten Faktoren zum Primärenergiebedarf verrechnet.
Wärmeerzeugungssysteme in Wohngebäuden, die als Energieträger Strom verwenden,
wie z.B. Wärmepumpen, Elektroheizungen oder Geräte zur elektrischen Warmwasserbereitung, sowie Gebäude mit einer Versorgung aus Kraft-Wärme-Kopplung (BHKW),
können über das derzeit verwendete Verfahren der Kennwertbildung im Verbrauchsausweis nicht mit konventionellen Heizsystemen verglichen werden. Für Gebäude mit
den o.g. Wärmeversorgungssystemen werden Möglichkeiten für eine praktikable Bewertung
untersucht.
Weiterhin
werden
Ansätze
zur
Bewertung
von
Photovoltaiksystemen und thermischen Solaranlagen entwickelt.
Aufgabenstellung
12
Differenziertere Verbrauchswerte aus der Praxis werden den bisher verwendeten Vergleichswerten aus dem Verbrauchs- und dem Bedarfsverfahren gegenübergestellt.
Mögliche Ursachen für die Abweichungen zwischen Bedarfs- und Verbrauchsausweis
werden anhand einer vergleichenden Untersuchung benannt.
Daraus ergibt sich die Notwendigkeit, die Energieträger zur Erzeugung der Wärme differenziert auch unter Berücksichtigung von Sonderfällen wie strombasierten Erzeugern
oder der Energiegewinnung aufzunehmen, um das Gebäude entsprechend primärenergetisch bewerten zu können.
Abschließend werden Umsetzungsvorschläge zur Integration der zusätzlichen Informationen im Formular des Energieverbrauchsausweises erarbeitet. Erweiterte Angaben
sind u.a. für die Vergleichswerte der o.g. genannten Sonderfälle sowie für Erläuterungen zur Leerstandsberücksichtigung, zur Witterungsbereinigung oder zur Angabe der
CO2-Emission zu integrieren. Die grafische Gestaltung der Skala ist entsprechend anzupassen.
Aufgabenstellung
13
4 Datengrundlage
Die statistischen Datengrundlagen für die empirische Ermittlung der Verbrauchskennzahlen werden durch die Brunata-METRONA-Gruppe und die delta GmbH Leipzig zur
Verfügung gestellt.
4.1 Brunata-METRONA-Gruppe
Die Brunata-METRONA-Gruppe ist ein bundesweiter Dienstleister für die Erfassung und
Abrechnung des Energieverbrauchs mit Sitz in München, Köln und Hamburg.
Auf Grundlage einer umfangreichen Datenbank, die aus den zusammengetragenen
Energieverbrauchszahlen der Kunden besteht, hat die Brunata-METRONA-Gruppe unter dem Titel „Energieverbrauchskennzahlen für Mehrfamilienhäuser 2004-2008 in einem Auszug aus den „Universellen Energiekennzahlen für Deutschland“ die folgenden
drei wissenschaftlichen Untersuchungen veröffentlicht:
- „Energiekennzahlen gewichtet nach Gebäude- und Liegenschaftsobjekten“ [7]
- „Energiekennzahlen gewichtet nach Einzelwohnungen“
- „Energiekennzahlen Heizung ohne Warmwasseranteil“ [8]
Im einzelnen umfasst die Datenquelle der Brunata-METRONA-Gruppe insgesamt
260.000 Originaldaten aus Jahresverbrauchswerten der Jahre 2004 bis 2007, die aus
Anlass der Ausstellung von Verbrauchsausweisen ermittelt wurden. Regional lassen
sich die Objekte in der Mehrheit Bayern, Nordrhein-Westfalen und Hamburg zuordnen.
Es überwiegen Mietwohnungen im Mehrgeschossbau. 20 % der Wohngebäude haben
eine Energiebezugsfläche von mehr als 1.000 m².
Folgende Parameter werden für die Objekte angewendet:
-
Verwendung neuer ortsgenauer Klimafaktoren des Deutschen Wetterdienstes [5]
-
bei fehlender Angabe eines Warmwasserverbrauchs:
Annahme eines pauschalen Warmwasseranteils von 18 % nach EnEV
-
bei fehlender Angabe der Gebäudenutzfläche:
Umrechnung der Gebäudenutzfläche über pauschalen Faktor
(1,2 x Wohnfläche) nach EnEV
Über die erforderlichen Angaben im Verbrauchsausweis hinaus, wie Medienverbrauch,
Energiebezugsfläche und Energieträger wurden die Objekte sechs definierten energetischen Gebäudezuständen zugeordnet.
Datengrundlage
14
Diese wurden wie folgt gewählt:
1. „Neubau“
- alle ab 1995 errichteten Gebäude
2. „Saniert“
- gedämmte Gebäudehülle,
d.h. Außenwände, Keller und Dach mind. nach WSVO 1995 [9]
3. „Teilsaniert“
- gedämmte Außenwände,
Dämmung Dach, Kellerdecke mit Angabe „nicht saniert“ bzw. keine Angabe
4. „Unsaniert“
- Gebäudehülle nicht saniert
5. „Gänzlich unsaniert“
- unsanierte Gebäudehülle, überwiegend keine Isolierverglasung
6. „Alle“
- alle erhobenen Gebäudetypen ungeachtet der Qualität der Gebäudehülle
4.2 delta GmbH
Die delta GmbH in Leipzig ist als Dienstleister im Bereich Energiemanagement tätig,
wozu u.a. die Erstellung von Verbrauchsausweisen zählt. Für das Gutachten stellt die
delta GmbH mit Zustimmung von fünf regionalen Energieversorgern Daten zur Verfügung, die im Rahmen der Ausweiserstellung aufgenommen worden sind.
Zu den Energieversorgern gehören:
-
Harz Energie GmbH & Co. KG, Osterode am Harz
-
ENTEGA Vertrieb GmbH & Co. KG, Darmstadt
-
Thüga Energie GmbH, Bad Waldsee
-
Erdgas Schwaben GmbH, Augsburg
-
EnBW Ostwürttemberg DonauRies AG, Ellwangen
Die Datenquelle umfasst insgesamt 36.000 Originaldatensätze mit Jahresverbrauchswerten der Jahre 2003 bis 2007. Es überwiegen Objekte aus dem ländlichen Raum,
entsprechend sind Einfamilienhäuser mit einem Anteil von rund 40 % vertreten.
Folgende Parameter sind für die Objekte der delta GmbH angewendet worden:
Datengrundlage
15
-
Verwendung alter Klimafaktoren nach EnEV
-
bei fehlender Angabe eines Warmwasserverbrauchs:
Annahme eines pauschalen Warmwasseranteils von 18 % nach EnEV
-
bei fehlender Angabe der Gebäudenutzfläche:
Umrechnung der Gebäudenutzfläche über pauschalen Faktor
(1,2 x Wohnfläche) nach EnEV
Zusätzlich zu den Angaben, die im Verbrauchsausweis gefordert werden, werden Angaben zur Qualität der Gebäudehülle wie Art und Materialsstärke der Dämmung von
Außenwand bzw. Dach, sowie die Verglasungsqualität erfasst.
Datengrundlage
16
5 Datenauswertung
5.1 Datenaufbereitung
Im Folgenden wird das Vorgehen zur Aufbereitung der Originaldaten beschrieben.
Die 260.000 Originaldaten der Brunata-METRONA-Gruppe setzen sich in der Regel aus
drei Jahreswerten pro Gebäude zusammen, wie sie für die Erstellung eines Verbrauchsausweises erforderlich sind.
Zunächst werden die Werte der erfassten Jahre über eine Mittelwertbildung zu einer
Verbrauchskennzahl pro Gebäude (Heizung und Warmwasser) verrechnet. Nach dieser
Umrechnung stehen aus dem Datensatz der Brunata-METRONA Verbrauchsdaten von
93.000 Gebäuden zur Verfügung. In gleicher Weise werden die etwa 36.000 Messwerte
der Energieversorger zu 12.000 Verbrauchskennwerten pro Gebäude zusammengefasst.
Die Originaldaten der Brunata-METRONA und der delta GmbH sind für den Gasverbrauch auf Grundlage der Verbrauchsabrechnungen der Energieversorger ermittelt
worden. Diese Energiemenge wird nach DVGW-Arbeitsblatt G 685 [10] auf den Brennwert von Gas bezogen. Da für den Verbrauchsausweis nach Bekanntmachung des
BmVBS vom 06/2009 [11] der Heizwert anzuwenden ist, werden im Rahmen dieses
Projektes die brennwertbezogenen Verbrauchswerte mit einem Faktor von 0,9 auf den
Heizwert angepasst.
Anzumerken bleibt, dass die Verbrauchswerte für Gas aufgrund der brennwertbezogenen Heizkostenabrechnungen in der Praxis oftmals unverändert für den Verbrauchsausweis übernommen werden, was zu einer Überhöhung der Energiekennzahlen gasversorgter Gebäude in den Verbrauchsausweisen führt. Da eine Vereinheitlichung der
Bezugsgrößen durch den Gesetzgeber nicht in Erwägung gezogen wird, wird ein deutlicher Hinweis auf die Notwendigkeit der Umrechnung im Ausweisformular vorgeschlagen.
5.2 Auswertungsklassen
Zu dem vom Auftraggeber festgelegten Leistungsumfang zählt, dass bei der Ermittlung
von Kennzahlen unterschiedliche Wohngebäudekategorien in Bezug auf Versorgungsform, Gebäudegröße, Zustand der Gebäudehülle sowie Sonderfälle zu berücksichtigen
Datenauswertung
17
sind, welche jeweils über eine repräsentative Datenbasis verfügen. Die Datenbasis, die
Informationen zu allen drei Kategorien bietet, liegt bei 64.000 Gebäuden.
Aus der empirischen Erhebung werden folgende 3 Hauptklassen gebildet, die sich insgesamt in 42 Unterklassen untergliedern.
1. Energieträger
- Gas / Heizöl
- Fernwärme
- Strom
Da die Kennzahlen gas- und heizölversorgter Gebäude sich nicht signifikant unterscheiden, werden sie zur Vereinfachung zu einer Klasse zusammengefasst.
Direkt oder indirekt strombeheizte Gebäude sind mit einer Anzahl von 295 Datensätzen
eingeschränkt repräsentativ. Daher wird auf eine weitere Untergliederung in die folgenden Klassen verzichtet.
2. Gebäudenutzfläche
≤
200 m²
(EFH)
200 m² ≤
500 m²
(MFH klein)
500 m² ≤ 2.000 m²
> 2.000 m²
(MFH mittel)
(MFH groß)
Die Gebäudenutzflächen werden so gewählt, dass sie den üblichen Gebäudegrößen
von Einfamilienhäusern, kleinen Mehrfamilienhäusern bis fünf Wohneinheiten, mittleren
Mehrfamilienhäusern bis 20 Wohneinheiten und großen Mehrfamilienhäusern mit mehr
als 20 Wohneinheiten entsprechen.
3. Gebäudehülle
- komplett unsaniert
- vorwiegend unsaniert
- komplett saniert / ab Baujahr 1995
- ab Baujahr 2002
Die durch die Brunata-METRONA definierten energetischen Gebäudezustände haben
sich angesichts der zur Verfügung stehenden Datenbasis als grundsätzlich praktikable
Datenauswertung
18
Abstufung erwiesen. Zur Verbesserung der Aussagekraft wird allerdings auf die Kategorie „Alle“ ebenso verzichtet, wie auf die Untergliederung in „Unsaniert“ und „Gänzlich
unsaniert“.
Im Verlauf der Analyse zeigt sich, dass sich die Kategorien „ab Baujahr 1995“ und
„komplett saniert“ in der Höhe der Kennwerte geringfügig unterscheiden und somit im
weiteren zusammengefasst werden können. Bei den neueren Gebäuden erscheint eine
weitere Differenzierung in die Klasse „ab Baujahr 2002“ trotz der kleineren Datenbasis
angesichts der energetischen Verbesserung durch den Standard sinnvoll.
Zur Bewertung der Gebäudehülle werden die verfügbaren Daten der BrunataMETRONA und der delta GmbH im Einzelnen nach folgenden Parametern zugeordnet.
1. „komplett unsaniert“
Isolier- oder Einfachverglasung
keine Dämmung der Außenwände
keine Dämmung des Dachs
2. „vorwiegend unsaniert“ Isolierverglasung
mäßig gedämmte Außenwände oder
mäßig gedämmtes Dach
3.a. „komplett saniert“
Isolierverglasung
gedämmte Außenwände und
gedämmtes Dach
Baujahr vor 1995
3.b. „Baujahr ab 1995“
Standard gemäß Wärmeschutzverordnung 1995
4. „Baujahr ab 2002“
Standard gemäß Energieeinsparverordnung 2002
Datenauswertung
19
6 Ergebnisse
Die Ergebnisse aller Auswertungsklassen werden in Form von Tabellen und Diagrammen zusammengetragen. Um die gewählten Stichproben über die Häufigkeitsverteilung
statistisch bewerten zu können, werden die Häufigkeitsverteilungen aller Auswertungsklassen zudem grafisch über Histogramme und Quantile dargestellt.
