Fortentwicklung des Ansatzes "EnEV easy" für die Verwendung in der EnEV 2012

Der vorliegende Forschungsbericht umfasst die Entwicklung eines vereinfachten Nachweisverfahrens für die Energieeffizienz von neu errichteten Wohngebäuden. Es basiert auf der Studie "EnEV-easy", die vom Wirtschaftsministerium des Landes Baden-Württemberg angeregt und vom Fraunhofer-Institut für Bauphysik 2009/2010 durchgeführt wurde. Das Verfahren erspart detaillierte Nachweisberechnungen, wenn ein Gebäude vorgegebene Rahmenbedingungen erfüllt und bestimmte Anforderungen an die energetische Qualität der Gebäudehülle und der Anlagentechnik einhält. Für diese Gebäude werden abhängig von der Gebäudegröße und der verwendeten Anlagentechnik die in den Energieausweis einzutragenden Kennwerte fest vorgegeben.Projektlaufzeit: August 2011 - November 2012

Die Kennwerte wurden im Rahmen dieses Forschungsprojektes berechnet und die Randbedingungen dafür festgelegt. Die erzielbare Genauigkeit der Kennwerte wurde im Verhältnis zur erzielten Vereinfachung im Nachweisaufwand bewertet und die Auswirkungen einer Beibehaltung oder Verschärfung des Anforderungsniveaus untersucht. Abschließend wurde ein Formulierungsvorschlag zur Einbindung dieses Verfahrens in die Neufassung der Energieeinsparverordnung angegeben.

Von verschiedenen Gruppen der am Wohnungsbaugeschehen Beteiligten wurde in den letzten Jahren kritisiert, dass das Nachweisverfahren für den energiesparenden Wärmeschutz inzwischen so komplex geworden sei, dass es kaum noch durchschaubar und nachvollziehbar sei. Diese Kritik aufgreifend, hat das Wirtschaftsministerium des Landes Baden-Württemberg die Idee geboren, ein vereinfachtes Nachweisverfahren zu entwickeln.

Hierzu hat das Land Baden-Württemberg das Fraunhofer-Institut für Bauphysik mit entsprechenden Musterberechnungen als Forschungsprojekt beauftragt. In diesem Projekt wurden beispielgebende Gebäude mit 14 verschiedenen Kombinationen aus Beheizung, Warmwasserbereitung und Belüftung durchgerechnet, und anschließend auf Gebäudegruppen zusammengefasst. Die berechneten Kennwerte sollen für hinreichend ähnliche Gebäude übernommen werden. Das Projekt hat damit die grundsätzliche Machbarkeit eines solchen vereinfachten Verfahrens erwiesen, aber auch weiteren Handlungsbedarf gezeigt, um es praktisch anwendbar zu machen.

Im Zuge der Vorbereitungen für die Neufassung der Energieeinsparverordnung 2012 wurde von Seiten der Bundesländer der Wunsch geäußert, dieses vereinfachte Verfahren in die neugefasste Energieeinsparverordnung aufzunehmen. Da dazu noch eine weitere Ausarbeitung des Verfahrens und eine Anpassung an anderweitige Änderungen der Energieeinsparverordnung erforderlich waren, wurde hierzu vom Bundesinstitut für Bau-, Stadt- und Raumforschung das vorliegende Forschungsprojekt ausgeschrieben.

Die Ausarbeitung des Verfahrens musste eine Reihe von Anforderungen erfüllen, insbesondere:

• Das Verfahren muss eine substanzielle Vereinfachung zum bisherigen Nachweisverfahren darstellen, sodass auch baufachliche Laien verstehen können, wie es anzuwenden ist.
• Die einzuhaltenden Randbedingungen an das zu errichtende Gebäude für die Anwendung des vereinfachten Verfahrens sollen so festgelegt werden, dass eine ausreichende Breite des Marktes abgedeckt wird, sowohl hinsichtlich verschiedenster Wohngebäudearten, als auch im Hinblick auf unterschiedlichste Beheizungssysteme.
• Die Nachweis-Anforderungen des EEWärmeG sollen so weit wie möglich mit diesem Verfahren ebenfalls abgedeckt werden.

