Modellgebäudeverfahren für neue Wohngebäude

Das GEG sieht mit dem Modellgebäudeverfahren für bestimmte Wohngebäude ein vereinfachtes Nachweisverfahren vor. Das Gutachten definiert hierfür die materialrechtlichen Anforderungen sowie notwendige Kennwerte für die Ausstellung von Energieausweisen.

Ausgangslage

Die damals geltende Energieeinsparverordnung (EnEV) sah in § 3 Absatz 5 EnEV für neue, nicht gekühlte Wohngebäude ein vereinfachtes Nachweisverfahren vor. Dieses Verfahren wurde am 21. Oktober 2016 im Rahmen einer gemeinsamen Bekanntmachung vom Bundesministerium für Wirtschaft und Energie (BMWi) und Bundesministerium für Umwelt, Naturschutz, Bau und Reaktorsicherheit (BMUB) eingeführt. In der Bekanntmachung wurden – auf Grundlage von Modellrechnungen – Ausstattungsvarianten beschrieben, die unter dort ebenfalls definierten Anwendungsvoraussetzungen, die Anforderungen des § 3 Absatz 1, 2 und 4 EnEV generell erfüllten. Mit der Anwendung des Verfahrens aus der Bekanntmachung wurde die Einhaltung des § 3 Absatz 1, 2, und 4 EnEV als erfüllt angesehen, ohne dass ausführliche Berechnungen nach § 3 Absatz 3 EnEV erforderlich waren. Im Zuge der Zusammenführung der bestehenden Regelwerke im Gebäudeenergiegesetz (GEG) war zu untersuchen, inwieweit das bestehende Modellgebäudeverfahren mit dem GEG weitergeführt werden könnte.

Ziel

Das Modellgebäudeverfahren sollte für drei Typen von neu zu errichtenden Wohngebäuden (freistehend, einseitig und beidseitig bebaut) mit einer Bruttogrundfläche von 115 bis 2300 m2 die Nutzung des Modellgebäudeverfahrens nach § 31 GEG erlauben. Hierbei sollen künftig zehn verschiedene Ausstattungsvarianten zur Auswahl stehen, denen je nach Gebäudegröße und -typ entsprechende Wärmeschutzvarianten (vier Stufen) zugeordnet sind.

Mit dem Gutachten sollten alle notwendigen Grundlagen erarbeitet werden, die für die Einführung des Modellgebäudeverfahrens im Rahmen des GEG erforderlich waren. Das Vorhaben gliederte sich dazu in drei unterschiedliche, aufeinander aufbauende Lose. Die ersten beiden Lose dienten zur Vorbereitung und Entwicklung des vereinfachten Nachweisverfahrens. Hierbei wurden die dem Verfahren zu Grunde liegenden Modellgebäude charakterisiert, deren Datengrundlage nicht im Detail verfügbar waren (Los 1 des Forschungsvorhabens). Anschließend wurden die materiell-rechtlichen Anforderungen festgelegt, indem die Kombination aus Anlagenvariante und erforderlichem Wärmeschutz für die Modellgebäude bestimmt werden (Los 2 des Forschungsvorhabens). Die Ergebnisse der ersten beiden Lose waren Grundlage für die Erstellung des Referentenentwurfs des GEG vom 28.05.2019. Unter Berücksichtigung der Kabinettfassung des GEG vom 23.10.2019 wurden anschließend die Energiekennwerte nach DIN V 18599:2018 berechnet (Los 3 des Forschungsvorhabens). Diese waren die Grundlage für die Angaben in Energiebedarfsausweisen, die für zu errichtende Wohngebäude nach dem vereinfachten Verfahren (Modellgebäudeverfahren des GEG) künftig auszustellen sind. Die Energiekennwerte wurden mit der „Bekanntmachung zu den Angaben in Energiebedarfsausweisen nach dem Gebäudeenergiegesetz bei Anwendung des vereinfachten Nachweisverfahrens für zu errichtende Wohngebäude“ vom 8. Dezember 2020 veröffentlicht.