Da für die Bewertung der Aussagekraft der einzelnen Klassen die Anzahl der zur Verfügung stehenden Gebäudewerte von Bedeutung ist, werden diese zunächst für die
Energieträger, Gebäudenutzfläche und die Gebäudehülle in Form von Tortendiagrammen (s. Bild 4) und Tabellen (s. Tabelle 1) angegeben. Für die Auswertung stehen
64.000 Gebäude zur Verfügung.
6.320
Gebäudehülle
Gebäudenutzfläche
Energieträger
4.675
295
4.447
1.355
9.438
13.607
20.663
29.106
57.562
Gas+Öl
Bild 4
Ergebnisse
Fernwärme
Strom
44.480
≤200 m²
200-500 m²
Neubau 02
Neubau 95+ San
500-2000 m²
≥2000 m²
vorw. unsaniert
kompl. unsaniert
Anteile der Datenklassen
Endenergieverbrauch
Gebäudeanzahl
20
Mittelwert
[kWh/m²a]
Median
[kWh/m²a]
Standardabweichung
Energieträger
Gas / Öl
Fernwärme
Strom
57.562
6.320
295
134
105
124
129
97
114
45
44
62
Gebäudenutzfläche
≤200 m²
200-500 m²
500-2.000 m²
≥2.000 m²
9.438
29.106
20.663
4.675
151
135
122
108
145
130
117
103
56
43
41
37
Gebäudehülle
Neubau 02
Neubau 95 / kompl. saniert
Vorw. unsaniert
Kompl. unsaniert
1.355
13.607
44.480
4.447
85
107
138
156
82
101
132
148
25
38
44
54
Tabelle 1 Ergebnistabelle
Zur weiteren standardisierten statistischen Bewertung wird die grafische Darstellung der
Häufigkeitsverteilungen zum einen über Histogramme und zum anderen über Quantile
gewählt. Ziel ist die Stichproben über den Verlauf der Häufigkeitsverteilung, auf statistische Aussagekraft zu untersuchen.
Zunächst werden die Verbrauchskennwerte für Heizung und Warmwasser über die
Summenhäufigkeit der einzelnen Klassen in einem Intervall von 10 kWh/(m2 a) zugeordnet und im Histogramm in Abhängigkeit der Gebäudeanzahl pro Klasse auf der xAchse aufgetragen. Die Zusatzinformation über die Datenanzahl, den Median, den
arithmetischen Mittelwert und die Standardabweichung werden in der grafischen Darstellung und numerisch angegeben. Auf eine Darstellung flächengewichteter Mittelwerte
wird verzichtet, da große Gebäude über das Pareto-Prinzip mit einer 80 % zu 20 % Verteilung hinaus zu stark gewichtet werden.
Die Verteilung der spezifischen Verbrauchskennwerte mit Bezug zu den Energieträgern
Gas und Heizöl (Bild 5), Fernwärme (Bild 6), sowie Strom (Bild 7) ohne Differenzierung
der Gebäudenutzfläche oder der Qualität der Gebäudehülle zeigen beispielhaft die folgenden Histogramme:
Ergebnisse
21
Verbrauchswerte Öl+Gas, gesamt
6500
Anzahl
Median
Arithm. Mittelwert
Standardabweichung
6000
5500
Anzahl der Gebäude
5000
57.562
129
134
45
4500
4000
3500
3000
2500
2000
1500
1000
500
400
380
360
340
320
300
280
260
240
220
200
180
160
140
120
100
80
60
40
20
0
Verbrauchskennwert [kWh/(m²a)]
Histogramm Öl / Gas gesamt
Bild 5
Bei einer Anzahl von knapp 58.000 Gebäuden ergibt sich in dieser Kategorie ein arithmetischer Mittelwert von 134 kWh/(m²a) bzw. ein Median von 129 kWh/(m²a) für die
Energieträger Öl und Gas.
Verbrauchswerte Fernwärme, gesamt
1000
Anzahl
Median
Arithm. Mittelwert
Standardabweichung
900
Anzahl der Gebäude
800
6.320
97
105
44
700
600
500
400
300
200
100
400
380
360
340
320
300
280
260
240
220
200
180
160
140
120
100
80
60
40
20
0
Bild 6
Ergebnisse
Histogramm Fernwärme gesamt
22
Die 6.000 mit Fernwärme versorgten Gebäude in Bild 6 haben einen Mittelwert von
105 kWh/(m²a) bzw. einen Median von 97 kWh/(m²a) bei einer Standardabweichung
von 44 kWh/(m²a).
Aufgrund der starken rechtsschiefen Verteilung der Histogramme in Bild 5 und Bild 6
liegt die Standardabweichung mit 44 bzw. 45 kWh/(m²a) hoch. Die rechtsschiefe Verteilung ergibt sich aus der Besonderheit, dass bauphysikalische Grenzen die Verteilung
niedriger Verbrauchskennzahlen klar beschränken, während hohe Verbrauchskennzahlen begründet durch schlechte Gebäudehüllen und energieintensive Nutzung viel stärker vom Mittelwert abweichen.
Verbrauchswerte Strom, gesamt
30
Anzahl
Median
Arithm. Mittelwert
Standardabweichung
Anzahl der Gebäude
25
295
114
124
62
20
15
10
5
400
380
360
340
320
300
280
260
240
220
200
180
160
140
120
100
80
60
40
20
0
Bild 7
Histogramm Strom gesamt
Die 295 strombeheizten Gebäude haben einen Mittelwert von 124 kWh/(m²a) bzw. einen Median von 114 kWh/(m²a) bei einer Standardabweichung von 62 kWh/(m²a). Wie
in Bild 5 und Bild 6 ist auch hier eine rechtsschiefe Verteilung zu erkennen. Die Häufigkeitsverteilung ist aufgrund der geringeren Anzahl an Werten erheblich unregelmäßiger,
die Standardabweichung dadurch im Vergleich nochmals erhöht. Trotz dieser Einschränkungen ist die Stichprobe von 295 Gebäuden auswertbar.
Eine zweite Standarddarstellung erfolgt für alle Klassen über Summenhäufigkeitskurven. Dabei werden die Häufigkeitsverteilungen über Quantile kumulativ von 0 % bis
100 % auf der Y-Achse in Abhängigkeit der jeweiligen Verbrauchskennwerte aufgetragen. Die Quantile geben in gewählten 5 % Intervallen an, wie viele Werte der Verteilung
Ergebnisse
23
über oder unter den jeweiligen Prozentsätzen liegen, wobei das 50 % Quantil dem Median entspricht. Je steiler der Kurvenverlauf ist, desto geringer ist die Standardabwei-
Quantile [%]
chung der Verteilung, je flacher desto höher die Standardabweichung.
Energiekennzahlverteilung über Quantile
Energieträger gesamt
100
95
90
85
80
75
70
65
60
55
50
45
40
35
30
25
20
15
10
5
0
0
20
40
60
80
100
120
140
160
180
200
220
240
260
280
300
Verbrauchskennzahl [kWh/m²a]
Öl und Gas
Bild 8
Fernwärme
Strom
Energiekennzahlverteilung Öl / Gas und Fernwärme
In Bild 8 ist die Verteilung der Energiekennzahlen der verschiedenen Energieträger über
die Quantile dargestellt. In diesen Kurven wird die ungleichmäßige Verteilung durch die
flacheren Kurvenverläufe im Bereich der hohen Verbrauchskennzahlen deutlich. Eine
solche Ungleichmäßigkeit ergibt sich für den Energieträger Strom aufgrund der beschränkten Anzahl an Daten (s. Bild 4).
Im Folgenden werden die Ergebnisse aller ermittelten Nebenklassen separat für die
Energieträger Gas bzw. Öl und Fernwärme in Form von Tortendiagrammen (s. Bild 9
und Bild 10) und Tabellen (s. Tabelle 2 und Tabelle 3) dargestellt. Beliebig kombiniert
werden die Energieträger unter Verzicht auf die zu kleine Hauptgruppe Strom mit der
Gebäudenutzfläche und der Gebäudehülle. Angegeben werden die Gebäudeanzahl der
jeweiligen Auswertungsklasse, der arithmetische Mittelwert, der Median und die Standardabweichung.
Anzumerken ist, dass die Datenmengen, die hinter den Energiekennzahlen der einzelnen Klassen stehen, teils große Unterschiede aufweisen. Insbesondere in den Randbereichen wie „Neubau 02“ oder „Komplett unsaniert“ stehen teilweise deutlich weniger als
Ergebnisse
24
100 Gebäude zur Verfügung. Diese Einschränkungen sind bei der Bewertung der Ergebnisse entsprechend zu berücksichtigen.
Öl+Gas ≤200 m²
1.317
Öl+Gas 200-500 m²
1.739
445
214
1.676
Öl+Gas >2000 m²
104
1.059
511
5.210
62
534
4.251
11.934
20.719
6.115
Öl+Gas 500-2000 m²
1.672
Neubau 02
Neubau 95+ San
Neubau 02
Neubau 95+ San
Neubau 02
Neubau 95+ San
Neubau 02
Neubau 95+ San
vorw. unsaniert
kompl. unsaniert
vorw. unsaniert
kompl. unsaniert
vorw. unsaniert
kompl. unsaniert
vorw. unsaniert
kompl. unsaniert
Bild 9
Anteile der Auswertungsklassen Öl und Gas
Endenergieverbrauch
Gas / Öl
Gebäudeanzahl
Mittelwert
[kWh/m²a]
Median
[kWh/m²a]
Standardabweichung
≤200 m²
Neubau 02
Vorw. unsaniert
Kompl. unsaniert
9.322
214
1.676
6.115
1.317
85
111
155
176
83
105
149
167
25
38
52
61
200-500 m²
Neubau 02
Vorw. unsaniert
Kompl. unsaniert
28.113
445
5.210
20.719
1.739
87
114
141
156
85
108
136
149
25
36
41
50
500-2000 m²
Neubau 02
Vorw. unsaniert
Kompl. unsaniert
17.755
511
4.251
11.934
1.059
84
102
133
139
81
98
129
134
22
30
38
42
>2000 m²
Neubau 02
Vorw. unsaniert
Kompl. unsaniert
2.372
62
534
1.672
104
87
99
128
137
87
95
125
133
20
32
35
39
Tabelle 2 Ergebnistabelle Öl und Gas
Ergebnisse
FW 200-500 m²
FW ≤200 m²
12
41
1
25
25
FW 500-2000 m²
FW >2000 m²
94
16
81
26
77
182
835
894
1.302
1.902
754
78
Neubau 02
Neubau 95+ San
Neubau 02
Neubau 95+ San
Neubau 02
Neubau 95+ San
Neubau 02
Neubau 95+ San
vorw. unsaniert
kompl. unsaniert
vorw. unsaniert
kompl. unsaniert
vorw. unsaniert
kompl. unsaniert
vorw. unsaniert
kompl. unsaniert
Bild 10
Anteile der Auswertungsklassen Fernwärme
Endenergieverbrauch
Fernwärme
Gebäudeanzahl
Mittelwert
[kWh/m²a]
Median
[kWh/m²a]
Standardabweichung
≤200 m²
Neubau 02
Vorw. unsaniert
Kompl. unsaniert
116
1
25
78
12
58
118
142
144
58
114
136
143
53
76
36
200-500 m²
Neubau 02
Vorw. unsaniert
Kompl. unsaniert
993
16
182
754
41
81
100
123
158
75
92
115
147
25
37
48
40
500-2000 m²
Neubau 02
Vorw. unsaniert
Kompl. unsaniert
2.908
77
835
1.902
94
77
85
116
138
76
80
109
126
27
24
49
73
>2000 m²
Neubau 02
Vorw. unsaniert
Kompl. unsaniert
2.303
26
894
1.302
81
82
83
102
111
83
81
98
104
15
21
35
34
Tabelle 3 Ergebnistabelle Fernwärme
Alle weiteren Histogramme und Quantilverteilungen, die sich aus der Auswertung der
Parameter Gebäudenutzfläche und Gebäudehülle ergeben, sind im separaten Anhang
zusammengestellt.
Das zentrale Ergebnis der statistischen Datenerhebung ist, dass die bisherigen Vergleichswerte im Energieausweis (s. Bild 3) mit Ausnahme der Neubauten stark überhöht
sind (s. Bild 11).