Insgesamt sollte eine geeignete Formulierung der Verfahrensvorschriften einschließlich der Einbindung in die Paragraphen der Energieeinsparverordnung vorgelegt werden, die alle erforderlichen Randbedingungen und Kennwerte enthält. Da noch vor Abschluss des Projektes Vorschläge für eine Verschärfung des Anforderungsniveaus im Referentenentwurf zur Verfügung standen, wurden abschließend alle Kennwerte parallel auch für diese Vorgaben berechnet und tabelliert.

Die nachfolgende konkrete Ausgestaltung des Referentenentwurfs zur Novellierung der Energieeinsparverordnung machte Überarbeitungen am vereinfachten Verfahren über Modellgebäude erforderlich, die in einer Ergänzung zum Endbericht dargestellt wurden.

Auftragnehmer des Forschungsprojektes war die TÜV Technische Überwachung Hessen GmbH, Darmstadt.

Konzept

Im Projekt "EnEV easy" des Landes Baden-Württemberg wurde festgestellt, dass bei allen Gebäuden die energetischen Kennwerte hauptsächlich vom Verhältnis aus Hüllfläche zu Nutzvolumen abhängen, und dieses im Wesentlichen aus der Größe des Gebäudes resultiert. Eine geringere, aber immer noch deutliche Abhängigkeit besteht vom Anbaugrad sowie den Anteilen der unterschiedlich guten Hüllflächenbauteile an der gesamten Hüllfläche.

Daher wurde für die Ausarbeitung des vereinfachten Verfahrens von vornherein kein Katalog von Mustergebäuden vorgesehen, sondern nur eine Abhängigkeit von der Gebäudegröße und dem Anbaugrad an Nachbargebäude. Für alle übrigen Einflussgrößen wurde deren Auswirkung auf den Endenergie-Kennwert für verschiedene Gebäudegrößen ermittelt und daraus Anwendungsrandbedingungen für das vereinfachte Verfahren abgeleitet. Es ergaben sich einfach zu prüfende Anforderungen an die Kompaktheit des Gebäudes, an den Fensterflächenanteil in der Gebäudehülle sowie an weitere im U-Wert eher ungünstige Bauteile.

Gleichzeitig wurde die ungünstigste noch zulässige realistische Gebäudesituation ermittelt und zur Grundlage der tabellierten Kennwerte gemacht. Auf diese Weise ist sichergestellt, dass ein solches Gebäude die nach dem vereinfachten Verfahren im Energieausweis anzugebenden Kennwerte bei genauer Nachberechnung einhalten würde. Es muss dabei aber in Kauf genommen werden, dass günstige Gebäude gleicher Größe und gleichen Anbaugrades keinen besseren Kennwert bekommen können.

Zu unterscheiden war dabei zwischen zwei Gruppen von Anlagenarten. Bei Anlagen, die einen niedrigen Primärenergiefaktor besitzen, resultieren die Vorgaben für die Gebäudehülle nur aus der Nebenanforderung, dass sie nicht wesentlich schlechter sein dürfen als im Referenzgebäude. Für diese Gebäude war nur die Berechnung der Energiekennwerte mit einheitlicher Hüllflächenqualität erforderlich. Für Anlagen mit weniger günstigem Primärenergiefaktor ist dieser jedoch ausschlaggebend. Daher musste hier die Hüllfläche schrittweise so verbessert werden, dass die Primärenergiekennwerte des Referenzgebäudes bei jeder Gebäudegröße eingehalten werden. Mit zunehmender Gebäudegröße wird das immer schwieriger, da dort der Anteil der Hüllfläche an den Energieverlusten kleiner wird.

