Schlüssel zur Effizienzverbesserung

Forschungsprojekte und zahlreiche Fallstudien zeigen, dass Gebäude im Betrieb zwischen 5 und 30% mehr Energie verbrauchen, als entsprechend ihrer technischen Konzeption nach der Energieeinsparverordnung (EnEV) notwendig ist. Die Überprüfung des technischen Ist-Zustands eines Gebäudes gegenüber den EnEV-Parametern ist in den Phasen der Fertigstellung und des Betriebes nicht wirkungsvoll genug verankert. Im Rahmen des Forschungsprojektes "Integrale Qualitätssicherung über den gesamten Gebäude-Lebenszyklus auf Basis der DIN V 18599" hat das Institut für Gebäude- und Solartechnik eine Methodik für das energetische Qualitätsmanagement erarbeitet. Das Ergebnis ist ein Software-Werkzeug, das u.a. Checklisten für die Erfassung der verwendeten Gebäudetechnik anbietet. Die Checklisten zeigen dem Nutzer, der durch die Dokumentationsvorgaben geleitet wird, wo Abweichungen gegenüber den im EnEV-Ausweis auf Basis von DIN V 18599 enthaltenen Kennwerten vorliegen.

Die „Integrale Planung“ ist eine der treibenden Kräfte zur Optimierung von Gebäuden seit den letzten 20 Jahren. Sie hat hocheffiziente Gebäudekonzepte mit innovativen Produkten möglich gemacht, die heute zur Realisierung anspruchsvoller Klimaschutzziele zur Verfügung stehen.
Durch die zunehmende Komplexität der Gebäudetechnik steigen auch die Anforderungen an die Qualität in Planung, Errichtung und Betrieb. Dem gegenüber wächst aber auch das Risiko, wesentliche Ziele zur Energieeffizienz und Nachhaltigkeit, zum Nutzerkomfort sowie zu den Bau- und Betriebskosten über die Gebäudelebensdauer zu verfehlen. Die steigende Komplexität der Gebäude ver­stärkt somit die Bedeutung der Qualitätssicherung.
Das Potenzial zur Reduzierung des Ener­gieverbrauchs durch Betriebsoptimierung wird aufgrund von Forschungsprojekten und Fallstudien mit 5 und 30 % angenommen. Die Ursachen sind vielfältig und in allen Projektphasen, vom Konzept bis zum Betrieb, und bei allen Beteiligten, vom Architekten bis zum Facility Manager, zu finden. Im Rahmen des Forschungsprojekts „Integrale Qualitätssicherung über den gesamten Gebäude-Lebenszyklus auf Basis der DIN V 18599“ hat das Institut für Gebäude- und Solartechnik stichprobenartig EnEV-Ausweise gesichtet und mit den gebauten Realitäten verglichen. Das Ergebnis zeigte diverse Abweichungen von den Angaben der EnEV-Berechnung, die von minderen baulichen Qualitäten bis weniger effizienten Anlagensys­temen reichen. Da moderne Gebäude ihren Effizienzvorteil aus dem integralen Zusammenwirken aller Teilsys­teme gewinnen, ist somit die Qualitätssicherung der Schlüssel für die erfolgreiche und nachhaltige Umsetzung dieser Gebäude.

Qualitätssicherung mit der EnEV
Mit der EnEV und der DIN V 18599 „Ener­getische Bewertung von Gebäuden – Berechnung des Nutz-, End- und Primär­energiebedarfs für Heizung, Kühlung, Lüftung, Trinkwarmwasser und Beleuchtung“ ist ein Standard für die energetische Bewertung integraler Planungen von Gebäuden geschaffen worden. Bei der Berechnung des Energiebedarfs werden in der Genehmigungsplanung erforderliche technische Qualitäten für die Einhaltung des Standards festgelegt, die ausdrücklich auch im Betrieb einzuhalten sind. Die Bestätigung der zum Baubeginn festgelegten EnEV-Qualitäten ist in Form eines nachgeführten Ener­gieausweises zu dokumentieren. Zudem sind die Errichter durch die Fachunternehmererklärung zu einer schriftlichen Bestätigung der eingebauten Qualitäten verpflichtet. Und auch in der Nutzungsphase dürfen Gebäude formal nicht schlechter betrieben werden, als es im EnEV-Nachweis dokumentiert ist.
Um diese Qualitätskonformität sicherzustellen, ist eine pragmatische Möglichkeit zur Dokumentation erforderlich. An diesem Punkt setzt das Forschungsprojekt „IQS 18599“ an. Im Projekt „IQS 18599“ hat das Institut für Gebäude- und Solartechnik gemeinsam mit Partnern aus Wirtschaft, Ingenieurbüros und Fördergebern sowie mit Förderung des Bundes einen Lösungsansatz entwickelt. Die Pilotanwendungen wurden im Projekt mit Software der Firmen Synavision GmbH und Solar-Computer GmbH umgesetzt.
Im weiteren Projektverlauf ist dann die Qualitätsmanagementsoftware „task manager“ entstanden, die von dem Softwareunternehmen Synavision online angeboten wird. Auf Grundlage der rechtlichen Anforderungen der EnEV soll die integrale und phasen­übergreifende Online-Software den Nutzer durch einfache Prüf- und Dokumentationsaufgaben navigieren. Damit kann die Feststellung zwischen den theoretischen Vorgaben nach Norm und dem was im Bauprojekt tatsächlich umgesetzt wurde, auf leichte und übersichtliche Art erfolgen.