Ergebnisse
Bild 11
26
Vergleichswerte Ausweis und Datenerhebung
Der „Durchschnitt Wohngebäude“ ist um 48 % überhöht. Die maximalen Abweichungen
liegen bei 62 % und 58 % für „energetisch nicht wesentlich sanierte Mehrfamilienhäuser
und Einfamilienhäuser“. Mit Verbesserung der Gebäudehülle nehmen die Differenzen
zwischen neuen und alten Vergleichswerten signifikant ab. Während das „Einfamilienhaus energetisch gut modernisiert“ noch eine Erhöhung von 31 % und das „Einfamilienhaus Neubau“ eine Abweichung von 23 % aufweisen, liegt beim „Mehrfamilienhaus
Neubau“ der Vergleichswert aus dem Energieausweis um 18 % höher als der Vergleichswert auf Verbrauchsbasis. Die Unterschiede zwischen Mehrfamilienhäusern und
Einfamilienhäusern sind allgemein weniger hoch als in den bisherigen Vergleichswerten
angenommen worden ist.
Für den Verbrauchsausweis ist eine Anpassung der Vergleichswerte notwendig. Die
bisher identische Angabe von Vergleichswerten im Bedarfs- und Verbrauchsausweis
fällt damit weg, was der Ungleichheit beider Verfahren entspricht.
Ursachen für die Abweichungen zwischen Bedarfs- und Verbrauchsausweisen liegen im
Wesentlichen in der Betrachtung der Gebäudenutzung. Während die Nutzung bei der
Bedarfsberechnung auf Basis von Normen und Richtlinien nachgebildet wird, wird über
die Energieverbrauchswerte die reale Nutzung der Bewohner erfasst, die sich beispielhaft in den folgenden Punkten unterscheidet:
Ergebnisse
27
- Niedrigere Raumtemperatur in Heizperiode
- Geringere Luftwechselraten
- Konzentration Heizen und Lüften auf genutzte Räume (z.B. Wohnzimmer)
Untersuchungen der Brunata-METRONA-Gruppe [12] haben ergeben, dass 80 % der in
der Heizperiode gemessenen Wohnraumtemperaturen unter 21 °C liegen. Der Median
der statistischen Temperaturverteilung liegt im Bereich von 18 bis 19 °C. Von besonderem Interesse ist dabei, dass im statistischen Mittel zu jedem Zeitpunkt der Heizperiode
nicht mehr als 30 % der Heizflächen in Betrieb waren.
Weitere Unsicherheiten ergeben sich aus der realen Bauausführung der Gebäudehülle
sowie aus der Betriebsweise und Instandhaltung der Anlagentechnik.
Zusammenfassend lässt sich sagen, dass sich die Energiekennzahlen von Wohngebäuden, die über das Bedarfsausweisverfahren berechnet worden sind, von den gemessenen Energiekennzahlen im Verbrauchsausweis im Mittel etwa um den Faktor 2
unterscheiden. Dies deckt sich beispielsweise mit den Ergebnissen, die die Arbeitsgemeinschaft für zeitgemäßes Bauen veröffentlicht hat [13].
In diesem Zusammenhang wird auf die Notwendigkeit hingewiesen, diesen Unterschied
bei der wirtschaftlichen Bewertung von energetischen Einsparpotentialen angemessen
zu berücksichtigen.
Ergebnisse
28
6.1 Flächengewichtung
Im Folgenden werden die Ergebnisse aus der statistischen Erhebung unter Berücksichtigung der tatsächlichen Verteilung der Gebäudegrößenklassen gesondert gewichtet.
Die bisherigen Ergebnisse spiegeln eine Verteilung der Größenklassen wieder, wie sie
sich aus den vorhandenen Gebäudedaten ergeben haben, wobei im Vergleich der Anteil an Einfamilienhäusern unterrepräsentiert ist.
Basis dieser zusätzlichen Untersuchung ist die Erhebung des Statistischen Bundesamtes „Bauen und Wohnen - Mikrozensus - Zusatzerhebung 2006 - Bestand und Struktur
der Wohneinheiten - Wohnsituation der Haushalte“ aus dem April 2008. [14]
Auf diese Weise lassen sich die Hauptklassen „Energieträger“ und „Gebäudenutzfläche“
aus der bisherigen Untersuchung gesondert betrachten. Für die dritte Hauptklasse „Gebäudehülle“ ist dies nicht möglich, da die Datenquelle zwar nach Baujahr unterscheidet,
eine Information zur Sanierungsqualität der Gebäude aber nicht bietet.
Über die in der Mikrozensus-Erhebung angegebenen Wohneinheiten sind die Gebäudenutzflächen der im Bericht verwendeten Klassen ermittelt worden.
Energieverbrauch
Energieträger
Gas / Öl
Fernwärme
Gas / Öl /
Fernwärme
Gebäudenutzfläche
Verteilung Mikrozensus
≤200
m²
Anzahl [Tausend]
200 bis
500
m²
11.431
1.481
500 bis
2.000
m²
≥2.000
m²
(gewichtet)
566
42
13.520
Gesamt
Anteil [%]
84,5
11,0
4,2
0,3
Stichprobe Projekt IGS
Endenergie [kWh/(m²a)]
151
136
124
121
148
Anzahl [Tausend]
344
149
264
40
797
Anteil [%]
43,1
18,7
33,2
5,1
136
119
107
95
121
Anzahl [Tausend]
11.774
1.630
830
83
14.317
Anteil [%]
82,2
11,4
5,8
0,6
151
135
122
108
147
Tabelle 4 Flächengewichtung nach Energieträger
Der nach Gebäudegröße gewichtete Energiekennwert für die Energieträger Gas, Öl und
Fernwärme liegt mit 147 kWh/(m²a) um 11 % höher als der über die statistische Datenbasis dieses Projekts erhobene Wert von 131 kWh/(m²a), was auf die stärkere Gewichtung kleinerer Gebäude zurückzuführen ist.
Betrachtet man die Energieträger Gas und Öl ergibt sich mit 148 kWh/(m²a) ein um 9 %
höherer Energiekennwert im Vergleich zur Stichprobe mit 134 kWh/(m²a). Die mit 13 %
höchste Differenz ergibt sich für fernwärmeversorgte Gebäude, weil die Anzahl an klei-
Ergebnisse
29
neren Gebäuden nach der Mikrozensus Untersuchung deutlich größer ist als die Stichprobe wiederspiegelt.
Auf eine Anpassung der mittleren Energiekennwerte wird in den folgenden Skalen jedoch verzichtet, um eine Vermischung dieser drei gewichteten Durchschnittswerte mit
den Energiekennzahlen aus der Stichprobe zu vermeiden.
Ergebnisse
30
7 Lösungsvorschläge
Im Folgenden werden für den Verbrauchsausweis Skalen vorgeschlagen, die die Informationen aus der statistischen Erhebung in unterschiedlicher Detailtiefe grafisch zusammenfassen. Die Darstellung erfolgt zunächst für die Endenergie und im Anschluss
für die Primärenergie.
Aufgrund der großen Abweichungen und der damit geringen Vergleichbarkeit zwischen
Bedarfs- und Verbrauchsausweisen werden separate Skalen für beide Verfahren empfohlen.
Die Skalen beruhen wie im bisherigen Energieausweis nach EnEV auf der Darstellung
in einem Farbband. Die Farbskala gibt dem Eigentümer eine einfache visuelle Orientierung über den energetischen Status Quo des Gebäudes in Bezug zu vergleichbaren
Bauten. Etwaiges Verbesserungspotential wird durch Vergleich mit der Standardabweichung und durch Einordnung zu den Farbverläufen aufgezeigt. Die Farbe Gelb steht für
einen neutralen Bereich mit mittlerem Handlungsbedarf, Rot für großen Handlungsbedarf, Grün für ein energetisch akzeptables Gebäude mit entsprechend geringem Handlungsbedarf.
Durch eine Verschiebung der Farbskala zu niedrigeren Kennwerten kann ein Handlungsbedarf zum Ausdruck gebracht werden. Parallel zu der fortlaufenden Verschärfung
der gesetzlichen Grundlagen zur Energieeinsparung sollten die Kennwerte regelmäßig
auf der Basis einer statistischen Erhebung angepasst werden.
Da die Verwendung einer Farbskala für alle Klassen aufgrund der großen Abweichungen zwischen den einzelnen Klassen unpräzise ist, wird jeder eine individuelle Farbskala zugeordnet.
7.1 Skalen Endenergie
Skala 1:
In Bild 12 werden die Heizwärmeverbrauchswerte der drei Hauptklassen unterhalb einer
Skala von 0 bis 250 kWh/(m²a) nach Energieträger, Energiebezugsfläche und Gebäudehülle mit grafischer Darstellung der Standardabweichungen aufgetragen. Zu den
Energieträgern gehört neben Gas / Öl und Fernwärme auch Strom zur Wärmeerzeugung. Bezogen ist die Skala 1 auf die Diagramme in Bild 4 und die Tabelle 1.
Lösungsvorschläge
31
Die Mitte der Farbskala entspricht dem arithmetischen Mittelwert für den Verbrauchskennwert, der durch einen vertikalen Strich angezeigt wird. Ein grau hinterlegter Zahlenwert beschreibt den Gesamtmittelwert aller Klassen. Ein horizontaler Balken mit
Endpfeilen gibt die Standardabweichung an, die Farbskala darunter lehnt sich mit dem
Farbverlauf von grün über gelb zu rot an die bestehenden EnEV-Ausweise an. Aus der
Standardabweichung mit einem statistischen Anteil von 68 % wird die Grundgesamtheit
der Klasse unter vereinfachter Annahme einer Normalverteilung durch Addition des
verbleibenden Anteils von 16 % auf der linken wie auf der rechten Seite der Standardabweichung berechnet und als Maß für die Länge der Farbskala angenommen. Das
tatsächlich höhere Maximum der Datenwerte kann für eine Begrenzung der Skala auf
der rechten Seite nicht herangezogen werden, da sonst ein zu geringer Handlungsbedarf aufgezeigt werden würde.
Endenergie
Energieträger
kWh/(m²a)
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100 110 120 130 140 150 160 170 180 190 200 210 220 230 240 250
kWh/(m²a)
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100 110 120 130 140 150 160 170 180 190 200 210 220 230 240 250
kWh/(m²a)
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100 110 120 130 140 150 160 170 180 190 200 210 220 230 240 250
Fernwärme
Gas / Öl
Strom
Gebäudenutzfläche
> 2.000 m²
500-2.000 m²
200-500 m²
≤ 200 m²
Gebäudehülle
Neubau 02
Neubau 95 / Kompl. saniert
Vorw. Saniert
Kompl. unsaniert
Bild 12
Skala 1 Endenergie
Der Mittelpunkt liegt bei einem mittleren Gesamtverbrauchskennwert von 131
kWh/(m²a). Die Standardabweichungen für die Energieträger liegen einheitlich bei etwa
45 kWh/(m²a). Für die Hauptgruppe „Gebäudenutzfläche“ lassen sich abnehmende
Standardabweichungen bei größer werdenden Gebäuden beobachten. Die Klasse
„<
200 m²“ hat eine Standardabweichung von 56 kWh/(m²a), die Klasse „> 2.000 m²“ eine
Standardabweichung von 37 kWh/(m²a). Die geringere Abweichung bei größeren Gebäuden lässt sich durch die generell höhere Kompaktheit erklären. Auch die Zunahme
vergleichbarer Typenbauten in dieser Klasse ist von Bedeutung.
Lösungsvorschläge
32
Für die Hauptgruppe „Gebäudehülle“ steigen die Standardabweichungen von
25 kWh/(m²a) für die Gruppe „Neubau 2002“ auf 54 kWh/(m²a) für die Gruppe „Komplett
unsaniert“ an. Die Spreizung der Kennwerte steht in Relation zu den sinkenden gesetzlichen Vorgaben innerhalb der Gruppe „Gebäudehülle“.
Die Verluste aus Erzeugung und Verteilung der Fernwärme liegen außerhalb der Systemgrenze des Gebäudes und werden bei der Bestimmung des Endenergieverbrauchskennwertes nicht berücksichtigt. Der Endenergiekennwert für die Fernwärme liegt daher
mit 105 kWh/(m²a) niedriger als die Vergleichswerte für Gas und Öl versorgte Gebäude
mit 134 kWh/(m²a).
Dem Kennwert für den Energieträger Strom von 124 kWh/(m²a) liegt eine begrenzte
Anzahl von 295 ausgewerteten Gebäuden zugrunde. Auch beim Strom liegen die Erzeugungsverluste außerhalb der Systemgrenze und werden nicht berücksichtigt. Zudem
fallen z.B. für dezentrale Elektro-Direktheizungen innerhalb des Gebäudes nur sehr geringe Bereitstellungsverluste an. Abweichend von der bisherigen Ermittlung der Skalenlänge wird für den Energieträger Strom berücksichtigt, dass sich unter den Wärmeerzeugern auch Wärmepumpen befinden. Daher wird als minimaler Wert der Stromskala
der minimale endenergetische Verbrauchkennwert für Wärmpumpen aus der statistischen Erhebung von 20 kWh/(m²a) angenommen (s. Bild 8).
