Energiebilanz von Gebäuden

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Die Energiebilanz beschreibt die Energiegewinne und Energieverluste innerhalb eines Gebäudes über einen bestimmten Zeitraum. Besonders interessant für die energetische Beurteilung von Gebäuden ist hierbei die Wärmeenergie, die bei einer thermischen Energiebilanz im Mittelpunkt steht und in der Regel über einen Zeitraum von einem Jahr betrachtet wird. Mit einer detaillierten Energiebilanz lassen sich demnach die Wärmegewinne und Wärmeverluste in Bezug auf die Fläche und die Form des Gebäudes darstellen. Das liefert wiederum eine fundierte Grundlage für die Energieberatung und den Wärmeschutznachweis nach dem GEG. Qualifizierte Ansprechpartner für die Erstellung von Energiebilanzen können Architekten, Bauingenieure und Energieberater sein.

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Energiebilanz von Gebäuden: Energiegewinne &-verluste
Energiebilanz von Gebäuden: Energiegewinne &-verluste

Energiegewinne und Energieverluste in Gebäuden

Grundsätzlich gibt es zwei wichtige Komponenten: die Energiegewinne und die Energieverluste. Zwar geht in keinem System Energie tatsächlich verloren, allerdings kann Energie vom Innenraum nach draußen gelangen und umgekehrt. Somit „gewinnt“ oder „verliert“ das Gebäude Energie. Manche Experten sprechen in diesem Zusammenhang auch von Energiezuflüssen und Energieabflüssen. Die genauen Verluste und Lösungen, um möglichst wenig Wärmeenergie zu verlieren, sind im Folgenden erläutert:

Transmissionswärmeverluste

Die Transmissionswärmeverluste umfassen die Wärme, die über die Bauteile wie Bodenplatte, Außenwände, Dach, geschlossene Fenster und Türen nach außen dringt. Mit einer guten Gebäudedämmung und effizienten Fenstern sowie Türen lassen sich diese Verluste reduzieren.

Mineralwolle an Hausfassade © LianeM, stock.adobe.com
Mit einer fachgerecht ausgeführten Dämmung lassen sich Wärmeverluste eingrenzen © LianeM, stock.adobe.com

Lüftungswärmeverluste

Frische Luft ist für ein gesundes Raumklima wichtig. Allerdings wird beim Lüften warme Luft aus dem Innenraum gegen kalte Luft von draußen getauscht. Wer richtig lüftet, minimiert dadurch Wärmeverluste, ohne dem Raumklima zu schaden. Dabei helfen kann ein dezentrales Lüftungssystem, mit dem sich bis zu 90 Prozent der Lüftungswärmeverluste vermeiden lassen.

Lüftungsgitter für zu Hause. Zwangsbelüftung in einer Wand unter der Decke © Dmytro, stock.adobe.com
In einigen Fällen lohnt sich eine kontrollierte Wohnraumlüftung, um die Lüftungswärmeverluste zu reduzieren © Dmytro, stock.adobe.com

Warmwasser

Um beispielsweise die morgendliche Dusche genießen zu können, ist für viele Menschen Warmwasser unerlässlich. Dem Leitungswasser wird zunächst Wärme zugeführt. Gemischt mit Kaltwasser erhält das erwärmte Wasser dann die gewünschte Temperatur, um damit beispielsweise die Hände zu waschen, zu duschen oder zu baden. Durch einen sparsamen Einsatz von Warmwasser ist insgesamt weniger Energie für die Erwärmung von Leitungswasser notwendig.

Interne Wärmeverluste

Hierbei handelt es sich um ungenutzte Abwärme durch Heizungsanlagen und Rohrleitungen. Wer in ein effizientes Heizungssystem investiert und die Rohrleitungen in unbeheizten Bereichen fachgerecht dämmt, schränkt diese Verluste langfristig ein. Mehr Tipps rund um das Thema Heizkosten haben wir auf unserer Partnerseite heizsparer.de zusammengestellt.