Auftragnehmer des Forschungsprojektes war das Institut für Gebäudeenergetik, Thermotechnik und Energiespeicherung (IGTE) der Universität Stuttgart.

Konzept

Los 1

In Los 1 wurden zunächst theoretische Grundlagen aufbereitet, indem die vorangegangenen Forschungsvorhaben analysiert wurden. Hierbei sollten die Modellgebäude des bisherigen Modellgebäudeverfahrens EnEV easy charakterisiert werden, damit eine Modellgebäudedatenbank analog zu dieser erstellt werden konnte. Mit Kontrollrechnungen wurde sichergestellt, dass bei Anwendung der Modellgebäudedatenbank eine hinreichende Übereinstimmung mit den Energieausweiskennwerten des bisherigen Modellgebäudeverfahrens EnEV easy erreicht wird.

Los 1 untergliederte sich in folgende Teilschritte:

• Auswertung vorhergehender Studien zu EnEV easy und Ableitung von Rahmenbedingungen für die Modellgebäudedatenbank

• Erstellung eines Regelwerks in Form einer Modellgebäudedatenbank

• Kontrollrechnung nach DIN V 4108-6/DIN V 4701-10

• Erstellung einer zweiten Variante der Datenbank mit reduziertem Fensterflächenanteil

• Erarbeitung eines Vorschlages für das Datenbankformat

Los 2

In Los 2 wurden die Anwendungsvoraussetzungen festgelegt, mit denen das vereinfachte Nachweisverfahren in den Referentenentwurf des GEG vom 28.05.2019 aufgenommen wurde. Besonderer Schwerpunkt bildeten die materiell-rechtlichen Anforderungen (Kombination aus Gebäudetyp, Ausstattungsvariante und Wärmeschutzanforderung).

Los 2 untergliederte sich in folgende Teilschritte:

• Kategorisierung der Anlagenvarianten

• Untersuchung weiterer Potentiale zur Vereinfachung im Vergleich zu EnEV easy

• Ermittlung der erforderlichen Wärmeschutzvarianten für die jeweiligen Anlagenvarianten zur Erfüllung der gesetzlichen Anforderungen

• Untersuchung des Einflusses von unterschiedlichen Fensterflächenanteilen der Modellgebäude auf die Wärmeschutzanforderungen

• Erarbeitung von Vorschlägen zur Vereinfachung der Anlagenbeschreibungen 

Los 3

In Los 3 wurden auf Grundlage von § 85 GEG die Kennwerte für Energiebedarfsausweise, die für zu errichtende Gebäude nach dem vereinfachten Nachweisverfahren für Wohngebäude auszustellen sind, bestimmt. In diesem Zusammenhang wurden die in Los 2 durchgeführten Berechnungen, gemäß den bei der Bearbeitung vorhandenen Informationen zum GEG, unter Verwendung der DIN V 18599:2018 aktualisiert.

Ergebnisse

Los 1

Ergebnis von Los 1 des Forschungsvorhabens war eine Datenbank in Form einer XSLX-Datei, die die Revision von EnEV easy und die Entwicklung des vereinfachten Nachweisverfahrens für das GEG ermöglichte. Für ein automatisiertes Einlesen der Gebäudedaten in eine Software für den energiesparrechtlichen Nachweis können Nutzerinnen und Nutzer die Datenbank entsprechend der Vorgaben der jeweiligen Software strukturieren und bspw. in eine Text-Datei (CSV-Format) konvertieren. Dadurch wurde eine universelle Anwendbarkeit der Datenbank sichergestellt.