Insgesamt wurden für 15 verschiedene Anlagenarten in 16 verschiedenen Gebäudegrößen (jeweils freistehend, einseitig angebaut und beidseitig angebaut) die für den Energieausweis erforderlichen End- und Primärenergiekennwerte berechnet sowie 9 verschiedene Stufen der zugehörigen Anforderungen an die U-Werte der Gebäudehülle aufgelistet. In die Energieeinsparverordnung sollte aus Gründen der Übersichtlichkeit jedoch nur eine kleinere Anzahl übernommen werden.

Ergebnisse

Mit dem vereinfachten Nachweisverfahren konnte eine Nachweismethode entwickelt werden, die es ermöglicht, durch einfaches Nachschlagen in Tabellen für ein neu errichtetes Wohngebäude den Nachweis der Einhaltung der energetischen Anforderungen zu erbringen und den Energieausweis auszustellen. Das Verfahren ist für den größten Teil der Wohngebäude anwendbar, die zurzeit typischer Weise errichtet werden.
Der Anwender muss zunächst nur prüfen,

• ob das Gebäude im Rahmen der zulässigen Größe liegt und eine übliche Raumhöhe besitzt,
• ob sein Grundriss und seine Etagenabfolge eine ausreichend kompakte Gebäudeform ergeben,
• und ob der Anteil der Fensterflächen sowie anderer Flächen mit relativ höherem Wärmedurchgang nicht zu groß ist.

Wenn das Gebäude dann durch eine dem EEWärmeG entsprechenden Anlagenarten beheizt wird und keine aktive Kühlung besitzt, so kann der Anwender aus den entsprechenden Tabellen die zur Einhaltung der energetischen Anforderungen notwendigen U-Werte der verschiedenen Bauteile ablesen. Außerdem kann er direkt die im Energieausweis einzutragenden Werte (Endenergiebedarf, Primärenergiebedarf und spezifischer, auf die wärmeübertragende Hüllfläche bezogener, Transmissionswärmeverlust des Wohngebäudes und des Referenzgebäudes) entnehmen. Damit auch energetisch ungünstig gestaltete Gebäude nicht zu gut dargestellt werden, sind die Kennwerte so berechnet worden, dass sie im Rahmen des Spektrums zulässiger üblicher Gebäude eher ungünstige Werte liefern.

Das Verfahren kann in die Energieeinsparverordnung in den § 3 eingebunden werden. Die Verfahrensbeschreibung findet im Anhang 1 oder in seinem Umfeld ihren Platz. Da in das Verfahren nur Anlagen aufgenommen wurden, die die Anforderungen des Erneuerbare-Energien-Wärme-Gesetzes erfüllen, ist auch dessen Einhaltung sicher gestellt, soweit es Nachweise betrifft, die mit der Errichtung bereits erbracht werden können.

Das vereinfachte Verfahren eignet sich nicht nur für den konkreten Nachweis eines neu zu errichtenden Gebäudes. Da es wenige Eingangsgrößen erfordert, kann es zunächst als orientierende Abschätzung für die erforderlichen Hüllflächeneigenschaften in sehr frühem Planungsstadium dienen. Es lässt sich auch anpassen als Kontrollinstrument, um für Stichprobenkontrollen Plausibilitätsprüfungen ausgestellter Energieausweise für Wohngebäude durchzuführen.

Im Vergleich zu dem ursprünglichen Arbeitsentwurf weist der Referentenentwurf zur Novellierung der Energieeinsparverordnung vom 15.10.2012 einige strukturelle und zahlenmäßige Änderungen auf, stellt jedoch das Verfahren grundsätzlich nicht vor Probleme.

Veröffentlichungen

Fortentwicklung des Ansatzes "EnEV easy" für die Verwendung in der EnEV 2012. BMVBS-Online-Publikation 04/2012, Hrsg.: BMVBS, Juni 2012
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Ergänzungsgutachten Fortentwicklung des Ansatzes "EnEV easy" für die Verwendung in der EnEV 2012. BMVBS-Online-Publikation 29/12, Hrsg.: BMVBS, Dezember 2012
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