Die Gebäudenutzfläche steht im direkten Zusammenhang mit der Kompaktheit: Gebäudenutzflächen unter 200 m², zumeist Einfamilienhäuser, haben mit 151 kWh/(m²a) den
höchsten Kennwert, Wohngebäude mit über 2.000 m² vom Typus Mehrgeschossbau
weisen mit 108 kWh/(m²a) den geringsten Kennwert auf.
Die Kennwerte der gewählten Bewertungskriterien für die Klasse „Gebäudehülle“ verteilen sich gleichmäßig von 85 kWh/(m²a) für die Gruppe „Neubau 2002“ bis
150 kWh/(m²a) für die komplett unsanierten Gebäude.
Vorteil:
- Übersichtliche, gut erschließbare Information
- Berücksichtigung Standardabweichung
- Berücksichtigung Energieträger Strom
Nachteil:
- Fehlende Zuordnung aller Hauptklassen untereinander
Lösungsvorschläge
33
Skala 2:
In zwei separaten Diagrammen für die Energieträger Öl und Gas (Bild 13) bzw. für
Fernwärme (Bild 14) werden die Hauptklassen in Skala 2 zueinander in Beziehung gesetzt. Bezogen sind die Skalen 2 auf die Diagramme in Bild 9 und Bild 10 und die Tabelle 2 und Tabelle 3.
In einem Skalenbereich von 0 bis 250 werden in Abhängigkeit von der Qualität der Gebäudehülle die Heizenergieverbrauchskennwerte in Bezug zu den vier Kategorien der
Gebäudenutzfläche dargestellt. Auf eine Berücksichtigung der Standardabweichung
wird aus Gründen der Übersichtlichkeit verzichtet.
Die folgenden Diagramme geben die Anzahl der bewerteten Gebäude für die Gebäudenutzfläche und die Gebäudehülle an. Aufgrund der begrenzten Anzahl stromversorgter
Gebäude (n=295) wird eine Differenzierung an dieser Stelle nicht weiter verfolgt.
Endenergie
0
20
40
60
80
100
120
140
160
180
200
220
240
Öl / Gas
2
≤ 200 m
200 - 500 m
2
500 - 2000 m2
Bild 13
Komplett unsaniert
Vorwiegend unsaniert
Neubau 02
> 2000 m2
Skala 2 Endenergie Öl / Gas
Für Gebäude mit dem Standard „Neubau 2002“ wird ein Kennwert von etwa
85 kWh/(m²a) ermittelt, der im Wesentlichen unabhängig von der Gebäudenutzfläche
ist. Bei Gebäuden mit niedrigerer Dämmqualität steigen die Verbrauchskennwerte mit
Abnahme der Gebäudenutzfläche deutlich an.
Die Erklärung, dass das A/Ve Verhältnis mit zunehmender Verbesserung der Gebäudehülle insgesamt weniger Einfluss hat, ist bauphysikalisch begründet. An dieser Stelle ist
auf die vergleichsweise geringe Anzahl an Gebäuden der Gruppe „Neubau 2002“ von
1.200 Gebäuden hinzuweisen, welche als Begründung für den Unterschied im Vergleich
zum „Neubau 1995 / komplett saniert“ (n = 11.671) angenommen werden kann. Insbe-
Lösungsvorschläge
34
sondere gilt dies aufgrund der Datenbasis für die Gebäude mit Gebäudenutzflächen
<200 m² und >2000 m².
Endenergie
Fernwärme
0
20
40
60
80
100
120
140
160
180
200
220
240
2
≤ 200 m
200 - 500 m
2
500 - 2000 m2
Bild 14
Komplett unsaniert
2
Neubau 02
> 2000 m
Skala 2 Endenergie Fernwärme
Die Kennwerte für die Fernwärme liegen unter dem Niveau von mit Gas bzw. Öl versorgten Gebäuden. Bei der Ermittlung der Endenergieverbrauchskennwerte liegen Erzeugungs- und Verteilverluste der Fernwärme außerhalb der Systemgrenze und werden
entsprechend nicht berücksichtigt. Aufgrund der insgesamt geringeren Anzahl von
6.320 Gebäuden ergeben sich insbesondere für die Standards „Neubau 2002“ (n = 120)
und „Komplett unsaniert“ (n = 228) bei kleiner Gebäudenutzfläche weniger aussagekräftige Ergebnisse.
Dennoch wird der Zusammenhang von steigenden Kennwerten bei abnehmender Gebäudenutzfläche durch die Betrachtung der statistisch belastbaren Standards „Neubau
1995 / komplett saniert“ und „Vorwiegend unsaniert“ bestätigt.
Vorteil:
- Zuordnung aller Hauptklassen untereinander
Nachteil:
- Einschränkungen der Aussagekraft in Randbereichen
- Vereinfachung für Verbrauchsausweis notwendig
- Keine Berücksichtigung der Standardabweichung
- Keine Berücksichtigung Energieträger Strom
Lösungsvorschläge
35
Skala 3:
Für den Energieausweis ist eine Vereinfachung in der Darstellung der Verbrauchskennwerte notwendig, die die vorhandenen Unschärfen weitgehend ausblendet. Auf
Grundlage der Daten aus Skala 2 werden daher für jeden Kennwert einzelne Farbskalen vorgeschlagen. Die Verteilung für die Energieträger Öl / Gas zeigt Bild 15, die Skala
für die Fernwärme zeigt Bild 16.
Für die Klassen „Öl und Gas“ - „Neubau 1995 / komplett saniert“ und „vorwiegend saniert“ liegen die arithmetischen Mittelwerte des Kennwerts in der Skalenmitte. Da die
Klassen „Neubau 2002“ und „Komplett unsaniert“ aufgrund geringer Datengrundlage in
den Randbereichen Unschärfen aufweisen, werden diese Skalenbereiche entsprechend
idealisiert verschoben.
Auch hier wird die Länge der Farbskala aus der Standardabweichung unter der vereinfachten Annahme einer Normalverteilung durch Addition des verbleibenden Anteils von
16 % auf der linken wie auf der rechten Seite der Standardabweichung berechnet. Auf
die Darstellung der Standardabweichung und der Mittelwerte wird aus Gründen der
Übersichtlichkeit verzichtet.
Öl / Gas
kWh/(m²a)
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
110
120
130
140
150
160
170
180
190
200
210
220
230
240
250
Neubau 02
≤ 200 m2
200 - 500 m2
500 - 2000 m2
> 2000 m2
Neubau 95 / komp. saniert
≤ 200 m2
200 - 500 m2
500 - 2000 m2
> 2000 m2
≤ 200 m2
200 - 500 m2
500 - 2000 m2
> 2000 m2
Komplett unsaniert
≤ 200 m2
200 - 500 m2
500 - 2000 m2
> 2000 m2
Bild 15
Skala 3 Endenergie Öl / Gas
Die Ergebnisse entsprechen denen aus Skala 2, sind aber über die einzelnen Farbskalen besser lesbar und somit für die Einschätzung der energetischen Qualität eines Gebäudes besser geeignet.
Durch die Ermittlung der Skalenlängen aus den unterschiedlichen Standardabweichungen unterscheiden sich die Skalen. Insbesondere beim Datensatz Fernwärme sind daher zur Idealisierung größere Veränderungen der Skalen notwendig.
Lösungsvorschläge
Fernwärme
kWh/(m²a)
0
10
20
30
40
50
60
70
80
36
90
100
110
120
130
140
150
160
170
180
190
200
210
220
230
240
250
Neubau 02
≤ 200 m2
200 - 500 m2
500 - 2000 m2
> 2000 m2
Neubau 95 / komp. saniert
≤ 200 m2
200 - 500 m2
500 - 2000 m2
> 2000 m2
≤ 200 m2
200 - 500 m2
500 - 2000 m2
> 2000 m2
Komplett unsaniert
≤ 200 m2
200 - 500 m2
500 - 2000 m2
> 2000 m2
Bild 16
Skala 3 Endenergie Fernwärme
Vorteil:
- Idealisierte Darstellung
- Vereinfachte Ablesung und Bewertung
- Zuordnung aller Hauptklassen untereinander
Nachteil:
- Geringer Verlust von Dateninformationen
- Kein Berücksichtigung Energieträger Strom
Skala 4:
Zusätzlich zur Zuordnung der Hauptklassen wie in den Skalen 2 bis 3, ist eine komplette Zuordnung aller Haupt- und Nebenklassen möglich, um individuelle Verbrauchskennzahlen für alle Energieträger, Gebäudenutzflächen und Qualitäten von Gebäudehüllen
zu erhalten.
Bild 17 stellt eine solche komplette Zuordnung für die Energieträger Gas und Öl (hellrot)
sowie Fernwärme und Öl (hellblau) in Form einer Baumstruktur dar.
Jedem Gebäudehüllstandard sind in Abhängigkeit der Gebäudenutzfläche und des
Energieträgers eine Verbrauchskennzahl (VKZ) und die zugrunde gelegte Datenbasis
(Anzahl der Gebäude) zugeordnet.
Die Einschränkungen in der Aussagekraft, die sich aufgrund geringer Datenanzahl pro
Gruppe ergeben, kommen bei der differenzierteren Zuordnung noch stärker zum tragen.
Die rot umrandeten Kennzahlen beruhen auf einer Anzahl von unter 100 Gebäuden und
werden daher von einer Kennwertbewertung ausgeschlossen.
Lösungsvorschläge
2
≤ 200 m
2
200-500 m
VKZ
Anzahl
Öl / Gas
134
57.562
Fernwärme
105
6.320
2
500-2000 m
2
> 2000 m
Bild 17
37
VKZ
Anzahl
151
9.322
136
116
136
28.113
119
993
124
17.755
107
2.908
121
2.372
95
2.303
VKZ
Anzahl
Neubau
2002
85
58
214
1
Neubau 1995 /
Komplett saniert
111
118
1.676
25
Vorwiegend
unsaniert
155
142
6.115
78
Komplett
unsaniert
176
144
1.317
12
Neubau
2002
87
81
445
16
Neubau 1995 /
Komplett saniert
114
100
5.210
182
Vorwiegend
unsaniert
141
123
20.719
754
Komplett
unsaniert
156
158
1.739
41
Neubau
2002
84
77
511
77
Neubau 1995 /
Komplett saniert
102
85
4.251
835
Vorwiegend
unsaniert
133
116
11.934
1.902
Komplett
unsaniert
139
138
1.059
94
Neubau
2002
87
82
62
26
Neubau 1995 /
Komplett saniert
99
83
534
894
Vorwiegend
unsaniert
128
102
1.672
1.302
Komplett
unsaniert
137
111
104
81
Skala 4 Individuelle Energiekennzahlen
Das Ablesen individueller Verbrauchskennzahlen aus einer Baumstruktur durch den
Aussteller eines Verbrauchausweises ist eine Möglichkeit zur Kennwertermittlung. Diese Lösung ist insbesondere dann vorteilhaft, wenn auf weitere Hilfsmittel wie verschiebbare Skalen oder eine Softwareunterstützung zur Bestimmung der Kennzahlen verzichtet werden soll.
Eine weitere Möglichkeit zur Kennwertermittlung stellt eine Softwarelösung dar. Über
einfache Eingabefelder zu den drei Hauptgruppen Energieträger, Gebäudenutzflächen,
Gebäudehüllen wird automatisch der individuelle Vergleichskennwert ausgegeben.
Auf Grundlage der derzeitig verfügbaren Datenbasis sind die Randbereiche vieler
Fernwärmekategorien durch eine Anzahl an Datenwerten unter 100 Gebäuden in ihrer
Lösungsvorschläge
Vorteil:
38
- Zuordnung aller Haupt- und Nebenklassen untereinander
- Kein Verlust von Dateninformationen
Nachteil:
- Eingeschränkte Anzahl in einzelnen Kategorien
- Ablesung aufwendiger
- Softwarelösungen mit automatischen Verknüpfungen sinnvoll
- Kein Berücksichtigung Energieträger Strom
Lösungsvorschläge
39
7.2 Skala Primärenergie
Der Verbrauchsausweis soll wie der Energiebedarfsausweis durch die primärenergetische Bewertung die Vergleichbarkeit von Gebäuden mit unterschiedlichen Energieträgern ermöglichen. Die ermittelten Endenergiewerte werden unter der Verwendung von
gesetzlich definierten Faktoren zum Primärenergiebedarf verrechnet.
Die Skala in Bild 18 zeigt den Vorschlag mit einer Verteilung der primärenergetischen
Kennzahlen für die Energieträger Gas / Öl, Fernwärme und Strom in einem Skalenbereich von 0 bis 500 kWh/(m²a).