Die Ergebnisse der durchgeführten Kontrollrechnungen zeigten, dass bei Anwendung der Datenbank eine hinreichende Übereinstimmung der ermittelten Energieausweiskennwerte mit den Tabellen von EnEV easy erzielt wird, wodurch eine Vergleichbarkeit der EnEV easy zugrundeliegenden Modellgebäude gewährleistet werden konnte. Des Weiteren wurden in Los 1 theoretische Grundlagen zu den Anwendungsvoraussetzungen sowie Hilfestellungen und ein standardisiertes Vorgehen zur Anwendung der Datenbank erarbeitet.

Los 2

Die Anwendungsvoraussetzungen wurden in Los 2 unter den zum Zeitpunkt der Bearbeitung verfügbaren Informationen überarbeitet. Die materiell-rechtlichen Anforderungen, unter deren Einhaltung das vereinfachte Nachweisverfahren für neu zu errichtende Wohngebäude angewandt werden kann, wurden in diesem Zusammenhang erneut ermittelt. Im Vergleich zur aktuellen Bekanntmachung waren speziell bei kleinen Gebäuden mit einer Gebäudenutzfläche A_N bis 350 m² Erleichterungen hinsichtlich der Wärmeschutzanforderungen festzustellen. Dies war im Wesentlichen auf folgende zwei Randbedingungen zurückzuführen:

• Die Nebenanforderung nach Anlage 1 Tabelle 2 EnEV fand keine Anwendung.
• Für die Berechnung der Anforderungswerte und der Ist-Werte wurden Modellgebäude gleicher Geometrie verwendet. Somit konnte auf eine zusätzliche „Sicherheitsmarge“ im Sinne eines Vorhaltewinkels verzichtet werden.

Weiterer Bestandteil von Los 2 war eine Untersuchung zum Einfluss des Fensterflächenanteils der Modellgebäude. Diese führte zu der Erkenntnis, dass unter den aktuellen Randbedingungen die Wärmeschutzanforderungen nur geringfügig durch gebräuchliche Fensterflächenanteile (20 bis 30 %) beeinflusst werden.

Neben den Untersuchungen bzgl. der Wärmeschutzanforderungen wurden zwei Vorschläge zur Vereinfachung der Beschreibungen der Anlagenausführungen erarbeitet. Im Interesse einer kompakten Darstellung wurde anstelle von ausführlichen Anlagenbeschreibungen auf entsprechende Standardwerte in der DIN V 18599sowie auf die Ökodesign-Richtlinie verwiesen.

Die Ergebnisse aus Los 1 und Los 2 wurden in dem Endbericht zu dem Forschungsvorhaben „Erarbeitung von Grundlagen zur Fortschreibung des Modellgebäudeverfahrens 'EnEV easy' für Wohngebäude“ im April 2019 veröffentlicht. Der hier vorliegende Endbericht zu Los 3 schließt Los 1 und 2 für einen gemeinsamen Bericht mit ein.

Los 3

Das Ergebnis von Los 3 war die Bestimmung der Kennwerte zur Ausstellung des Energieausweises bei Anwendung des vereinfachten Nachweisverfahrens. Es wurden folgende Kennwerte, differenziert nach Gebäudetyp und Fensterflächenanteil, berechnet:

• Endenergiebedarf

• Energieeffizienzklasse endenergie-bezogen nach Maßgabe der bei der Bearbeitung vorliegenden Informationen zum GEG

• Primärenergiebedarf, Ist-Wert

• Primärenergiebedarf, Anforderungswert

• Energetische Qualität der Gebäudehülle HT', Ist-Wert

• Energetische Qualität der Gebäudehülle HT', Anforderungswert (aus den Eigenschaften des Modellgebäudes entwickelter HT'-Wert mit Referenzausführung, die in etwa der Ausführung mit dem Wärmeschutzniveau D entspricht)

• Wesentlicher Energieträger für Heizung und Warmwasser

• Art, Deckungsanteil und Verwendung erneuerbarer Energien

• Art der Lüftung

• CO2-Emissionen

Die Berechnungen wurden mit der validierten Fassung der DIN V 18599:2016-10 und den im Normenausschuss abgestimmten Änderungen für die Ausgabe 2018 durchgeführt.