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Ausgewählte Ausgabe: 09-2017 Ansicht: Modernes Layout
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Effizienzhäuser Plus im Altbau

Nach einer Bauzeit von gut drei Jahren fiel mit der offiziellen Einweihung im Mai 2016 der Startschuss zum energetischen Monitoring der beiden Pilotprojekte im Effizienzhaus Plus Standard in der Pfuhler Str. 4+6 und 12+14. Die sanierten Zeilenbebauungen der städtischen Wohnungsgesellschaft Neu-Ulm (NUWOG) aus dem Jahr 1938 sind als Demonstrationsobjekte aus einem Planungswettbewerb hervorgegangen, um beispielhaft die Umsetzung unterschiedlicher Planungskonzepte und Gebäudetechnologien zum Erreichen des Plusenergiestandards aufzuzeigen.


Bild 1 Effizienzhäuser Plus im Altbau Pfuhler Str. 4+6 in Neu-Ulm vor und nach der Sanierung (linke Bildhälte) sowie Pfuhler Str. 12+14

Bild 1
Effizienzhäuser Plus im Altbau Pfuhler Str. 4+6 in Neu-Ulm vor und nach der Sanierung (linke Bildhälte) sowie Pfuhler Str. 12+14

Mit dem Forschungsauftrag des BBSR zum Energetischen Monitoring (SWD-10.08.81–13.01) begleitet der Lehrstuhl für Energieeffizientes Bauen an der RWTH Aachen (E3D) seit 2013 den Planungs- und Ausführungsprozess in diesem Bereich. Während des geplanten Monitoringzeitraums von 24 Monaten werden seither Messdaten erhoben und ausgewertet, um Erkenntnisse über eingesetzte Technologien und nutzerspezifische Einflüsse auf die Gebäudeeffizienz zu gewinnen. Neben einem Blick auf die Gesamtbilanz beider Gebäude (Bild 1) liegt der Fokus dieses Beitrags und der folgenden Untersuchungen vor allem auf der wärmepumpenbasierten Effizienz der Trinkwarmwasserbereitung.

Effizienzhaus Plus

Das Effizienzhaus Plus verfolgt einen energetischen Standard. Rechnerisch wird der Wandel eines Gebäudes vom reinen Energieverbraucher hin zum Energieerzeuger und Effizienzhaus Plus bislang durch die auf dem Grundstück erzeugte Energiemenge definiert: Für Planung und Konzeption gilt die Berechnung nach EnEV in der jeweils gültigen Fassung (im vorliegenden Fall EnEV 2009) mit der Auflage eines negativen Jahresprimärenergiebedarfs Qp und Endenergiebedarfs Qe als Ergebnis der berechneten Jahresbilanz nach DIN V 18599 und eines Messjahres im festgelegten Monitoringzeitraum [1]. Abweichend von den gesetzlichen Berechnungsvorgaben ist zusätzlich der Anteil des anfallenden Strombedarfs über einen Pauschalansatz von 20 kWh/m2 (Nutzfläche) bis maximal 2 500 kWh/a für den anzusetzenden Bedarf zu berücksichtigen [1]. Diese zusätzliche Anforderung und das Erneuerbare Energien Gesetz EEG [2] führt in Realität zwingendermaßen dazu, elektrische Energie über primärenergetisch vorteilhaft bewertete Energiequellen wie zum Beispiel Photovoltaik oder Kraft-Wärme-Kopplung bereitzustellen. Sofern die Eigennutzung regernerativ erzeugter Energiemengen gemäß § 5 der EnEV [3] vorrangig geschieht, wird dem Gebäude die Einspeisung überschüssiger Energiemengen in das öffentliche Netz gutgeschrieben und es erfolgt bilanzseitig die Reduktion des berechneten End- und Primärenergiebedarfs. Dieser statische „Netto-Plus-Nachweis” auf Grundlage des Monatsbilanzverfahrens der DIN V 18599 erweitert damit rechnerisch die Bilanzierungsmethodik des EnEV-Nachweises. Die primärenergetische Bewertung wird dann analog dem Primärfaktor für den Verdrängungsstrommix angesetzt. Das Ziel ist nicht die Gebäudeautarkie, sondern ein hoher Eigennutzungsgrad regenerativer Energien [1], wobei bislang keine Pflicht zur Berücksichtigung elektrischer Speichermöglichkeiten vorgeschrieben ist.

Verbrauchskennwerte Pfuhler Str. 4+8 und 12+14

Vor allem nutzerabhängige Energie-nachfragen unterliegen starken Schwankungen, die über die Bilanzierung nicht vollständig abgebildet werden, bei Auslegung und Planung effizienter Erzeuger- und Speichersysteme jedoch von hoher Relevanz sind. Der Verbrauch an Haushaltsstrom und Trinkwarmwasser (TWW) unterliegt den individuellen Lebensstandards der Bewohner und veränderlichen Haushaltsgrößen in Mietwohnungen, er ist dadurch nur schwierig planbar. Im Fall der Trinkwarmwasserbereitung zeigte sich durch die Auswertung der Messdaten, dass die effiziente Bereitstellung von Trinkwarmwasser von entscheidender Bedeutung für die Gesamtbilanz der Gebäude Pfuhler Str. 4+6 und 12+14 ist. Bezogen auf die anzusetzende Nutzfläche nach DIN V 18599 im Zeitraum August 2016 bis Juli 2017 ist die relative Abweichung des Verbrauchs von Bedarfswerten nach DIN V 18599 mit +39 Prozentpunkten (Pfuhler Str. 4+6) und +70 Prozentpunkten (Pfuhler Str. 12+ 14) für die Trinkwarmwasserbereitung größer als für den Haushaltsstrom.

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Autoren

Univ.-Prof. Dr.-Ing. habil. Christoph van Treeck

Inhaber des Lehrstuhls für Energieeffizientes Bauen E3D, RWTH Aachen University, Aachen.

Dr.-Ing. Jérôme Frisch

Oberingenieur am Lehrstuhl für Energieeffizientes Bauen E3D an der RWTH Aachen University und vor allem auf dem Gebiet der Modellierung und Simulation tätig

Dipl.-Ing.(FH) M.Eng. Caroline Christine Lorz

Wissenschaftliche Mitarbeiterin am Lehrstuhl für Energieeffizientes Bauen E3D an der RWTH Aachen und Mitglied des Richtlinienausschusses VDI 6041 Technisches Anlagenmonitoring.

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