Effektive Prüfprozesse mit Checklisten
Die Methodik zur integralen Qualitätssicherung beruht auf einer strukturierten Dokumentation der Qualitäten, die im EnEV-Ausweis bestimmt worden sind und den Qualitäten des erstellten Gebäudes. Die Methodik nimmt dabei die bereits im EnEV-Nachweis angegebenen Qualitätsvorgaben auf. In Form von Checklisten wird der Anwender durch die entsprechenden Prüf- und Dokumentationsprozesse geleitet. Aus dem Energiebedarfsausweis stehen dafür eine Vielzahl von Daten zu Baukörper, Gebäudehülle und den technischen Anlagen zur Verfügung, die für die Qualitätssicherung nutzbar gemacht werden.
Im Forschungsprojekt wurden zunächst die Qualitätsangaben ermittelt, die sowohl signifikanten Einfluss auf den Energiebedarf haben als auch mit angemessenem Aufwand prüfbar sind. Anschließend wurde eine Datenschnittstelle programmiert, die diese Daten aus der EnEV-Berechnung in die Checklisten überführt. Die offene Schnittstelle für den Datenexport kann in bestehende Software-Produkte integriert werden.
Inhaltlich legen die Checklisten zu jedem Parameter einen Prüf- bzw. Dokumentationsprozess fest. Dabei werden die Sollwerte, die in der Planung über den EnEV-Ausweis definiert worden sind, mit den Ist-Werten nach Fertigstellung bzw. im Betrieb des Gebäudes verglichen (Bild 2).
Für die EnEV-Qualitätssicherung werden insgesamt 40 Parameter aus dem EnEV-Nachweis verwendet. Es liegen insgesamt 5 Checklisten für die Gewerke Gebäudehülle, Heizung, Trinkwarmwasser, Lüftung und Beleuchtung in der Online-Anwendung vor.

Beispiel Qualitätsmanagement Beleuchtung
Im Folgenden wird eine beispielhafte EnEV-Checkliste für die Beleuchtung anhand des Parameters „Beleuchtungstyp“ erläutert. Der Webservice „task manager“ bietet für jede Online-Checkliste auch Hinweise zu Prüfumfang und Vorgaben zur Dokumentation (Bild 3).
Im Online-Tool wird die Checkliste Beleuchtung geöffnet. Sie gliedert sich in die Parameter Beleuchtungsart, Lampentyp, Vorschaltgerät und Beleuchtungskontrolle. Im Bereich Lampentyp kann über einen Link zunächst eine ausführliche Erläuterung des Prüfpunkts eingesehen werden. Hier wird auch der Prüfumfang festgelegt. Für die Dokumentation sind dann maximal vier nachfolgende Eingaben erforderlich:

• Lampentyp EnEV. Für die Angabe des Soll-Wertes stehen zehn verschiedene Lampentypen der EnEV zur Auswahl. Die Angabe wird aus dem entsprechenden Nachweis übernommen.
• Lampentyp Gebäude. Dieser Angabe wird der im Gebäude vom Qualitätssicherer tatsächlich vorgefundene Lampentyp als Ist-Wert gegenübergestellt.
• Dokumentation. Für den Qualitätsnachweis ist im Regelfall zusätzlich eine Fotodokumentation der Einbausituation in der Totale (Raumsituation) und im Detail sowie ggf. von Typenschildern des betreffenden Bauteils gefordert. Zur Ergänzung dienen Lieferscheine, Zertifikate oder Messprotokolle, ebenfalls als Foto-Datei möglich. Auch Auszüge aus der Werkplanung, Anlagenschemata und Funktionsbeschreibungen können als Nachweis der umgesetzten Qualitäten herangezogen werden.
• Kommentar: Bei Bedarf kann der Vergleich durch den Anwender kommentiert werden, um z. B. Abweichungen zu begründen oder Ausführungsdetails zu erläutern. Es kann auch der Ort, spezifiziert werden, an dem die Prüfung stattgefunden hat.

Unterscheiden sich EnEV-Wert und Ist-Wert, ist dies im nachgeführten Energieausweis nach Fertigstellung des Gebäudes zu dokumentieren. Die EnEV-Berechnung ist im Anschluss unter Berücksichtigung der geänderten Parameter zu überarbeiten. Dabei ist zu beachten, dass wenn die EnEV-Anforderungswerte nicht mehr eingehalten werden, eine Gebäude- bzw. Anlagenanpassung notwendig ist.
Über die EnEV-Checklisten hinaus kann die webbasierte „TaskManager“-Software auch für die allgemeine Durchführung von Qualitätssicherungen genutzt werden. So kann sich der Anwender aus verschiedenen vorgegebenen Funktionen seine individuelle Checkliste zusammenstellen. Eine aktive Steuerung der Qualitätssicherungsprozesse ist durch eine Termin- und Erinnerungsfunktion mit automatisierter E-Mail-Versendung von sogenannten Prüftickets gegeben. Der gesamte Prozess mit Zuweisung und Bearbeitung von Prüfaufträgen inklusive der erläuternden Nachweisdokumente (Foto/Text/Audio-Dateien) wird durch das Werkzeug automatisch dokumentiert.
Um einen Einblick in die Methodik des „task manager“ zu bekommen, steht den Lesern der IKZ eine kostenfreie Demo-Checkliste im Internet unter: https://iqs.synavision.de/ikz/ zur Verfügung.

Autor: Dr. Stefan Plesser, Lars Altendorf, Institut für Gebäude- und Solartechnik, Technische Universität Braunschweig

Bilder: Institut für Gebäude- und Solartechnik