Primärenergie
Energieträger
kWh/(m²a)
0
20
40
60
80
100 120 140 160 180 200 220 240 260 280 300 320 340 360 380 400 420 440 460 480 500
Fernwärme
Gas/ Öl
Strom
Bild 18
Skala 6 Primärenergie Energieträger
Die Werte werden aus den Kennzahlen für den Endenergieverbrauch in 0 berechnet.
Gas bzw. Öl haben einen primärenergetischen Kennwert von 148 kWh/(m²a). Für die
Fernwärme gilt ein entsprechender Wert von 74 kWh/(m²a). Bei der Berechnung wird
hier ein Primärenergiefaktor nach EnEV für eine Kraftwärmekopplung mit fossilem
Energieträger angenommen.
Für den Energieträger Strom wird abweichend von der bisherigen Ermittlung der Skalenlänge berücksichtigt, dass sich unter den Wärmeerzeugern auch Wärmepumpen
befinden. Daher wird als minimaler Wert der Stromskala der minimale endenergetische
Verbrauchkennwert für Wärmpumpen aus der statistischen Erhebung von 21 kWh/(m²a)
angenommen (s. Bild 8), was primärenergetisch einem Kennwert von 55 kWh/(m²a)
entspricht. Der Kennwert für Strom wird nach dem bisherigen Verfahren über die Standardabweichung ermittelt und liegt mit 322 kWh/(m²a) erwartungsgemäß am höchsten.
7.3 Gesamtdarstellung
In Bild 19 wird die Kombination einer endenergetischen Skala von 0 bis 250 kWh/(m²a)
und einer primärenergetischen Skala von 0 bis 500 kWh/(m²a) vorgeschlagen, in denen
die ermittelten Vergleichswerte nach den Klassen „Energieträger“, „Gebäudenutzfläche“
und „Gebäudehülle“ über Farbskalen zugeordnet werden. Da die Verwendung einer
Lösungsvorschläge
40
Farbskala für alle Klassen aufgrund der großen Abweichungen zwischen den einzelnen
Klassen unpräzise ist, wird jeder Klasse eine individuelle Farbskala zugeordnet.
In diese werden die beiden Verbrauchswerte des zu bewertenden Gebäudes über einen
Pfeil angegeben. Dem Gebäudeeigentümer wird durch die direkte Zuordnung des eigenen Energieverbrauchs in der Skala eine möglichst präzise energetische Einschätzung
seines Gebäudes ermöglicht. Etwaiges Verbesserungspotential wird durch Vergleich
mit der Standardabweichung und durch Einordnung zu den Farbverläufen aufgezeigt.
Endenergie
Dieses Gebäude:
110 kWh/(m²a) Endenergie
Energieträger
kWh/(m²a)
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100 110 120 130 140 150 160 170 180 190 200 210 220 230 240 250
kWh/(m²a)
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100 110 120 130 140 150 160 170 180 190 200 210 220 230 240 250
kWh/(m²a)
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100 110 120 130 140 150 160 170 180 190 200 210 220 230 240 250
Fernwärme
Gas / Öl
Strom
Gebäudenutzfläche
> 2.000 m²
500-2.000 m²
200-500 m²
≤ 200 m²
Gebäudehülle
Neubau 02
Vorw. Saniert
Kompl. unsaniert
Dieses Gebäude:
121 kWh/(m²a) Primärenergie
Primärenergie
Energieträger
kWh/(m²a)
0
20
40
60
80
100 120 140 160 180 200 220 240 260 280 300 320 340 360 380 400 420 440 460 480 500
Fernwärme
Gas/ Öl
Strom
Bild 19
Beispiel neue Vergleichswerte für Verbrauchsausweis
Zur Verbesserung der Lesbarkeit, sollten sich bei einer Softwarelösung nach Eintragung
der individuellen Verbrauchswerte alle nicht gewählten Farbskalen ausblenden (s. Bild
20).
Lösungsvorschläge
41
Endenergie
Dieses Gebäude:
Energieträger
kWh/(m²a)
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100 110 120 130 140 150 160 170 180 190 200 210 220 230 240 250
kWh/(m²a)
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100 110 120 130 140 150 160 170 180 190 200 210 220 230 240 250
kWh/(m²a)
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100 110 120 130 140 150 160 170 180 190 200 210 220 230 240 250
Gas / Öl
Gebäudenutzfläche
500-2.000 m²
Gebäudehülle
Dieses Gebäude:
Primärenergie
Energieträger
kWh/(m²a)
0
20
40
60
80
100 120 140 160 180 200 220 240 260 280 300 320 340 360 380 400 420 440 460 480 500
Gas/ Öl
Bild 20
Beispiel neue Vergleichswerte für Verbrauchsausweis (mit Ausblendung)
Lösungsvorschläge
42
8 Änderungen im Verbrauchsausweis
Im Folgenden werden die Änderungen im Formular des Verbrauchsausweises vorgeschlagen, die Ergebnis der vorangegangenen Untersuchungen sind.
Alle relevanten Daten, die zur Berechnung des Verbrauchskennwertes benötigt werden,
sollten im Ausweis dokumentiert werden, um die Transparenz erhöhen und die Prüffähigkeit der Angaben zu ermöglichen.
Eingabefelder mit Freitext sollten im Energieausweis weitestgehend vermieden werden,
da damit die statistische Auswertung und die Vergleichbarkeit der Ergebnisse erheblich
erschwert werden.
8.1 Energiebezugsfläche
Als Bezugsfläche im Energieausweis ist die Gebäudenutzfläche An festgelegt. Zur Vereinfachung erlaubt die EnEV [1] die Möglichkeit, die Gebäudenutzfläche AN über einen
pauschalen Faktor aus der Wohnfläche zu berechnen. Nach EnEV § 19 (1) werden
Wohngebäude mit bis zu zwei Wohneinheiten und beheiztem Keller pauschal mit dem
1,35-fachen Wert der Wohnfläche, sonstige Wohngebäude mit dem 1,20-fachen Wert
der Wohnfläche angenommen.
Aus der statistischen Erhebung ist nicht ablesbar, wie die Energiebezugsfläche über die
Wohnfläche berechnet wird. Im Verbrauchsausweis ist bisher keine Angabe zur Flächenermittlung vorgesehen. Insofern ist auch eine Bewertung bzgl. der Angemessenheit der Höhe der angenommenen Faktoren mit den verwendeten Daten nicht möglich.
Da für Wohngebäude die Wohnfläche im Vergleich zur Gebäudenutzfläche die gängigere Größe ist, muss mit einer mehrheitlichen Anwendung dieser Ausnahmeregelung gerechnet werden.
Um den Einfluss des Unsicherheitsfaktors bewerten und ggf. ausgleichen zu können,
sollte bei Ermittlung der Energiebezugsfläche der Berechnungsweg im Energieausweis
dokumentiert werden.
Zur Vereinheitlichung der Vorgehensweise bei Wohn- und Nichtwohngebäude wird vorgeschlagen, die Verwendung der Nettogrundfläche (NGF) als gemeinsame Energiebezugsfläche zu prüfen. Auch hier ist eine pauschale Ermittlung über die Wohnfläche mit
angemessenen Umrechungsfaktoren denkbar.
Änderungen im Verbrauchsausweis
43
8.2 Heizwertbezug Gas
Die Gasabrechnungen der Energieversorger erfolgen nach DVGW-Arbeitsblatt G 685
[10] über den Brennwert. Für den Verbrauchsausweis ist nach Bekanntmachung des
BMVBS 06/2009 [11] die Angabe des Verbrauchs über den Heizwert vorgesehen. Auch
die Heizkostenverordnung (HKVO 2009 § 9) [3] fordert eine Angabe über den Heizwert.
In der Praxis ist davon auszugehen, dass brennwertbezogene Gasverbrauchswerte aus
Heizkostenabrechnungen der Mieter für den Verbrauchsausweis oftmals unverändert
übernommen werden. In solchen Fällen sind die Energiekennzahlen für Gas im Verbrauchsausweis um etwa 10 Prozent überhöht.
Für den Verbrauchsausweis wird daher empfohlen, auf die Notwendigkeit einer Umrechnung brennwertbezogener Gasverbräuche mit einem Korrekturfaktor von 0,9 hinzuweisen.
8.3 Leerstandsfaktor
Über die „Bekanntmachung der Regeln für Energieverbrauchskennwerte im Wohngebäudebestand“ des BMVBS [11] ist ein flächen- und zeitanteiliger Leerstandsfaktor definiert. Bei Berücksichtigung eines Leerstands wird eine Angabe des Leerstandsfaktors
im Verbrauchsausweis empfohlen.
8.4 Klimafaktoren
Die Witterungsbereinigung des Energieverbrauchs erfolgt seit August 2008 durch neue
ortsgenaue Klimafaktoren des DWD [4]. Lokalisiert wird der Gebäudestandort über die
Angabe der Postleitzahl. Zu jedem Ort liegen mittlere Tagestemperaturwerte von einer
zugeordneten Messstation vor, Interpolationen zwischen den Orten möglich.
Die Abweichung von alten und neuen Klimafaktoren wird anhand von 220.000 Energiekennzahlen für Mietwohnungsobjekte der Brunata-Metrona Gruppe mit Stand von Ende
2008 untersucht. [8]
Bild 21
44
Abweichung Energiekennwerte bzgl. Klimafaktoren [Brunata-Metrona]
In Bild 21 sind die Summenhäufigkeiten der Energiekennzahlen in Abhängigkeit der
Abweichung der alten und neuen Klimafaktoren voneinander (alt - neu) aufgetragen. Im
Diagramm gibt die rote Kurve alle vorliegenden Energiekennzahlen ohne Differenzierung in Heizungs- und Warmwasserverbrauch (EKZ Gesamt) wieder. Die schwarze
Kurve stellt die Energiekennzahlen nur mit Bezug auf den Heizungsverbrauch (EKZ
Heizung) dar.
Die mittlere Abweichung zwischen alten und neuen Klimafaktoren über den Median liegt
für beide Kurven bei etwa - 3 %. Da die Abweichung sich aus der Differenz der Energiekennzahlen auf Basis alter Klimafaktoren abzüglich derjenigen auf Basis neuer Klimafaktoren ergibt, haben sich die Energiekennzahlen mit neuen Klimafaktoren statistisch um rd. 3 % erhöht. Verbrauchsausweise mit neuen Klimafaktoren werden somit im
Vergleich ungünstiger bewertet.
Diese systematische Erhöhung von 3 % bei Verwendung der neuen ortsgenauen Klimafaktoren resultiert in erster Linie aus der zusätzlichen Berücksichtigung der Besiedlungsdichte. Für dicht besiedelte Orte werden im Vergleich zu freien Landschaftsflächen
höhere Außentemperaturen angenommen, die auf der anderen Seite die spezifischen
Energiekennzahlen erhöhen.
45
In Bild 22 wird der Einfluss der räumlichen Lage genauer untersucht, indem die Abweichungen bei der Bewertung mit alten und neuen Klimafaktoren in Abhängigkeit von der
jeweiligen Postleitzahl aufgetragen werden.
Bei der Verwendung neuer Klimafaktoren bedeuten negative Abweichungen auch hier
höhere Energiekennzahlen, positive Abweichungen entsprechend niedrigeren Energiekennzahlen.
Bild 22
Abweichung Klimafaktoren nach Postleitzahl [Brunata-Metrona]
Bei Anwendung der neuen Klimafaktoren ergeben sich vorwiegend im Bereich mit Postleitzahlen von 35000 bis 55000 höhere Energiekennzahlen. Im Postleitzahlengebiet von
55000 bis 65000 ergeben sich tendenziell niedrigere Energiekennzahlen. Diese höchsten Abweichungen von alten zu den neuen Klimafaktoren sind somit überwiegend in
den Mittelgebirgen in der Nähe des Mittelrheins (s. Bild 23) zu verorten.
Bild 23
46
Postleitzahlenkarte
Zu begründen ist dies in erster Linie mit der genaueren Bewertung der geographischen
Lage der Objekte über die neuen Postleitzahlen, was sich insbesondere bei den Orten
im Mittelrheintal bzw. bei den angrenzenden Mittelgebirgen auswirkt. Bei der grobmaschigen Wetterbereinigung über die alten Postleitzahlen treten Unschärfen bei der Zuordnung der Objekte zu höher bzw. niedriger gelegenen Wetterstationen wesentlich
häufiger auf.
Im folgenden Histogramm in Bild 24 sind die Abweichungen der alten zu den neuen
Klimafaktoren statistisch bewertet, indem die prozentuale Abweichung der Anteile dargestellt wird.
Bild 24
47
Anteile an Abweichung Energiekennwerte [Brunata-Metrona]
Statistisch überwiegt die Anzahl der Objekte, bei denen sich die Energiekennzahlen
durch die Anwendung der neuen Klimafaktoren erhöhen. Der Anteil beträgt insgesamt
53 %. Der Gesamtanteil der Objekte mit niedrigeren Energiekennzahlen liegt dagegen
bei 47 %.
