Fachbegriffe zur Energieeffizienz von Gebäuden verständlich erklärt

Bei Energieausweisen, energetischen Berechnungen und gesetzlichen Anforderungen an Gebäude werden zahlreiche Fachbegriffe verwendet. Begriffe wie Energiebedarf, Primärenergiebedarf, Endenergiebedarf, Nutzenergie oder Transmissionswärmeverlust beschreiben unterschiedliche energetische Größen und werden häufig miteinander verwechselt.

Im Folgenden werden die wichtigsten Fachbegriffe verständlich erläutert.

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Energiebedarf

Der Energiebedarf beschreibt eine rechnerisch ermittelte Energiemenge. Die Berechnung erfolgt unter festgelegten Randbedingungen, beispielsweise hinsichtlich:

• Klimadaten

• Raumtemperaturen

• Nutzungsbedingungen

• Lüftung

• internen Wärmegewinnen

• solaren Wärmegewinnen

Dadurch können Gebäude unabhängig vom tatsächlichen Verhalten ihrer Bewohner energetisch bewertet und miteinander verglichen werden.

Der berechnete Energiebedarf ist deshalb nicht mit dem tatsächlichen Energieverbrauch gleichzusetzen.

Der reale Verbrauch kann höher oder niedriger ausfallen. Einfluss haben beispielsweise das tatsächliche Heiz- und Lüftungsverhalten, die Anzahl der Bewohner, die gewünschten Raumtemperaturen und die realen Witterungsbedingungen.

Einfach gesagt:

Bedarf = rechnerisch ermittelt
Verbrauch = tatsächlich erfasst

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Jahres-Primärenergiebedarf – QP

Der Jahres-Primärenergiebedarf betrachtet nicht nur die Energie, die für den Betrieb eines Gebäudes benötigt wird.

Zusätzlich wird berücksichtigt, welcher Energieaufwand mit der Bereitstellung der eingesetzten Energieträger verbunden ist. Dazu gehören beispielsweise vorgelagerte Prozesse wie:

• Gewinnung

• Aufbereitung

• Umwandlung

• Transport

• Verteilung

Hierfür werden die jeweiligen Primärenergiefaktoren berücksichtigt.

Der Jahres-Primärenergiebedarf spielt bei der energetischen Bewertung von Gebäuden und bei den gesetzlichen Anforderungen an Gebäude eine wichtige Rolle. Das geltende Gebäudeenergierecht verwendet ihn als zentrale Größe für die Beurteilung des Gesamtenergiebedarfs.

Primärenergie ist nicht dasselbe wie CO2

Primärenergiebedarf und CO2- beziehungsweise Treibhausgasemissionen stehen zwar in einem Zusammenhang, sind aber nicht dieselbe Größe.

Der Primärenergiebedarf berücksichtigt den vorgelagerten Energieaufwand eines Energieträgers mithilfe von Primärenergiefaktoren.

Treibhausgasemissionen werden dagegen gesondert betrachtet und hängen unter anderem von den Emissionsfaktoren der eingesetzten Energieträger ab.

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Endenergiebedarf

Der Endenergiebedarf beschreibt die rechnerisch ermittelte Energiemenge, die der Anlagentechnik eines Gebäudes unter festgelegten Bedingungen zur Verfügung gestellt werden muss.

Je nach Gebäude und Berechnungsverfahren werden beispielsweise berücksichtigt:

• Heizung

• Warmwasserbereitung

• Lüftung

• Kühlung

• erforderliche Hilfsenergien

Bei Nichtwohngebäuden kann zusätzlich beispielsweise die eingebaute Beleuchtung Bestandteil der energetischen Bilanzierung sein. Die DIN-18599-Systematik unterscheidet entsprechend zwischen Nutz-, End- und Primärenergiebedarf für die verschiedenen Anwendungen im Gebäude.

Auch Verluste der Anlagentechnik werden berücksichtigt. Dazu können beispielsweise Verluste bei Wärmeerzeugung, Speicherung und Verteilung gehören.

