(Auszugsweise weitergegeben aus SIA-Empfeh-lung 380/1 Ausgabe 1988 Energie im Hochbau).
A.8.1 Wozu eine Feinanalyse?
Entscheidet sich ein Bauherr aufgrund der Resulta-te der energetischen Grobanalyse für weiResulta-terge- weiterge-hende Untersuchungen, wird als nächstes der Energiehaushalt des Gebäudes detaillierter unter-sucht. Der theoretisch errechnete Energiebedarf wird mit gemessenen Verbrauchszahlen verifi-ziert. Die auf diese Weise erarbeitete Energiebilanz bildet die Grundlage für die Massnahmenplanung, insbesondere für alle Wirtschaftlichkeitsuntersu-chungen.
Ohne umfassende Kenntnis des Energiehaus-haltes besteht vor allem bei Gebäuden mit kom-plexer Haustechnik (z.B. klimatisierten Gebäuden) das Risiko von Enttäuschungen, wie unerwartet geringen Energieeinsparungen und damit schlecht angelegten Mitteln. Das Erarbeiten einer vollständigen Energiebilanz ist deshalb bei sol-chen Gebäuden die Voraussetzung für eine zweck-mässige energietechnische Sanierung.
Selbstverständlich muss der Aufwand für eine Energiebilanz in einem vernünftigen Verhältnis zu den erzielbaren jährlichen Einsparungen stehen.
Bei kleineren Gebäuden, z.B. einem Einfamilien-haus, wird es oft genügen, sich auf Teilunter-suchungen zu beschränken. Es ist auch denkbar, dass Grob- und Feinanalyse zu einer «erweiterten Grobanalyse« verschmelzen können. Je einfacher der zu untersuchende Fall und je grösser die Erfah-rung des Bearbeiters, desto kleiner kann der Auf-wand gehalten werden.
Die im Rahmen der Feinanalyse ebenfalls durch-zuführende Zustandsaufnahme des Baukörpers und der Haustechnikanlagen dient nicht nur zur Ermittlung der Energiebilanz, sondern auch als Grundlage für die Erarbeitung und die Beurteilung der einzelnen Sanierungsmassnahmen.
A.8.2 Vorgehen bei Umbauten
Bei Umbauten werden in der Regel Einzel-anforderungen an die veränderten Teile gestellt.
Wenn für Teile aus konstruktiven oder anderen Gründen die Erfüllung der Grenzwerte unmöglich ist, kann im begründeten Einzelfall von den Grenz-werten abgewichen werden. Mit Vorteil wird auch bei Umbauten eine Energiebilanz erstellt, wobei nicht mehr Einzelanforderungen, sondern nur die Systemanforderungen zu erfüllen sind.
Bei Umbauten ist im Rahmen der Vorabklärungen zu beurteilen, ob zusätzliche energetische Ab-klärungen zweckmässig sind. Dies ist der Fall bei Komfortmängeln, Bauschäden oder hoher Ener-giekennzahl.
Vorgehen für Umbauten
Teilsanierung
Werden bei einem Umbau nur einzelne energiere-levante Bauteile wie Fenster oder Anlageteile wie Kessel ausgetauscht, sind diese so auszuwählen, dass die Grenzwerte für Einzelanforderungen ein-gehalten werden.
Umbau mit Feinanalyse
Bei umfassenden Gebäudesanierungen oder spe-ziell auf das Energiesparen ausgerichteten Sanie-rungen ist die Projektierung mit System-anforderungen besonders gerechtfertigt.
Auch sind eingehende Vorabklärungen angezeigt, damit bauphysikalische und energetische Schwachstellen erkannt werden. Erst nach deren Sanierung ist die Gewähr für einen angemessenen Komfort und die Verhinderung von Bauschäden gegeben.
Für diese zusätzlichen energetischen Abklärungen ist eine Feinanalyse mit Sanierungsprogramm zu erstellen, mit:
– Grobanalyse (Energiekennzahl)
– Ermitteln der notwendigen Daten für das Be-rechnen der Energiebilanz
– Energiebilanz Ist-Zustand
– Bestimmen der einzelnen Massnahmen zur Energieeinsparung mit Kosten-/Nutzenrech-nung
– Bilden von Massnahmenpaketen aufgrund der Kosten-/Nutzenrechnung.
Die Energiebilanz für den Ist-Zustand muss mit den realen Verbrauchszahlen übereinstimmen. Da-durch können die Wärmeverluste für die verschie-denen Bauteile wie Dach, Fassade, Fenster und die Verluste bei Heizung und Warmwasser besser de-finiert sowie die Einsparungen für energetisch wirksame Sanierungsmassnahmen besser abge-schätzt werden.
Mit diesem Vorgehen können Fehlinvestitionen vermieden werden.
