Energieverbrauchskennwerte nach VDI 3807

Energieverbrauchskennwerte
nach VDI 3807
Heinz.Dallmann@zab-brandenburg.de
ZAB Energie
Kennzahl, Kennwert
Mit Kennzahlen lassen sich in universeller Form spezifische Eigenschaften von Vorgängen
durch funktionale Zusammenhänge beschreiben. Grundlage hierfür ist die Ähnlichkeitstheorie,
nach der alle einen Vorgang beeinflussenden Größen zu (dimensionslosen) Kennzahlen
zusammengefasst werden können.1 So charakterisiert z.B. die Reynoldszahl (Re) die
Strömungsverhältnisse in Rohren und kann mittels empirischer Beziehungen zur Bestimmung
der Rohrreibungsverluste benutzt werden.
Im Gegensatz zu Kennzahlen der Ähnlichkeitstheorie sind Energieverbrauchskennwerte
a.
selbst rein empirische Größen und
b.
dimensionsbehaftet, daher auch die Bezeichnung Kennwert und nicht Kennzahl.
Energiekennwerte als empirische Größen charakterisieren die zugrundeliegenden Prozesse
nicht vollständig (auch, wenn sie manchmal Energiekennzahl genannt werden). Zu ihrer
Interpretation muss man - im Gegenteil - die zugrundeliegenden Prozesse (Bauzustand,
Versorgungssysteme, Nutzungsart usw.) genau kennen um zu sinnvollen Einschätzungen zu
gelangen. Energiekennwerte stellen aber durchaus aggregierte praxisrelevante Informationen
dar.
1
"Kennzahl," Microsoft® Encarta® Enzyklopädie 2000.
ZAB Energie
Heinz.Dallmann@zab-brandenburg.de
2
1
Energiekennwert
Da in der Praxis der kumulierte Energieaufwand von Gebäuden noch in den
Kinderschuhen steckt, handelt es sich bei Energiekennwerten für Gebäude fast
immer um den Betriebsenergieaufwand, bezogen auf ein Jahr und bezogen auf eine
Gebäudefläche oder auf ein Gebäudevolumen.
Energiekennwert =
Energiemenge
Bezugszeitraum * ( Bezugsfläche bzw. Bezugsvolumen etc. )
Klassifizierung von Energiekennwerten nach:
Ort der Ermittlung der Energiemenge im Prozess der Energieumwandlung
Methode der Ermittlung der Energiemenge
Bezugsfläche/Bezugsvolumen
Betrachtungszeitraum
ZAB Energie
Heinz.Dallmann@zab-brandenburg.de
3
Ort der Ermittlung der Energiemenge
Quelle:
ZAB Energie
Heinz.Dallmann@zab-brandenburg.de
Dr. Bernd Steinmüller
Institut Wohnen und Umwelt
Foliensatz Energieeinsparung Gebäudebestand
Darmstadt, März 1999
4
2
Methode der Ermittlung der Energiemenge
1. Berechnung (z.B. DIN-V 18599, PHPP, Simulation etc.)
Energiebedarf
Energiebedarfskennwert
2. Messung (z.B. Zählerablesung, Betriebsmessung o.a.)
Energieverbrauch
Energieverbrauchskennwert
ZAB Energie
Bezugsfläche
Heinz.Dallmann@zab-brandenburg.de
5
Aufgliederung der Fläche
HNF
NNF
FF
VF
KF
NF
NGF
BGF
Haupt-Nutzfläche
Neben-Nutzfläche
Funktionsfläche
Verkehrsfläche
Konstruktionsfläche
Nutzfläche
Netto-Grundfläche
Brutto-Grundfläche
Anmerkung der VDI 3807-2 (Entw. 2012-11):
Obwohl die HNF in der geltenden Fassung der DIN 277
nicht mehr definiert ist, stellen die Daten in dieser
Richtlinie auf diese Bezugsfläche ab. Dies liegt darin
begründet, dass Angaben zur HNF für viele kommunale
Gebäude verfügbar sind und auch die EnEV 2009 mit
dieser Bezugsfläche arbeitet.
Eine einfache Umrechnung der Daten auf NF ist nicht
möglich, da sich die beiden Werte um die NNF
unterscheiden, die entsprechenden Umrechnungsfaktoren daher von der Gebäudeart abhängig variieren.
