IKZ-HAUSTECHNIK, Ausgabe 10/2000, Seite 106 ff.


Sanitär-/Heizungstechnik


SHK-Technik in Niedrigenergiehäusern

Dipl.-Ing. Hans-Peter Sproten

Die vom Gesetzgeber vorgeschriebenen Standards bezüglich der Anforderungen an die Wärmedämmung/Bauausführung von Gebäuden und der Anlagentechnik zur Beheizung, Lüftung/Klimatisierung und Trinkwassererwärmung stellen Mindestanforderungen dar, die aus unterschiedlichen Gründen in der Praxis häufig durch eine höherwertige Ausführung überholt erscheinen. Aufgrund mangelhafter Prüfmechanismen ergeben sich - vor allem in der wärmetechnischen Ausführung/Dämmung der Gebäude - Mängel, die selbst bei Neubauten auf eine deutliche Unterschreitung dieser Vorgaben schließen lassen. Sowohl bei Über-, wie auch Unterschreitung der vorgegebenen Standards des Gesetzgebers ist der Planer/Ausführende der Sanitär-/Heizungs- und Klimabranche von den Auswirkungen betroffen.

Die erhöhten Anforderungen, aus denen sich der hier nachfolgend näher beschriebene Niedrigenergiehausstandard ergibt, wird mit der vorgesehenen Energieeinsparverordnung, die Wärmeschutz- und Heizungsanlagenverordnung zusammenfassend ablösen soll, für alle Fachleute des SHK-Bereiches zu einem unumgänglichen Zukunftsthema.

Aus dem nachfolgenden Bild wird die Bedeutung einer abgestimmten konzeptionellen Lösung für SHK im NEH deutlich. Leider kann in den hier niedergelegten Zeilen nur ein Bruchteil dieser Themenkreise angeschnitten werden. Abschließend klärt dies entsprechende Fachliteratur wie z.B. "SHK-Technik im Niedrigenergiehaus", ISBN: 3-87793-042-5.

Niedrigenergie-Häuser (NEH) sind grundsätzlich dadurch definiert, dass sie einen deutlich niedrigeren Heizwärmebedarf als Gebäude haben, nach den gesetzlichen Mindestanforderungen der derzeit geltenden Wärmeschutzverordnung (WSchV) von 1995 gefordert wird. Der Begriff "Niedrigenergie-Haus" ist jedoch nicht geschützt. Er wird deshalb z.T. missbräuchlich auch für Gebäude benutzt, die diese Anforderung nicht erfüllen.

Im Eigenheimzulagengesetz vom 23. Dezember 1995 greift der Gesetzgeber auf ein Berechnungsverfahren der Wärmeschutzverordnung 95 zurück. Er legt in den Förderbedingungen dieses Gesetzes fest, dass ein Wohnhaus dann als Niedrigenergiehaus zu betrachten ist, wenn es die Anforderungen der Wärmeschutzverordnung 95 um mindestens 25% unterschreitet.

Demnach darf der maximale Jahres-Heizwärmebedarf Q"N,max von Niedrigenergiehäusern je nach Verhältnis - Wärmeübertragende Umfassungsfläche A zu eingeschlossenem Bauwerksvolumen V - Werte von 40,5 bis 75,0 kWh je m2 Nutzfläche und Jahr nicht überschreiten.

Auch verschiedene Bundesländer, die Niedrigenergiegebäude fördern oder gefördert haben, legten ihren Förderbedingungen das Berechnungsverfahren der Wärmeschutzverordnung 95 für den Jahres-Heizwärmebedarf zugrunde.

Bei NEH ergeben sich in der Praxis je nach Nutzerverhalten und Gebäudetyp Verbräuche zwischen 35 - 80 kWh/m2 a. Das bedeutet ca. 3,5 - 8 Liter Öl/m2 oder 3,5 - 8 m3 Gas/m2 und Jahr.

Energieeinsparungsgesetz und zugehörige Verordnungen

Zugriff auf

Neubau

Altbau

HeizungsanlagenVO gültig ab 1.5.1998

HeizkostenVO gültig ab 19.1.1989

WärmeschutzVO gültig ab 1.1.1995

stark eingeschränkt

Auswirkungen auf die Warmwasserbereitung

Die geringe erforderliche Heizwärmeleistung für Niedrigenergiehäuser müsste zur Sicherstellung einer komfortablen Warmwasserbereitung in einem Wasserdurchlaufsystem für Bad und Küche um das Drei- bis Fünffache erhöht werden. Für ein Einfamilienhaus mit einer Heizwärmeleistung von 6 kW wäre z.B. eine Heizleistung zur Wassererwärmung von etwa 24 kW erforderlich.

Dieses Beispiel macht deutlich, dass die Wahl der optimalen Warmwasserbereitung im NEH bei geringem Heizwärmebedarf von besonderer Bedeutung ist. Ein nicht zu vernachlässigender Anteil der Energiekosten ist für die Warmwasserbereitung anzusetzen. Somit steigt auch die Bedeutung, in diesem Bereich durch gute Planung/Ausführung Kosten zu sparen.