A.8.3 Methoden
Projektierung mit Systemanforderungen Mit dieser Methode wird es möglich, bei den ver-schiedenen Projektierungsschritten den künftigen Energieverbrauch zu berechnen und zu beurteilen.
Die Projektierung mit Systemanforderung wird mit Vorteil bei allen Neu- und Umbauprojekten angewendet.
Obwohl bei kleinen Neubauten das Erfüllen der Einzelanforderungen anstelle der
Systeman-mit
Bei Umbauten ist je nach Komplexität der baulichen Veränderun-gen eine Projektierung mit Systemanforderun-gen, sinngemäss wie bei Neubauten, oder eine Projektierung mit Einzelanforderungen angezeigt.
29 forderungen nachgewiesen werden kann, ist es
gerade bei diesen Bauten sinnvoll, eine Energie-bilanz zu erstellen. Bedingt durch den geo-metrischen Nachteil des ungünstigen Volumen-/
Oberflächenverhältnisses neigen kleine Bauten zu spezifisch hohem Heizenergieverbrauch. Mit dem Berechnen der Energiebilanz ist es möglich, Mass-nahmen zu treffen, um den Energieverbrauch niedrig zu halten.
Die Berechnung und Beurteilung erfolgt in zwei Stufen. Mit dem Heizenergiebedarf wird der ener-getische Zustand des Gebäudes und mit dem Nut-zungsgrad werden die Verluste der Zentralhei-zungsanlage beurteilt.
Dabei werden Bau- und Haustechnik als Gesamt-systeme betrachtet. Bei der Bautechnik gehören z.B. Gebäudeform, Fensteranteile und k-Werte dazu, bei der Haustechnik die Heizungs-, Lüftungs-Sanitär- und Elektroanlagen. Zusätzlich wird das Zusammenwirken von Bau- und Haustechnik, z.B.
mit der Energiebedarfsreduktion durch koordinier-te bauliche und koordinier-technische Massnahmen, beach-tet.
Das Erfüllen der Systemanforderungen kann mit dem Berechnen der Energiebilanz nachgewiesen werden. Dies kann über die Jahresbilanz oder, für eine genauere Berechnung, in Monatsschritten erfolgen.
Der Heizenergiebedarf wird mit dem Grenz- oder Zielwert der entsprechenden Gebäudekategorie verglichen. Der Grenzwert darf nicht überschritten werden. Bei der Zuordnung der Gebäude zu den fünf Kategorien wurde u.a. berücksichtigt, dass kleinere Bauten einen relativ hohen und Dienst-leistungbauten mit kürzeren Belegungszeiten als Wohnbauten einen niedrigen Heizenergiebedarf aufweisen.
Für die Berechnung der Energiebilanz sind Re-chenwerte und Daten für die Standardnutzung zu verwenden. Darin werden z.B. die Luft-wechselraten für natürliche Lüftung und der
Nut-zenergiebedarf für das Warmwasser vorgegeben.
Der Elektrizitätsverbrauch ist mit den Tabellenwer-ten in die Berechnung des Heizenergiebedarfs ein-zusetzen, auch wenn im Einzelfall ein höherer Elek-trizitätsverbrauch erwartet wird. Die Verwendung der Standardnutzung stellt sicher, dass ein Gebäu-de auch bei einer NutzungsänGebäu-derung, z.B. ganzjäh-rig bewohntes Ferienhaus, einen niedganzjäh-rigen Heiz-energiebedarf aufweist.
Der Wärmerückgewinnungs-Faktor bei mecha-nischer Lüftung ist bei der Berechnung des Heiz-energiebedarfes mit einem verminderten Luft-wechsel zu berücksichtigen.
Der Nutzungsgrad wird für Zentralheizungs-anlagen mit Gas- oder Ölfeuerungen vorgegeben.
Er soll grösser als der Grenzwert sein. Er charakte-risiert die Verluste der Wärme-Erzeugung und Verteilung. Als Bezugsgrösse dienen der für das betreffende Objekt errechnete Heizenergiebedarf und der Energiebedarf Warmwasser nach Stan-dardnutzung.
Projektierung mit Einzelanforderungen Für Umbauten und kleine Neubauten bis 500m2 Energiebezugsfläche kann auf das Berechnen der Energiebilanz verzichetet werden. Dafür sind die relativ strengen Anforderungen für die einzelnen Bau- und Anlageteile zu erfüllen.
Für die Bauteile sind die k-Werte und die Fugen-verluste für Fenster und Aussentüren einzusetzen.
Die Grenzwerte dürfen dabei nicht überschritten werden.
Die technischen Anforderungen begrenzen die Verluste für Heizkessel, Heizleitungen, Warm-wasserzirkulationsleitungen und Speicher. Weiter wird vorgeschrieben, dass die Wärmeabgabe in jedem Raum regulierbar sein muss, z.B. durch Thermostatventile. Die Warmwassertemperatur sowie die Kesselgrösse werden für kleine Neubau-ten limitiert.