ZAB Energie
Heinz.Dallmann@zab-brandenburg.de
6
Quelle: VDI 3807 Blatt 5:2012-06 (Entwurf)
3
Beispiel
Verbrauch in kWh/a
Primärenergie Endenergie Nutzenergie
330.000
300.000
240.000
Bezugsfläche
Haupt-Nutzfläche
Nutzfläche
Netto-Grundfläche
Brutto-Grundfläche
Reinigungsfläche
ZAB Energie
1.100 m²
1.200 m²
1.600 m²
2.000 m²
1.400 m²
Energieverbrauchskennwert in kWh/m²·a
300
273
218
275
250
200
206
188
150
165
150
120
236
214
171
Heinz.Dallmann@zab-brandenburg.de
7
Besonderheit Heizenergie: Witterungsbereinigung
Bereinigter Energieverbr. EV = Gemessener Energieverbr. EVg ∗
ZAB Energie
Heinz.Dallmann@zab-brandenburg.de
MittlereHeizgradtage G15 m
Heizgradtage G15
8
4
Beispiel einer Witterungsbereinigung
ZAB Energie
Heinz.Dallmann@zab-brandenburg.de
9
Mittelwert, Median, Modalwert
Quelle:
Techem GmbH
Kennwerte
Hilfen für den Wohnungswirt
Ausgabe 2010
(Neubauten 1993)
ZAB Energie
Heinz.Dallmann@zab-brandenburg.de
10
5
Zielwert
Quelle:
VDI 3807 Blatt 2:2012-11
(Entwurf)
ZAB Energie
Heinz.Dallmann@zab-brandenburg.de
11
Vor- und Nachteile der VDI 3807 Blatt 1 und 2 für NWG
Vorteile
Methodisch relativ einfacher Indikator zum Monitoring der energetischen
Gebäudebewirtschaftung und zur Erfolgskontrolle durchgeführter Maßnahmen
Nachteile
Aufwand ist bei manueller Datenerhebung, Verarbeitung und Speicherung nicht
unerheblich und teilweise bei Energiebeauftragtem und Kämmerei redundant
Ein Kennwert je Energieträger kann inhomogene Gebäude mit differenzierter
Ausstattung und Nutzung nicht zufriedenstellend abbilden.
Ein rein statistischer Ansatz zur Bestimmung von Zielwerten ist wenig überzeugend
für Investitions- und Personalentscheidungen
Ausweg: mit Referenzwerten des Blatt 2 vergleichbare (typische) Teilkennwerte
Bereinigung um Sondernutzungen und atypische Verbrauchsanteile
Bezug auf konkrete Technik mit nachvollziehbarem energetischen Niveau
ZAB Energie
Heinz.Dallmann@zab-brandenburg.de
12
6
VDI 3807 Blatt 4 „Teilkennwerte elektrische Energie“ (August 2008)
Beleuchtung
Luftförderung
Kühlkälte
Betriebseinrichtungen
Zentrale Einrichtungen (EDV, Küche, Schwachstromanlagen)
Diverse Technik (Aufzüge, Heizungspumpen Bürogeräte)
Gegebenenfalls detailliertes Mess- und Zählkonzept mit Unterzählern sowie
Lastgangmessungen erforderlich
Nicht im Blatt 4 erfasst: Strom für Wärmepumpen und NSH
ZAB Energie
Heinz.Dallmann@zab-brandenburg.de
13
Beispielanalyse des elektrischen Energieverbrauchs mit TEK
Quelle:
VDI 3807 Blatt 4:2008-08
ZAB Energie
Heinz.Dallmann@zab-brandenburg.de
14
7
VDI 3807 Blatt 5 „Teilkennwerte thermische Energie“ (Entw. Juni 2012)
Witterungsunabhängige Teilenergieverbräuche können sein:
Wärmeerzeugerverluste für alle witterungsunabhängigen Teilverbräuche
Brennstoffdirektverbrauch
Brennstoffverbrauch für Koppelprodukte
Netzverluste zwischen Gebäuden
Prozesswärme einschl. Trinkwarmwasser und Verteilverlusten
Witterungsabhängige Teilenergieverbräuche können sein:
Wärmeerzeugerverluste für alle witterungsabhängigen Teilverbräuche
Nutzenergie für Heizung
Brennstoffverbrauch für Koppelprodukte
Je nach Datenlage und Liegenschaftsstruktur können Vergleiche mit Referenzwerten der
VDI 3807 Blatt 2 möglich, eingeschränkt möglich oder nicht möglich sein!
ZAB Energie
Heinz.Dallmann@zab-brandenburg.de
15
Beispielanalyse 1 des thermischen Energieverbrauchs mit TEK
Quelle:
VDI 3807 Blatt 5:2012-06
(Entwurf)
ZAB Energie
Heinz.Dallmann@zab-brandenburg.de
16
8
Beispielanalyse 2 des thermischen Energieverbrauchs mit TEK
Quelle:
VDI 3807 Blatt 5:2012-06
(Entwurf)
ZAB Energie
Heinz.Dallmann@zab-brandenburg.de
17
Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit
ZAB Energie
Heinz.Dallmann@zab-brandenburg.de
18
9