Mit neuen Klimafaktoren ergeben sich um 10 % höhere Energiekennzahlen bei 14 %
der Gebäude und über 20 % höhere Energiekennzahlen bei 5 % der Gebäude.
Im Vergleich dazu fällt das Absinken der Energiekennzahlen bei neuen Klimafaktoren
geringer aus: Abweichungen von über - 10 % ergeben sich bei 5 % der Gebäude, Abweichungen von über - 20 % bei nur 1 % der Gebäude.
Fazit:
Um die systematischen Ungenauigkeiten bei der Ausstellung der Verbrauchausweise
zu reduzieren, ist die verpflichtende Verwendung der ortsgenauen Klimafaktoren zu
empfehlen.
Insgesamt sind die Unschärfen, die sich bei Verwendung der alten und neuen Klimafaktoren ergeben, im Vergleich jedoch so gering, dass sich eine generelle Änderung alter
Verbrauchsausweise nicht begründen lässt. Auf den zunehmenden Einfluss erhöhter
Außentemperaturen infolge klimatischer Veränderungen für die Witterungsbereinigung
wird an dieser Stelle hingewiesen.
48
8.5 CO2-Emission
Als zusätzliche Angabe wird die CO2-Emission empfohlen, um den Verbrauchsausweis
um eine in verschiedenen Studien und Untersuchungen häufig verwendete Vergleichsmöglichkeit zu erweitern. Für die Umrechnung der Endenergieverbrauchskennwerte ist
eine Tabelle zu aktuellen CO2-Äquivalenten [g/kWhEnd] oder in elektronischer Form z.B.
als Drop-Down Menü zur automatischen Berechnung anzubieten. Da die Richtlinie des
europäischen Parlaments [2] keine verpflichtende Angabe fordert, ist formal nur eine
freiwillige Angabe möglich.
8.6 Angabe Energiegewinnung
Solarthermie
Die Wärmegewinne einer thermischen Solaranlage werden in der energetischen Gebäudebilanz über den reduzierten Heizenergieverbrauch berücksichtigt. Eine aussagekräftige Datenerhebung, bei der der solare Deckungsanteil am Gesamtwärmeverbrauch
z.B. über Wärmemengenzähler ermittelt worden ist, steht nicht zur Verfügung und ist
auch zukünftig nicht umsetzbar.
Zur Verbesserung der Aussagekraft im Verbrauchsausweis wird daher empfohlen, den
Betrieb einer Anlage zur solaren Warmwasserbereitung und / oder einer solaren Heizunterstützung zu dokumentieren.
Auf die Angabe pauschaler spezifischer Referenzwerte wird verzichtet, da die gewonnene Energiemenge bzw. der solare Deckungsanteil einer thermischen Solaranlage
sowohl für die Warmwasserbereitung (s. Kapitel 8.10 ) als auch für die Heizungsunterstützung direkt abhängig ist von der Qualität der Gebäudehülle und somit hohe
Schwankungsbreiten aufweist.
Photovoltaik
Zur Anrechnung von Strom aus erneuerbaren Energien gibt die EnEV 2009 folgendes
vor: „Wird in Gebäuden Strom aus erneuerbaren Energien eingesetzt, darf der Strom in
den Berechnungen…von dem Endenergiebedarf abgezogen werden, wenn er
1. im unmittelbaren räumlichen Zusammenhang zu dem Gebäude erzeugt und
2. vorrangig in dem Gebäude selbst genutzt und nur die überschüssige Energiemenge
in ein öffentliches Netz eingespeist wird.“ [1]
In die Bilanzierung geht daher nur der Anteil des regenerativ erzeugten Stroms ein, der
nicht in das öffentliche Netz eingespeist und im Gebäude verbraucht wird.
49
Da sich das sowohl auf die Warmwasserbereitung und Lüftung als auch auf den gesamten Haushaltsstrom bezieht, ist die Angabe eines pauschalen Referenzwertes zur
Stromgewinnung durch Photovoltaik nicht möglich.
Vorgeschlagen wird daher den Betrieb einer Photovoltaikanlage allgemein zu dokumentieren und zusätzlich die Nennleistung [kWp] der Anlage anzugeben.
8.7 Gesonderte Energieverbraucher
Da die folgenden gesonderten Energieverbraucher in keiner Weise messtechnisch erfasst werden, sollten sie im Verbrauchausweis, dokumentiert und über pauschale Referenzwerte berücksichtigt werden:
Energieverbrauch für Kochen
Da zum Kochenergieverbrauch in Wohngebäuden keine repräsentative Datenerhebung
vorliegt, wird auf eine Veröffentlichung in der Zeitschrift „Naturschutz heute“ des Naturschutzbundes Deutschland (NABU) zurückgegriffen [15]. Darin wird der mittlere Endenergieverbrauch eines Haushaltes für einen Gasherd mit 260 kWh/a und für einen
Elektroherd mit 420 kWh/a angegeben.
Legt man eine mittlere Flächengröße pro Wohneinheit von 80 m² zugrunde, entspricht
dies einem spezifischen Verbrauch für den Gasherd von 3,3 kWh/(m²a) und für den
Elektroherd von 5,3 kWh/(m²a). Die entsprechenden Primärenergiewerte liegen bei
3,6 kWh/(m²a) für den Gasherd und bei 13,8 kWh/(m²a) für den Elektroherd.
Es wird vorgeschlagen, diese pauschalen Referenzwerte für den Energieverbrauch Kochen zu berücksichtigen.
Kühlung
Für die Kühlung eines Wohngebäudes wird als pauschaler Referenzwert der Endenergiebedarf von 6 kWh/(m²a) und der entsprechende primärenergetische Referenzwert
von 15,6 kWh/(m²a) aus dem bisherigen Verbrauchsausweis übernommen.
50
Elektrische Warmwasserbereitung
Statistische Aussagen zum Warmwasserverbrauch dezentraler Anlagen insbesondere
für die Warmwasserbereitung mit Strom können aufgrund einer sehr geringeren Datengrundlage nicht getroffen werden.
Die abgestuften Pauschalwerte für Warmwasseranteile der dezentralen Anlagen (s.
8.10) können für die dezentrale elektrische Warmwasserbereitung nicht übernommen
werden, da die Leitungs- und Bereitstellungsverluste im Vergleich nur sehr gering sind.
Im Verbrauchsausweis sollte der Betrieb einer elektrischen Warmwasserbereitung vermerkt werden. Zur Angabe eines pauschalen Referenzwertes für den Wärmebedarf der
Trinkwassererwärmung wird vereinfacht ein endenergetischer Pauschalwert von
12,5 kWh/(m²a) nach EnEV vorgeschlagen. Die primärenergetische Bewertung mit
37,2 kWh/(m²a) erfolgt über eine Aufwandszahl von 1,1 und einen Primärenergiefaktor
für elektrischen Strom von 2,6.
8.8 Gesonderte Wärmeerzeuger
Aufgrund der komplexen energetischen Bilanzierung einer Wärmepumpe oder eines
Blockheizkraftwerks wird für den Verbrauchausweis empfohlen, die Wärmeerzeuger
ohne pauschalen Referenzwert anzugeben, sofern keine messtechnischen Erfassungen
vorliegen.
Wärmepumpe
In Abstimmung mit dem Auftraggeber ist für den Energieverbrauch einer Wärmepumpe
keine Unterscheidung zur Stromheizung vorgesehen. Im Zweifelsfall steht eine Bedarfsberechnung nach EnEV zur Verfügung.
Um zukünftig Unsicherheiten bei der Bewertung von Wärmepumpenheizungen zu vermeiden, wird eine gesetzliche Verpflichtung zur Strom- und Wärmeverbrauchserfassung
empfohlen. Neben dem Strom für die Wärmebereitstellung bzw. der erzeugten Wärmemenge wäre der Hilfsstrom für den Gebäudebetrieb (Pumpen, elektrischer Heizstab
etc.) zu erfassen.
Moderne Wärmepumpen verfügen mittlerweile über solche separaten Stromzähler. Seit
2008 sind Wärmepumpen auch Teil des Marktanreizprogramms der BAFA [16], zu deren Fördervoraussetzungen eine Strom- und Wärmemengenerfassung gehört.
51
Blockheizkraftwerk
Durch den Betrieb einer Kraft-Wärme-Kopplungs-Anlage ergibt sich ein erhöhter Brennstoffverbrauch, der in der Regel messtechnisch nicht erfasst wird. Für die Angabe des
Energiekennwerts im Verbrauchsausweis ist i. d. R. nur die reine Wärmelieferung von
Interesse. Nur für den Fall, dass der erzeugte Strom auch innerhalb des Gebäudes verbraucht wird, ist für diesen Anteil eine energetische Bilanzierung im Gebäude möglich.
Wenn kein separater Wärmemengenzähler bzw. keine Messung des intern genutzten
Stroms vorhanden sind, ist die Ausstellung eines Verbrauchsausweises für ein Blockheizkraftwerk nicht möglich, da ein separater endenergetischer Wärmeanteil nicht präzise zu ermitteln ist. Auch die Heizkostenverordnung sieht dafür keine Regelung vor. In
diesem Fall ist ein Bedarfsausweis erforderlich.
Liegen Messdaten vor, kann die Primärenergiebewertung durch die Verwendung angepasster Primärenergiefaktoren, z.B. nach DIN 4701 - 10 C.4 [17] erfolgen.
8.9 Neue Vergleichswerte
Die Ermittlung und Darstellung der neuen Vergleichswerte bezieht sich auf die Lösungsvorschläge aus Kapitel 5 für den End- und Primärenergieverbrauch.
8.10 Abgestufte Warmwasseranteile
Grundsätzlich gibt die Verordnung über die Heizkostenabrechnung vor, „dass zur Erfassung des anteiligen Wärmeverbrauchs Wärmezähler oder Heizkostenverteiler, zur Erfassung des anteiligen Warmwasserverbrauchs Warmwasserzähler oder andere geeignete Ausstattungen zu verwenden sind.“[3] Diese getrennte Datenaufnahme ist derzeit
im Gebäudebestand bei weitem kein Standard.
Mit der Novellierung der Verordnung in 2009 entfällt ab dem Jahr 2014 die Möglichkeit,
bei Fehlen einer messtechnischen Erfassung, einen pauschalen Warmwasser-Anteil
von 18 % anzunehmen, was den Datenerhebungen in Zukunft eine wesentliche Unschärfe nimmt.
Allerdings lässt auch die neue Heizkostenverordnung 2009 Ausnahmen zu, wenn der
Einbau entsprechender Messtechnik aus wirtschaftlichen Gründen nicht möglich ist. Der
auf die Wohn- und Nutzfläche bezogene Pauschalwert ist dann mit 32 kWh/(m²a) für die
zentrale Warmwasserversorgungsanlage anzunehmen.
52
Da derzeit die Mehrzahl der Gebäude mit kombinierten Heiz- und Warmwasseranlagen
keine getrennte Verbrauchserfassung besitzt, werden die verfügbaren Gesamtverbrauchswerte weiterhin über einen pauschalen Prozentsatz für Heizung und Warmwasser aufgeteilt. Besondere Bedeutung bekommt die Aufteilung im Verbrauchsausweis, da
für den Anteil der Warmwasserbereitung keine Witterungsbereinigung erfolgt.
Ein pauschaler und einheitlich abgeschätzter Warmwasseranteil von 18 % erscheint
aufgrund der fortschreitenden Verbesserungen der Energieeffizienz der Gebäude nicht
mehr angemessen. Der Warmwasseranteil am Gesamtenergieverbrauch hängt wesentlich von der Anzahl der versorgten Personen und deren Warmwasserbedarf ab und ist
damit vom energetischen Zustand des Gebäudes unabhängig. Bei besonders energieeffizienten Gebäuden steigt der Anteil am Gesamtenergieverbrauch damit rein rechnerisch deutlich an.
Um diesen Zusammenhang näher zu untersuchen, hat die Brunata-Metrona [8] die Basis aller Daten in einer Näherung um den Anteil pauschaler Warmwasseranteile von
18 % bereinigt.
Während vorhandene gemessene Warmwasseranteile durch Wärmemengenzähler
oder separate Wasserzähler übernommen werden können, ist für den Großteil eine statistische Bereinigung notwendig. Dabei wird ein mathematisches Verfahren angewendet, das die statistische Häufung der pauschalen Warmwasseranteile von 18 % mit den
anderen Warmwasseranteilen über ein Raster von Polygonzügen gegenüberstellt. In
einem zweiten Schritt wird der Polygonzug zum Anteil von 18 % im Verhältnis zu den
übrigen Anteilen geglättet und gleichzeitig interpoliert. Über das Verfahren verbleibt eine
Teilmenge von rd. 150.000 Energiekennzahlen, die zur weiteren Analyse verwendet
werden.