Einfach gesagt:

Der Endenergiebedarf beschreibt, wie viel Energie rechnerisch für die Versorgung des Gebäudes benötigt wird.

Da es sich um einen berechneten Bedarfswert handelt, muss er nicht mit der Energiemenge übereinstimmen, die tatsächlich auf einer Gas-, Öl-, Wärme- oder Stromabrechnung erscheint.

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Endenergiebedarf und Endenergieverbrauch – wo liegt der Unterschied?

Diese beiden Begriffe werden häufig verwechselt.

Der Endenergiebedarf wird anhand des Gebäudes und festgelegter Randbedingungen berechnet.

Der Endenergieverbrauch basiert dagegen auf tatsächlich erfassten Verbrauchsdaten.

Der tatsächliche Verbrauch wird unter anderem beeinflusst durch:

• tatsächliche Raumtemperaturen

• Heizverhalten

• Lüftungsverhalten

• Anzahl der Bewohner

• Warmwasserverbrauch

• Witterung

• Nutzungszeiten des Gebäudes

Deshalb können energetisch vergleichbare Gebäude in der Praxis unterschiedliche Energieverbräuche aufweisen.

Auch das Gebäudeenergierecht unterscheidet zwischen berechnetem Energiebedarf und erfasstem Energieverbrauch; beim Verbrauchsausweis werden tatsächliche Verbrauchsdaten zugrunde gelegt und der Heizenergieverbrauch einer Witterungsbereinigung unterzogen.

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Nutzenergie

Als Nutzenergie wird vereinfacht die Energie bezeichnet, die unmittelbar für den gewünschten Nutzen benötigt wird.

Bei einem Wohngebäude ist dies beispielsweise die Wärme, die benötigt wird, um:

• Räume auf der vorgesehenen Temperatur zu halten

• Trinkwarmwasser bereitzustellen

Bei der Raumheizung ergibt sich der Wärmebedarf unter anderem aus den Wärmeverlusten über die Gebäudehülle und der Lüftung. Nutzbare solare und interne Wärmegewinne können diesen Bedarf reduzieren.

Zwischen der bereitgestellten Endenergie und der tatsächlich nutzbaren Wärme entstehen je nach Heizsystem und Anlagentechnik Verluste.

Vereinfacht lässt sich die energetische Betrachtung unterscheiden in:

Primärenergie ? Endenergie ? Nutzenergie

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Transmissionswärmeverlust H'_t

Als Transmissionswärmeverluste werden Wärmeverluste bezeichnet, die durch Wärmeübertragung über die Bauteile der wärmeübertragenden Gebäudehülle entstehen.

Dazu gehören beispielsweise:

• Außenwände

• Dach

• Fenster

• Außentüren

• Kellerdecke beziehungsweise Bodenplatte

• Bauteile zu unbeheizten Bereichen

Wie groß diese Wärmeverluste sind, hängt unter anderem von der Fläche des jeweiligen Bauteils, dem Temperaturunterschied und seiner wärmetechnischen Qualität ab.

Eine wichtige Kenngröße dafür ist der U-Wert.

Der Transmissionswärmeverlust ist auch im geltenden Gebäudeenergierecht eine relevante Größe für die Bewertung des baulichen Wärmeschutzes von Wohngebäuden.

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U-Wert – U

Der U-Wert, auch Wärmedurchgangskoeffizient genannt, beschreibt die Wärmedurchlässigkeit eines Bauteils.

Er wird in Watt pro Quadratmeter und Kelvin – W/(m²·K) angegeben.

Grundsätzlich gilt:

Je niedriger der U-Wert, desto besser ist der Wärmeschutz des Bauteils.

Ein gut gedämmtes Dach besitzt beispielsweise einen niedrigeren U-Wert als ein vergleichbares ungedämmtes Dach.

Für die Wärmeverluste eines gesamten Gebäudes reicht die Betrachtung einzelner U-Werte allerdings nicht aus. Auch Bauteilflächen, Wärmebrücken und weitere Randbedingungen spielen eine Rolle.

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Lüftungswärmeverluste – Q_v

Lüftungswärmeverluste entstehen, wenn warme Raumluft durch kühlere Außenluft ersetzt wird.