Material Wärmedämmung für Heizungsrohre und Wasserrohre © PhotoSG, stock.adobe.com
Als Faustformel gilt: Mit einer Dämmung, die mindestens so stark ist wie der Rohrdurchmesser, lassen sich interne Wärmeverluste wirksam begrenzen © PhotoSG, stock.adobe.com
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Solare Wärmegewinne

Bei den solaren Wärmegewinnen spielt die Erwärmung von Innenräumen durch die Sonne eine entscheidende Rolle. Das Prinzip lässt sich unter anderem in einem Wintergarten beobachten: Dort herrschen auch bei kühlem, aber sonnigem Wetter oft angenehme Temperaturen. Wer seine Fenster clever positioniert, kann die Sonne insbesondere im Winter nutzen und spart dadurch Heizenergie.

Interne Wärmegewinne

Die internen Wärmegewinne entstehen vorrangig durch Haushaltsgeräte wie den Kühl- und Gefrierschrank, Backofen und Herd. Auch der Mensch selbst ist eine Wärmequelle, die im Ruhezustand rund 100 Watt produziert. Besonders deutlich wird das in großen Gebäuden: Wenn beispielsweise in einem Einkaufszentrum viele Menschen auf engem Raum zusammenkommen, ist deutlich weniger Heizenergie notwendig, um eine angenehme Raumtemperatur zu erreichen.

Erstellung der Energiebilanz

Für die Erstellung einer Energiebilanz dient üblicherweise die DIN V 18599 als Grundlage. Zunächst sollten demnach die Bezugsgrößen wie die Gebäudenutzfläche, das beheizte Gebäudevolumen, das beheizte Luftvolumen, die wärmeübertragende Umfassungsfläche sowie die Nutz- und Nettogrundfläche bekannt sein. Anhand von aktuellen Planunterlagen des Gebäudes und gegebenenfalls nach einer Begehung vor Ort lassen sich diese Bezugsgrößen ermitteln. Daneben spielt unter anderem auch die Klimaregion, in der sich das Gebäude befindet, eine entscheidende Rolle. Im nächsten Schritt fließen die Bauteile wie Dämmung und Fenster in die Kalkulation ein. Anschließend erfolgt die Berechnung der Anlagentechnik, die in Wohngebäuden maßgeblich aus Heizung und Warmwasserbereitung besteht. Zuletzt finden die Lüftung, Kühlung, Beleuchtung sowie die stromproduzierenden Anlagen wie Photovoltaik Berücksichtigung.

Das Ergebnis der Energiebilanz für das analysierte Gebäude bildet wiederum die Grundlage für unterschiedliche Zertifizierungen und den Wärmeschutznachweis nach dem GEG (Gebäudeenergiegesetz).

Effizienzstandards für Neubauten
Effizienzstandards für Neubauten

Mithilfe des Referenzgebäudeverfahrens lassen sich hierfür die Werte mit den Grenzwerten eines fiktiven Gebäudes vergleichen, das dieselben Abmessungen besitzt. Wenn die entsprechenden Grenzwerte des GEG eingehalten sind, ist der Wärmeschutznachweis (GEG-Nachweis) für das analysierte Gebäude erbracht.

Erstellung einer Energiebilanz: Ablauf und Ziele
Erstellung einer Energiebilanz: Ablauf und Ziele

Schlussfolgerungen aus der thermischen Energiebilanz

Aus der Gegenüberstellung der Energiegewinne und -verluste geht hervor, wie viel Wärmeenergie zugeführt werden muss, um die Wärmeverluste auszugleichen. Da dies häufig in Form von Heizenergie geschieht, lassen sich zudem die Heizkosten abschätzen. Außerdem zeigt die Energiebilanz auf, wo besonders viel Einsparpotenzial besteht. Dadurch lässt sich errechnen, ob sich Veränderungen am Gebäude, wie die Optimierung der Wärmedämmung oder der Einbau einer neuen Heizungsanlage, lohnen können.

Energieberater mit Foto eines Haus, Wärmebildkamera © Ingo Bartussek, stock.adobe.com
Die Energiebilanz bildet eine fundierte Entscheidungsgrundlage für Sanierungsmaßnahmen © Ingo Bartussek, stock.adobe.com
Energieausweis © beermedia, stock.adobe.com
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