Das Histogramm in Bild 25 stellt die Häufigkeitsverteilung relativer Warmwasseranteile
der ermittelten Teilmenge dar. Für den Warmwasseranteil ergibt sich ein Median von 19
% und ein arithmetischer Mittelwert von 21 %. Den höchsten Anteil (Modalwert) hat die
Gruppe mit einem Warmwasseranteil von 17,5 %. Betrachtet man ausschließlich diese
Zahlen, entsprechen sie dem Pauschalwert nach alter Heizkostenverordnung von 18 %
weitgehend. Die stark rechtsschiefe Verteilung bei hohen Warmwasseranteilen dagegen deutet auf grundlegend höhere Anteile hin.
Bild 25
53
Häufigkeitsverteilung relativer Warmwasseranteile [Brunata-Metrona]
Hohe Warmwasseranteile über 50 % lassen sich zum einen durch besondere Nutzungsformen wie einer vorwiegenden Sommernutzung oder zusätzliche elektrische
Heizungen ohne Erfassung erklären. Zum anderen kommen auch energieeffiziente Gebäude zum Tragen, die einen geringen Heizwärmeverbrauch und damit im Vergleich
hohen Warmwasseranteil haben.
Bild 26
Warmwasseranteil über 50 % Quantil [Brunata-Metrona]
54
Zur genaueren Bewertung werden die Warmwasseranteile in Bild 26 als Mediane in
Abhängigkeit der Energiekennwerte der Liegenschaften aufgetragen.
Die Einschätzung, dass eine pauschale und einheitliche Abschätzung des Warmwasseranteils auf 18 % nicht angemessen ist, wird bestätigt. Der Warmwasseranteil steigt
von 15 % bei Gebäuden mit hohen Energieverbrauchswerten bis über 30 % bei energieeffizienten Gebäuden an.
Überträgt man die Wertepaare aus Bild 26 in eine Tabelle (Bild 27), lässt sich der Wärmebedarf zur Warmwasserbereitung über folgende abgestufte Pauschalwerte in Abhängigkeit zum energetischen Gebäudezustand darstellen.
Energiekennwert Gesamtwärme
[kWh/m² a]
50
75
100
150
200
250
300
Bild 27
Rel. Warmwasseranteil
[%]
33
25
22
18
16
15
14
Energiekennwert Warmwasser
[kWh/m² a]
17
19
22
27
32
38
42
Energiekennwert Heizwärme
[kWh/m² a]
34
56
78
123
168
213
258
Energiekennwerte und Warmwasseranteil
Zudem wird der Energiekennwert des Gesamtwärmeanteils auf Grundlage des prozentualen Warmwasseranteils aufgeteilt in Kennwerte für Warmwasser und Heizwärme.
Daraus ergibt sich, dass energieeffiziente Gebäude mit einem Warmwasseranteil von
33 % nur einen Energiekennwert für Warmwasser von 17 kWh/(m²a) aufweisen. Im Fall
nicht energieeffizienter Gebäude werden dagegen bei einem Warmwasseranteil von
14 % Kennwerte für den Wärmebedarf zur Warmwasserbereitung von 42 kWh/(m²a)
erreicht.
Der Mittelwert beider Kennzahlen entspricht hier zwar dem Pauschalwert der Heizkostenverordnung 2009 für die zentrale Warmwasserversorgungsanlage von 32 kWh/(m²a),
weicht aber ohne Berücksichtigung der Hüllflächenqualität zu stark von den tatsächlichen Energiekennwerten ab.
Die Erkenntnis, dass sich die Energiekennzahlen für Warmwasser bei ineffizienten und
effizienten Gebäuden unterscheiden, steht im Widerspruch zu der Annahme, dass der
Warmwasserverbrauch unabhängig ist von der Qualität der Gebäudehülle und im wesentlich von der Anzahl der versorgten Personen abhängt.
55
Bei genauerer Betrachtung ist allerdings zu berücksichtigen, dass Gebäude mit hohen
Wärmeverbrauchswerten neben einer unsanierten Gebäudehülle oftmals über eine veraltete Gebäudetechnik im Bereich der Erzeugung, Speicherung und Verteilung verfügen.
Dies kann die maximalen Differenzen beim spezifischen Warmwasserverbrauch von
ineffizienten und effizienten Gebäuden von rund 25 kWh/(m²a) erklären.
Relevante Unterschiede im Komfortanspruch, Lüftungsverhalten, Anwesenheit, Einsparbewusstsein der Nutzer alter, sanierter und neuer Gebäude sind denkbar, lassen
sich aber statistisch nur in Teilen konkretisieren. [vgl. 12]
Fazit:
Die bisherige pauschale und einheitliche Abschätzung des Warmwasseranteils von
18 % sowie der auf die Wohn- und Nutzfläche bezogene Pauschalwert für die zentrale
Warmwasserversorgungsanlage nach Heizkostenverordnung 2009 von 32 kWh/(m²a)
sind nicht angemessen. Aufgrund einer statistischen Erhebung lässt sich belegen, dass
der Warmwasseranteil von 15 % bei Gebäuden mit hohen Energieverbrauchswerten bis
über 30 % bei energieeffizienten Gebäuden ansteigt. Entsprechend umgekehrt verhalten sich die Energiekennwerte für den Wärmebedarf zur Warmwasserbereitung.
Die mit der Heizkostenverordnung 2009 [3] verbrauchsgerechte Erfassung des Warmwasserverbrauchs ist notwendig, um eine Verteilgerechtigkeit der Energiekosten unter
den Mietern sicherzustellen, aber auch wie in diesem Fall eine exakte Abgrenzung der
Warmwasseranteile für eine energetische Bewertung vornehmen zu können. Bei der
differenzierten Erfassung ist zu beachten, dass auch die anlagentechnischen Verluste
des Wärmerzeugers auf den Heiz- und Warmwasseranteil zu verteilen sind.
Da die Verbrauchserfassung erst im Jahr 2014 verbindlich vorgeschrieben ist und sich
somit in den folgenden Jahren keine statistisch relevante Anzahl an gemessenen Verbrauchswerten für Warmwasser ergibt, wird für die Angabe in den Verbrauchsausweis
eine Übergangsregelung empfohlen.
Auf Grundlage der Datenerhebung werden folgende abgestufte Pauschalwerte für den
Warmwasserverbrauch zentraler Anlagen vorgeschlagen, die den energetischen Gebäudezustand berücksichtigen:
Energiekennwert
Gesamtwärme
Energiekennwert
Warmwasser
Bild 28
56
[kWh/m² a]
50
75
100
150
200
250
300
[kWh/m² a]
17
19
22
27
32
38
42
Abgestufte Pauschalwerte für Energiekennzahl Warmwasser
Für Wärmepumpen ist die Energiekennzahl mit einer mittleren Leistungszahl (COP) von
3,5 zu multiplizieren.
8.11 Vermerk Gebäudebegehung
Für den Verbrauchausweis wird ein Vermerk zur Gebäudebegehung vorgeschlagen.
Diese Angabe kann formal nur auf freiwilliger Basis geschehen, da hierzu keine Verpflichtung nach Richtlinie des europäischen Parlaments und des Rates [2] besteht.
Dennoch trägt Sie zur Bewertung der Modernisierungsvorschläge bei, da die Erstellung
präziser Modernisierungsvorschläge nur über eine Gebäudebegehung möglich ist.
57
8.12 Darstellung im Verbrauchsausweis
1
Bild 29
Pauschale Ermittlung der Gebäudenutzfläche AN über Wohnfläche
Energieausweis Blatt 1
Bild 30
2
Hinweis auf Heizwertbezug für Gas
ggf. Umrechnung
Brennwert zu Heizwert mit Faktor 0,9
3
ggf. Angabe des
angenommenen Leerstandsfaktors
4
Angabe bei Verwendung
ortsgenauer Klimafaktoren
5
Angabe der CO2-Emission über
Liste der CO2-Äquivalente [g/kWhEnd]
6
Angabe Energiegewinnung
Photovoltaik
Solarthermie
Solarthermie
Nennleistung ______ kWp
Warmwasser
Warmwasser und Heizung
7
Angabe gesonderte Energieverbraucher
Pauschale Referenzwerte
Kochen Gasherd
Kochen Elektroherd
Kühlgerät
elektr. Warmwasserbereitung
8
58
Endenergie
3,3 kWh/(m²a)
5,3 kWh/(m²a)
6,0 kWh/(m²a)
12,5 kWh/(m²a)
Primärenergie
3,6 kWh/(m
13,8 kWh/(m²a)
15,6 kWh/(m²a)
37,2 kWh/(m²a)
Angabe gesonderte Wärmeerzeuger
Wärmepumpe
Blockheizkraftwerk
59
9
Neue Skala Vergleichswerte
End- und Primärenergieverbrauch
Endenergie
Dieses Gebäude:
Energieträger
kWh/(m²a)
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100 110 120 130 140 150 160 170 180 190 200 210 220 230 240 250
kWh/(m²a)
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100 110 120 130 140 150 160 170 180 190 200 210 220 230 240 250
kWh/(m²a)
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100 110 120 130 140 150 160 170 180 190 200 210 220 230 240 250
0
20
40
60
80
100 120 140 160 180 200 220 240 260 280 300 320 340 360 380 400 420 440 460 480 500
Gas / Öl
Gebäudenutzfläche
Bild 31
500-2.000 m²
Gebäudehülle
Dieses Gebäude:
Primärenergie
Energieträger
kWh/(m²a)
Gas/ Öl
10 ohne Messwert, abgestufte Warmwasseranteile
in Abhängigkeit des Energiekennwerts
Energiekennwert
Gesamtwärme
Energiekennwert
Warmwasser
[kWh/m² a]
50
75
100
150
200
250
300
[kWh/m² a]
17
19
22
27
32
38
42
60
11
Bild 32
Vermerk
ohne Gebäudebegehung
Energieausweis Modernisierungsempfehlungen
61
9 Ausnahmen und Ungenauigkeiten
Gas-Etagenheizung
Bei direkter Abrechnung mit dem Energieversorger besteht von Seiten des Mieters keine gesetzliche Verpflichtung zur Vorlage der Verbrauchsabrechnung beim Vermieter.
Eine zusammenhängende Erfassung über einen Hauptzähler erfolgt in der Regel nicht.
In diesem Fall ist die Ermittlung eines Energiekennwertes durch eine neue gesetzliche
Regelung möglich. Der Energieversorger darf ab 3 Wohneinheiten Verbrauchsabrechnungen der Mieter anonymisiert an den Vermieter weitergeben. Auf dieser Basis kann
dann ein Energieausweis für das Gebäude erstellt werden.
Eine ergänzende statistische Sonderauswertung von 2.500 Wohngebäuden mit Gasetagenheizungen hat im Übrigen einen Mittelwert von 143 kWh/(m²a) ergeben. Dieser
liegt damit mäßig über dem Mittelwert für Gas / Öl von 134 kWh/(m²a). Hier scheinen
also die erhöhten Verluste aus der dezentralen Erzeugung größer zu sein, als die Einsparungen durch geringere Leitungslängen.
Wirtschaftliche Einheiten (auch Nahwärme)
Unter wirtschaftlichen Einheiten werden tolerierte Abrechnungsgemeinschaften zumeist
in Genossenschaftsbauten verstanden, die aus mehreren Gebäudeteilen bestehen und
somit nicht dem Gebäudebegriff nach EnEV entsprechen.
Die vorhandene Datenlage ermöglicht keine weitere Untersuchung dieser wirtschaftlichen Einheiten.
Diese Art der Energieversorgung entspricht dem Prinzip eines Nahwärmesystems, sodass ein entsprechender pauschalen Aufschlag für Anlagenverluste (Erzeugung, Leitung) einer Nahwärme vertretbar anzuwenden ist. Nach DIN 15603 „Energieeffizienz
von Gebäuden - Gesamtenergiebedarf und Festlegung der Energiekennwerte“ [18] gilt
in diesen Fällen folgende Regelung:
„Wenn Gebäude A Wärme an Gebäude B abgibt, das sich außerhalb der Bewertungsgrenzen befindet, wird diese Wärme in derselben Weise wie Fernwärme berücksichtigt.
Der beim Gebäude B angewendete Primärenergie-Faktor enthält die Anlagenverluste
(Erzeugung, Wärmeverluste zwischen den Gebäuden A und B usw.).“
Innerhalb der primärenergetischen Bilanzierung kann der Endenergiebedarf des über
eine Nahwärme mitversorgten Gebäudes mit einem Primärenergiefaktor von 1,3 beaufschlagt werden.
Ausnahmen und Ungenauigkeiten
62
Heizöl
Der Heizölverbrauch wird i.d.R. durch Peilung des Tankinhalts ermittelt. Dies führt in
Teilen zu ungenauer Ermittlung der Verbrauchswerte, was sich durch höhere Schwankungsbreiten empirisch belegen lässt [3].
