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6.1 Wärmeleistungsbedarf und Endenergieverbrauch

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Bei der Projektierung/Sanierung von Bauten stellt sich die Frage der Dimensionierung des Heizsystems (Heizleistung) und der Hochrechnung des mutmasslichen Energieverbrauches. Der gesamte Energieverbrauch eines Hauses setzt sich aus verschiedenen Anteilen zusammen. An erster Stelle steht die Raumheizung; es folgen Warmwasserverbrauch sowie Energieaufwand für Beleuchtung, Kochen und Betrieb der Haushaltgeräte etc. Soll eine wirksame Senkung des Energieverbrauches erzielt werden, so ist bei der Projektierung dem Heizenergiebedarf spezielle Aufmerksamkeit zu schenken. Mit der Heizung streben wir an, im Gebäudeinnern, unabhängig von der Aussenlufttemperatur, ein gleichbleibendes, behagliches Innenklima aufrechtzuerhalten. Die hierfür notwendige Energie bzw. der Energieverbrauch hängt unter anderem von folgenden Faktoren ab:

  • Aussentemperatur/lnnentemperatur
  • zu beheizendes Volumen
  • Gebäudehülle (Wand, Dach): Fläche, U-Werte Luftdichtigkeit, Lüftung
  • thermische Masse innerer Bauteile
  • Wärmeverluste oder -gewinne durch Strahlung
  • interne Wärmequellen
  • Benützerverhalten

6.1.1 Wärmeleistungsbedarf

Der Wärmeleistungsbedarf (vgl. [6.1]) ist diejenige Wärmeleistung, die eine Heizanlage jederzeit erbringen können muss, um einen Raum oder ein Gebäude auf einem festgelegten Temperaturniveau zu halten. Dieser Wert ist eine Dimensionierungsgrösse und entspricht der Heizleistung, die zur Deckung der Transmissions- und Lüftungsverluste unter ungünstigsten Bedingungen notwendig ist. Letztere werden in der Regel durch eine minimale Aussenlufttemperatur (z. B. tiefstes 5-Tage-Mittel innert 10 Jahren), eine dieser Periode entsprechende mittlere Windgeschwindigkeit und -richtung sowie u. U. eine minimale mittlere Abwärmeleistung umschrieben.

Der Wärmeleistungsbedarf ist sowohl vom Wärmeerzeugungssystem wie auch vom Endenergieträger unabhängig. Bei gegebenem Innen- und Aussenklima ist er also ein Gebäudekennwert.

Mit gezielten energiesparenden Massnahmen kann der Leistungsbedarf des Hauptheizsystems reduziert werden. Als mögliche Massnahmen, die aber nur im Einvernehmen mit dem Bauherrn getroffen werden können, kommen z. B. in Frage:

  • Senkung des Temperaturniveaus im Gebäude (generell oder in einzelnen Zonen)
  • höhere Bemessungsaussentemperatur θe: tiefste Aussentemperatur → mittlere tiefste Aussentemperatur
  • bivalentes Heizsystem zur Spitzendeckung (z. B. Warmluftcheminée)

6.1.2 Endenergieverbrauch

Der Endenergieverbrauch (vgl. [6.2], [6.6]) ist diejenige Energiemenge (in Form von Heizöl, Gas, Fernwärme, Elektrizität), die einem Wärmeerzeuger während einer bestimmten Zeitperiode zugeführt wird. Die Berechnung des Energieverbrauchs stellt eine Integration der einzelnen Leistungen über eine bestimmte Zeitperiode dar. Als Zeitabschnitte wählt man bei stationären Berechnungsverfahren Monate, die Heizperiode oder das ganze Jahr. Demgemäss rechnet man mit Mittelwerten oder mit Summenwerten der massgebenden Parameter (Aussentemperatur, Strahlung). In den einschlägigen Normen/Empfehlungen (EN, CEN, SIA …) werden normierte Randbedingungen (Standardwerte) für einzelne Gebäudekategorien als Basis zur Ermittlung von vergleichbaren Wärmebilanzen vorgegeben. Die Norm SIA 380/1 [6.2] legt aufgrund derart standardisierter Bilanzrechnungen die Anforderungen, normiert auf die Energiebezugsfläche AE, in zwei Stufen fest:

  1. Grenzwerte, die eingehalten werden müssen
  2. Zielwerte, die bei optimaler Planung ohne wesentlichen Mehraufwand erreicht werden können

Bei dynamischen Berechnungsverfahren werden die Bilanzen in kleinen Zeitabschnitten, z. B. in Stundenschritten, erstellt. Die Aussenklimawerte müssen demzufolge für dieselben Zeitintervalle vorliegen.


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