Das geschieht beispielsweise durch:

• Fensterlüftung

• Öffnen von Außentüren

• Fugen und Undichtigkeiten der Gebäudehülle

• Lüftungsanlagen

Ein ausreichender Luftaustausch ist für Raumluftqualität und Feuchteschutz notwendig. Ziel ist deshalb nicht, den Luftaustausch vollständig zu verhindern.

Energetisch ungünstig ist insbesondere ein unkontrollierter Luftaustausch über Undichtigkeiten, weil dadurch Wärme verloren geht, ohne dass die Lüftung gezielt gesteuert werden kann.

Eine ausreichend luftdichte Gebäudehülle in Verbindung mit einer geeigneten Lüftungsstrategie kann deshalb Wärmeverluste reduzieren und gleichzeitig einen erforderlichen Luftwechsel ermöglichen.

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Wärmebrücken

Wärmebrücken sind Bereiche der Gebäudehülle, an denen gegenüber angrenzenden Bereichen erhöhte Wärmeströme auftreten.

Typische Beispiele sind:

• Gebäudeecken

• Balkonanschlüsse

• Fenster- und Türanschlüsse

• Rollladenkästen

• Anschlüsse zwischen Außenwand und Dach

• Übergänge zwischen Außenwand und Keller beziehungsweise Bodenplatte

Wärmebrücken können zu zusätzlichen Wärmeverlusten und niedrigeren inneren Oberflächentemperaturen führen.

Bei ungünstigen Bedingungen kann dadurch auch das Risiko von Tauwasser und Schimmelbildung steigen.

Deshalb sollten Wärmebrücken insbesondere bei energetischen Sanierungen und Neubauten sorgfältig berücksichtigt werden. Auch das Gebäudeenergierecht verlangt, den Einfluss konstruktiver Wärmebrücken auf den Jahres-Heizwärmebedarf beziehungsweise die energetische Bewertung nach den vorgesehenen Regeln zu berücksichtigen.

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Solare Wärmegewinne – QS

Solare Wärmegewinne entstehen insbesondere durch Sonneneinstrahlung über Fenster und andere transparente Bauteile.

Während der Heizperiode können nutzbare solare Wärmegewinne dazu beitragen, den erforderlichen Heizwärmebedarf zu reduzieren.

Wie groß diese Gewinne sind, hängt unter anderem ab von:

• Größe der Fensterflächen

• Orientierung

• Sonneneinstrahlung

• Verschattung

• Eigenschaften der Verglasung

Während solare Wärmegewinne in der Heizperiode energetisch hilfreich sein können, kann eine hohe Sonneneinstrahlung im Sommer zu einer unerwünschten Erwärmung der Räume beitragen.

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Interne Wärmegewinne – QI

Als interne Wärmegewinne wird Wärme bezeichnet, die innerhalb des Gebäudes entsteht.

Dazu tragen beispielsweise bei:

• Bewohner

• Beleuchtung

• Haushaltsgeräte

• Computer und andere elektrische Geräte

Ein Teil dieser Wärme kann während der Heizperiode zur Erwärmung des Gebäudes beitragen und bei der energetischen Berechnung berücksichtigt werden.

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Bedarf und Verbrauch nicht verwechseln

Für die energetische Bewertung eines Gebäudes ist die Unterscheidung besonders wichtig:

Bedarf = berechnet

Verbrauch = tatsächlich erfasst

Ein rechnerisch guter energetischer Zustand garantiert deshalb keinen bestimmten tatsächlichen Energieverbrauch.

Umgekehrt bedeutet ein niedriger gemessener Verbrauch nicht automatisch, dass ein Gebäude einen guten Wärmeschutz besitzt.

Wird beispielsweise nur ein Teil des Gebäudes beheizt oder werden niedrige Raumtemperaturen gewählt, kann der Verbrauch vergleichsweise gering sein, obwohl das Gebäude energetisch ungünstig ist.

Deshalb müssen Bedarfs- und Verbrauchswerte immer im jeweiligen Zusammenhang betrachtet werden.