Ebenso wie beim Heizsystem gilt auch hier, dass an einer realisierten Systemlösung nur noch mit unverhältnismäßig hohem Aufwand Korrekturen möglich sind. Dabei ist der Komfortgedanke von herausragender Bedeutung: Die deutlich steigenden Verbraucheransprüche können nachträglich nur noch schwer erfüllt werden.

Die Auswahl des Systems ist von einer Vielzahl von Bedarfsfällen abhängig: Während im mehrgeschossigen Mietwohnungsbau meist die Investitionskosten im Vordergrund stehen, werden im Ein- und Zweifamilienhaus die wesentlichen Gesichtspunkte der Folgekosten - meist durch stark unterschiedliche Preise für verschiedene Energiearten - intensiver betrachtet. Grundlegend ist die Technik von Speicher- und Durchflusssystemen auf NEH übertragbar.

SHK-Komponenten für das Niedrigenergiehaus (NEH)
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Luftdichtheit

Obwohl durch den Gesetzgeber die luftdichte Gebäudehülle bereits mit der Wärmeschutzverordnung von 1995 "gefordert" wird, sind die häufigsten "Gegenargumente" meist leicht zu entkräften:

Bei solchen Gebäuden können die Fenster nicht mehr geöffnet werden.

Obwohl das Nutzerverhalten im NEH - wie übrigens in vielen Bereichen "neuer Technologien" der Fall - häufig große Unsicherheit erkennen lässt, braucht auf Stoßlüftung durch Fenster nicht verzichtet werden.

Solch dichte Gebäude führen zu "Feuchteschäden".

Die im NEH erforderliche Lüftungsanlage verhindert dies durch die Abfuhr des anfallenden Wassers. Die Baukonstruktion selbst wird vor dem Eindringen von Feuchtigkeit geschützt.

Die Ausführung solcher Gebäude ist aufwendig und teuer.

Die ausgeführten Gebäude zeigen, dass die Kosten nur unwesentlich über denen des konventionellen Wohnungsbaus liegen. Bei der Ausführung ist eine - auch für den übrigen Wohnungsbau erwünschte - präzise Ausführung und gewerkübergreifende Planung erforderlich.

 

Heiz- und Trinkwasserwärmebedarf eines Einfamilien-Wohnhauses
(Beispielhaft: 150 m2, 3 bis 4 Personen)

Die Entwicklung der letzten Jahre zeigt daneben deutlich, dass mit einer standardisierten Dichtheitsprobe von Gebäuden in naher Zukunft zu rechnen sein wird. Während auf der einen Seite gegen ein solches Verfahren argumentiert wird (s.o.), steht auf der anderen Seite die Gruppe derer, die solche Messungen durchführt. Wissenschaftliche Institutionen und Ingenieurbüros haben hier ebenso wie Energieversorgungsunternehmen den Fuß auf ein neues Marktfeld gesetzt, das - durch die SHK-Branche belegt - große Chancen bieten dürfte:

Auswirkungen geringen Heizwärmebedarfes, z.B. im NEH

  • Spezifischer Wärmebedarf wird geringer

    • Heizflächen werden kleiner
    • Auslegungstemperaturen werden niedriger
    • Einsatz von Brennwerttechnik wird zum Standard.
  • Oberflächentemperaturen der Bauteile werden höher

    • die Behaglichkeit steigt
    • mehr Freiheit in der Anordnung der Heizflächen
  • Gesamtwärmebedarf (Leistung) wird geringer

    • Heizkesselleistung wird geringer
    • mehr Freiheit in der Aufstellung der Heizkessel
    • einfachere Abgasführung
  • Sonnenenergiegewinne und interne Wärmegewinne steigen (relativ)

    • Einfluss auf Dimensionierung der Heizungsanlagen (DIN 4701) steigt
    • Anforderungen an die Regelbarkeit der Heizung werden höher
  • Lüftungswärmeverluste werden höher (relativ)

    • die definierte Lüftung wird erforderlich
    • Einsatz von mech. Lüftungsanlagen evtl. mit Wärmerückgewinnung wird zum Standard.

Acht gute Gründe für eine luftdichte Gebäudehülle

1. Einhaltung der gesetzlichen Anforderungen (Wärmeschutzverordnung ® Energieeinsparverordnung)

2. Sicherstellung eines energetisch optimalen Anlagenbetriebes

3. Vermeidung von Zugerscheinungen ® hohe Behaglichkeit

4. Vermeidung von Außenlärm

5. Weitgehende Sicherstellung des Schallschutzes im Gebäude (MFH)

6. Vermeidung von Bauschäden

7. Vermeidung von Geruchsbelästigungen

8. Senkung der Energiekosten

Voraussetzungen für Luftdichtheit im NEH

Um eine ausreichende Luftdichtheit zu erreichen, ist eine Planung des Verlaufes der luftdichten Ebenen/Bauteile lückenlos erforderlich. In der Regel gehören dazu Detailzeichnungen. Vom Auftraggeber sind daher zu fordern:

Ohne systematische Planung und Bauleitung ist das notwendige Dichtheitskonzept bei NEH kaum durchführbar.

Vergleich und Bewertung zentraler- und dezentraler Systeme
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