Um die Belastbarkeit der Aussage eines Verbrauchsausweises zu erhöhen, ist der Einbau von Heizölzählern in die Zuleitung zum Wärmeerzeuger zu diskutieren. Dies kann
bei der Erstellung von Neuanlagen oder der Sanierung bzw. dem Austausch von Altanlagen erfolgen.
Sonderfälle
Über die Daten der Energieversorger werden ergänzende Sonderauswertungen zu
Wärmepumpen, Blockheizkraftwerken und elektrischen Widerstandsheizungen durchgeführt. Die Aussagekraft der Ergebnisse ist aber durch eine geringe Datenbasis eingeschränkt, so dass auf eine Angabe von abgeleiteten Referenzwerten verzichtet wird.
Heizenergieverbrauch Endenergie
Sonderfälle
Wärmepumpe
BHKW
Strom
EVU
28
63
48
35
EVU
2
171
171
30
BBSR
50
83
84
25
Datenbasis
Gebäudeanzahl
Mittelwert [kWh/(m²a)]
Median [kWh/(m²a)]
Standardabweichung [kWh/(m²a)]
Tabelle 5 Sonderfälle
Aus einer Anzahl von 28 Gebäuden hat sich für die Wärmepumpe ein Mittelwert von
63 kWh/(m²a) und ein Median von 48 kWh/(m²a) ergeben. Ein ähnlich niedriges Niveau
wird bei der Einordnung der Hauptgruppe „Strom“ in die Farbskala abweichend vom
ausgewerteten Datensatz berücksichtigt.
Innerhalb des Datenmaterials befinden sich zwei mit einem BHKW ausgestattete Gebäude. Auf dieser Basis ist keine statistische Auswertung möglich.
Die 50 von der BBSR bereitgestellten Gebäude mit Nachtspeicherheizung liegen mit
einem Mittelwert von 83 kWh/(m²a) deutlich unter dem Mittelwert von 124 kWh/(m²a)
aus dem Datensatz der Energieversorger. Zu erklären ist dies damit, dass die Gebäude
der BBSR an einem geförderten Sanierungsprojekt teilgenommen haben und insofern
eine energetisch hochwertigere Gebäudehülle besitzen.
Ausnahmen und Ungenauigkeiten
63
10 Bibliographie
Veröffentlichungen
1
Autor
ages GmbH
2
Titel
3
Datum
Energie- und Wasserverbrauchskennwerte in der
Bundesrepublik Deutschland
2007
4
Daten
5
Methode
6
Untersuchte HauptEnergieträger
Untersuchte Gebäude- -klassen
7
8
Ø Jahresverbrauch
9
Sonstige Angaben
Bremer
Energieinstitut
Entwicklung des Energieverbrauchs für Heizung
und Warmwasser bei
Einfamilienhäusern
2007
25.000 Objektdaten NWG 25.000 Datensätze
123.000 Objektdaten MFH Stichprobe:
4.393 Einfamilienhäuser,
Umrechnung für HBGF,
Erhebung über Zeitraum
NGF, HNF und NF
von 10 Jahren (1997Zuordnung der Objekte zu 2006)
Gebäudearten und GeTelefoninterview bei 676
bäudegruppen
Eigentümern von Einfamilienhäusern
Wärme, Strom, Wasser
Erdgas
Öl: 324 kWh/(m²WFa) ?
Gas: 148 kWh/(m²WFa)
FW: 123 kWh/(m²WFa)
--
-1997: 197 kWh/(m²a)
2006: 171 kWh/(m²a)
Rückgang des Erdgasverbrauches um ca. 19 Prozent
BRUNATA/METRONA
Universelle Energiekennzahlen für Deutschland
Teil 1
2009
250.000 Verbrauchsdatensätze
Aufteilung in 18 Gebäudeklassen
Gas, Öl, Fernwärme
nach Energieträger
nach 6 Sanierungszuständen
Öl: 138 kWh/(m²a)
Gas: 148 kWh/(m²a)
FW: 103 kWh/(m²a)
--
Tabelle 6 Bibliographie
Bibliographie
64
Veröffentlichungen
1
Autor
Techem
2
Titel
Energie-Kennwerte: Hilfen Unsere alten Häuser sind
für den Wohnungswirt
besser als ihr Ruf
3
4
Datum
Daten
5
Methode
2009
1.180.869 Gebäude- und
Wohneinheiten in Heizperiode 2007/2008
Einschränkung: Energieverbrauch für Heizung und
Warmwasser
Vollerhebung
Unterscheidung in Gebäudetypen:
Anlage- und Regelungstechnik; Heiznebenkosten Reihenmittelhäuser /
Doppelh./Reihenendh. /
Einfamilienh. /
Mehrfamilienh.
6
Öl, Erdgas, Fernwärme
Untersuchte Gebäude- Gebäudegröße, Wohnungsgröße, Raumnutklassen
7
Arbeitsgemeinschaft
für zeitgemäßes Bauen e.V.
Arbeitsgemeinschaft
für zeitgemäßes Bauen e.V.
Unsere neuen Häuser
verbrauchen mehr als sie
sollten
2009
2010
5.000 Gebäude mit 19.426 50 MFH mit über 1.800
Wohneinheiten
WE (KfW 60)
10 MFH über 300 WE
(KfW 40)
8
Ø Jahresverbrauch
zung, Lage der Wohnung
(Geschoss)
Öl: 155 kWh/(m²a)
Gas: 154 kWh/(m²a)
FW: 117 kWh/(m²a)
9
Sonstige Angaben
Regionalisierte Angaben
nach PLZ
Betrachtung der Energiestandards KfW 60 und
KfW 40
Energieverbräuche
--
Keine Einteilung nach
Energieträgern
Nach Gebäudenutzfläche,
Baualter des Gebäudes,
Einteilung in vier Sanierungsrubriken
EFH: 164 kWh/(m²a)
MFH: 146 kWh/(m²a)
Ø Endenergieverbrauch
Ø theoretische Bedarfswerte
KfW 40: 60 kWh/(m²a)
KfW 60: 91 kWh/(m²a)
Ø Brennstoffkosten
Ursachen für Mehrverbrauch
Bibliographie
65
Veröffentlichungen
1
Autor
forsa/RWI
2
Titel
Erhebung des Energieverbrauches der privaten
Haushalte für das Jahr
2005
3
4
Datum
Daten
2006
1998
Stichprobe mit 6.533
Haushalten des forsaPanels (umfasst rund
10.000 Haushalte)
Bauwerkszuordnungskatalog
der ARGE-Bau
5
Methode
Zusätzliche telefonische
Befragung von 2.061
Haushalten zur Nutzungshäufigkeit von Wärmepumpen,
Photovoltaikanlagen,
Solarkollektoren und
Holzpelletheizungen (spezielle Technologien)
Verbrauchskennzahlen für
Nichtwohn- und Wohngebäude
6
Strom, Erdgas, Heizöl,
Fernwärme, Braunkohle,
Steinkohle, Flüssiggas
Strom, Heizöl, Erdgas, Fernwärme
7
Untersuchte Gebäude- teilweise EFH, ZFH, MFH
klassen
Nach Energieträger inkl.
Verwaltungsgebäude, Bäder,
Krankenhäuser, Schulen,
Wohngebäude (EFH, MFH)
8
Ø Jahresverbrauch
9
Sonstige Angaben
Wohnhäuser
Öl und Gas: 185 kWh/(m²a)
FW: 145 kWh/(m²a)
--
Strom differenziert
Zusätzlich nach speziellen
Technologien differenziert
Öl: 193 kWh/(m²a)
Gas: 172 kWh/(m²a)
FW: 113 kWh/(m²a)
Vergleich mit Ergebnissen
der Arbeitsgemeinschaft
Energiebilanzen (AGEB)
und mit forsa/RWIVoruntersuchung 2003
VDI (Verein Deutscher
Ingenieure)
Energieverbrauchskennwerte
für Gebäude
Bibliographie
66
11 Literaturverzeichnis
[1]
EnEV 2009: Verordnung über energiesparende Wärmeschutz und energiesparende Anlagentechnik bei Gebäuden. Berlin 2009
[2]
Richtlinie des europäischen Parlaments und des Rates vom 25.11.2009 über
die Gesamtenergieeffizienz von Gebäuden (Neufassung), Anhang I
Allgemeiner Rahmen für die Berechnung der Gesamtenergieeffizienz von
Gebäuden. Straßburg 2009
[3]
Bundesministerium für Verkehr, Bau und Stadtentwicklung (BMVBS): Verordnung über Heizkostenabrechnung in der Fassung der Bekanntmachung vom 5.
Oktober 2009 (BGBl. I S. 3250) Neufassung. Berlin 2009
[4]
Deutscher Wetterdienst Offenbach: Klimafaktoren (KF) für Energieverbrauchsausweise, Online unter: www. dwd.de/klimafaktoren. 29.09.10
[5]
Greller, M., Schröder, F., Hundt, V. et al.: Universelle Energiekennzahlen für
Deutschland – Teil 2: Verbrauchskennzahlentwicklung nach Baualtersklassen.
Bauphysik 32. Berlin 2010
[6]
Selk, D. Unsere neuen Häuser verbrauchen mehr als sie sollten. Arbeitsgemeinschaft für zeitgemäßes Bauen. Heft Nr.239. Kiel 2010
[7]
F. Schröder, T. Bögelein, M. Greller, V. Hundt et al: Energieverbrauchskennzahlen für Mehrfamilienhäuser 2004-2008 - Auszug aus den „Universellen
Energiekennzahlen für Deutschland, Teil I: Energiekennzahlen gewichtet nach
Gebäude- und Liegenschaftsobjekten; Interner Forschungsbericht BMG-2010-05
der Brunata-Metrona-Gruppe, Hamburg, Köln, München. 2010
[8]
F. Schröder, T. Bögelein, M. Greller, V. Hundt et al: Energieverbrauchskennzahlen für Mehrfamilienhäuser 2004-2008 - Auszug aus den „Universellen
Energiekennzahlen für Deutschland, Teil III: Energiekennzahlen Heizung ohne
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Literaturverzeichnis
68
12 Abbildungsverzeichnis
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Tabelle 1
Tabelle 2
Tabelle 3
Tabelle 4
Tabelle 5
Tabelle 6
Tabelle 7
Tabelle 8
Vergleichswerte Ausweis und Datenerhebung ............................................... 4
Comparison of reference values in the energy consumption .......................... 8
Verbrauchsskalierung im bestehenden Verbrauchsausweis......................... 10
Anteile der Datenklassen .............................................................................. 19
Histogramm Öl / Gas gesamt ....................................................................... 21
Histogramm Fernwärme gesamt................................................................... 21
Histogramm Strom gesamt ........................................................................... 22
Energiekennzahlverteilung Öl / Gas und Fernwärme ................................... 23
Anteile der Auswertungsklassen Öl und Gas ................................................ 24
Anteile der Auswertungsklassen Fernwärme ................................................ 25
Vergleichswerte Ausweis und Datenerhebung .............................................. 26
Skala 1 Endenergie ....................................................................................... 31
Skala 2 Endenergie Öl / Gas ......................................................................... 33
Skala 2 Endenergie Fernwärme .................................................................... 34
Skala 3 Endenergie Öl / Gas ......................................................................... 35
Skala 3 Endenergie Fernwärme .................................................................... 36
Skala 4 Individuelle Energiekennzahlen ........................................................ 37
Skala 6 Primärenergie Energieträger ............................................................ 39
Beispiel neue Vergleichswerte für Verbrauchsausweis ................................. 40
Beispiel neue Vergleichswerte für Verbrauchsausweis (mit Ausblendung) ... 41
Abweichung Energiekennwerte bzgl. Klimafaktoren [Brunata-Metrona] ........ 44
Abweichung Klimafaktoren nach Postleitzahl [Brunata-Metrona] .................. 45
Postleitzahlenkarte ....................................................................................... 46
Anteile an Abweichung Energiekennwerte [Brunata-Metrona] ...................... 47
Häufigkeitsverteilung relativer Warmwasseranteile [Brunata-Metrona] ......... 53
Warmwasseranteil über 50 % Quantil [Brunata-Metrona] ............................. 53
Energiekennwerte und Warmwasseranteil .................................................... 54
Abgestufte Pauschalwerte für Energiekennzahl Warmwasser ...................... 56
Energieausweis Blatt 1 .................................................................................. 57
Energieausweis Modernisierungsempfehlungen ........................................... 60
Ergebnistabelle ........................................................................................ 20
Ergebnistabelle Öl und Gas ..................................................................... 24
Ergebnistabelle Fernwärme ..................................................................... 25
Flächengewichtung nach Energieträger ................................................... 28
Sonderfälle ............................................................................................... 62
Bibliographie ............................................................................................ 63
Bibliographie ............................................................................................ 64
Bibliographie ............................................................................................ 65
Abbildungsverzeichnis

- Bundesinstitut für Bau-, Stadt

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