Überarbeitung der Technischen Regeln zur Novelle der Heizkostenverordnung

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BBSR-Online-Publikation, Nr. 04/2009

Endbericht

Impressum Herausgeber

Bundesministerium für Verkehr, Bau und Stadtentwicklung (BMVBS) Invalidenstraße 44

10115 Berlin

Bundesinstitut für Bau-, Stadt-und Raumforschung (BBSR) im Bundesamt für Bauwesen und Raumordnung (BBR) Deichmanns Aue 31 – 37 53179 Bonn Bearbeitung

Institut für Technische Gebäudeausrüstung Dresden Forschung und Anwendung GmbH (Auftragnehmer) Prof. Dr.-Ing. Bert Oschatz (Leitung)

Dr.-Ing. Clemens Felsmann Bettina Mailach

Bundesinstitut für Bau-, Stadt- und Raumforschung, Bonn Horst-P. Schettler-Köhler (Leitung)

BMVBS / BBSR (Hrsg.): Überarbeitung der Technischen Regeln zur Novelle der Heizkostenverordnung, BBSR-Online-Publikation 04/2009.

urn:nbn:de:0093-ON0409R228

Die vom Auftragnehmer vertretene Auffassung ist nicht unbedingt mit der der Herausgeber identisch. ISSN 1868-0097

urn:nbn:de:0093-ON0409R228 © BMVBS / BBSR, März 2009

Ein Projekt des Forschungsprogramms „Zukunft Bau“ des Bundesministeriums für Verkehr, Bau und Stadtentwicklung (BMVBS) und des Bundesinstituts für Bau-, Stadt- und Raumforschung (BBSR) im Bundesamt für Bauwesen und Raumordnung (BBR).

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Inhalt

1 Kurzfassung... 3 1.1 Problemstellung... 3 1.2 Vorgehensweise ... 3 1.3 Ergebnisse... 5 2 Einleitung ... 9

3 Simulationen zum Heizwärmebedarf ... 10

3.1 Allgemeines ... 10

3.2 Randbedingungen ... 10

3.3 Ergebnisse... 13

4 Nutzereinfluss auf den Jahres-Heizwärmebedarf ... 19

4.2 Gebäudeweise Änderung des Nutzerverhaltens ... 19

4.3 Wohnungsweise Änderung des Nutzerverhaltens ... 24

5 Verbrauchsabhängiger und verbrauchsunabhängiger Anteil an den Kosten des Betriebs einer zentralen Heizungsanlage... 31

5.2 Verbrauchsabhängige Kosten im BGW-Heizkostenvergleich ... 32

5.3 Verbrauchsunabhängige Kosten in den untersuchten Gebäuden ... 35

5.4 Endenergiebedarf in den untersuchten Gebäuden ... 38

6 Verteilung der Heizkosten im 12-Familienhaus... 46

7 Nutzereinfluss auf die Heizkosten... 53

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Überarbeitung der Technischen Regeln zur Novelle der Heizkostenverordnung 2

8 Einfluss einer erhöhten Wärmeabgabe von schlecht gedämmten

Rohrleitungen ... 59

9 Einfluss von Wohnungsleerstand auf die Heizkosten ... 73

9.2 Ergebnisse – gedämmte Rohrleitungen ... 74

9.3 Ergebnisse WSVO 77 – erhöhte Rohrwärmeabgabe ... 83

10 Verteilung der Kosten bei verbundenen Anlagen (§9) ... 92

10.2 Liste der Brennstoffe ... 93

10.3 Ermittlung der Wärmemenge... 94

10.4 Ermittlung des Brennstoffverbrauchs...103

11 Schlussfolgerungen ...105

12 Quellen ...109

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1 Kurzfassung

1.1 Problemstellung

Innerhalb des Integrierten Energie- und Klimaprogramms soll eine Überarbeitung der Heizkostenverordnung erfolgen. Im Rahmen des vorliegenden Gutachtens werden dafür folgende technische Details untersucht:

• Verteilungsschlüssel für Heizung (§7) und Warmwasser (§8) o Anpassungen an veränderten Wärmedämmstandard o Festschreibung für bestimmte Fälle (Einrohrheizungen,

Baualtersklassen, Gebäudetypen)

o Ausnahmen, Abweichungsmöglichkeiten

• Erleichterungen bzw. wirtschaftliche Vorteile für energiesparende Lösungen • Berechnung des anteiligen Brennstoffverbrauchs für die

Trinkwassererwärmung bei verbundenen Anlagen

• Liste der Brennstoffe für die TWE bei verbundenen Anlagen • 18% Anteil für TWE, wenn Warmwasservolumen nicht erfasst • Formel zur Berechnung der Wärmemenge in Abhängigkeit vom

gemessenen Warmwasservolumen

1.2 Vorgehensweise

Simulationen zum Heizwärmebedarf

Die Bestimmung der Energiebedarfswerte bei unterschiedlichen Randbedingungen erfolgt mittels dynamischer Simulationsrechnungen mit dem Programm TRNSYS. Als typisches Mehrfamilienhaus wird ein 12-Familienhaus ausgewählt, das aus energetischer Sicht für den Nutzer günstigste Verhältnisse (innen liegende Wohnungen) und ungünstigste Verhältnisse (Giebelwohnungen im OG) widerspiegelt. Folgende unterschiedliche Wärmeschutzniveaus werden betrachtet:

• Wärmeschutzverordnung 1977 (WSVO77) • Energieeinsparverordnung 2007 (EnEV 2007) • Energieeinsparverordnung 2009 (EnEV 2009) • Energieeinsparverordnung 2012 (EnEV 2012) • Passivhaus (PH)

Für das Nutzerverhalten werden ausgehend vom Standardnutzer mit den Randbedingungen nach Energieeinsparverordnung jeweils zwei Typen Sparer und Vielverbraucher definiert und die Simulationen sowohl für gleichmäßiges Nutzerverhalten als auch für ungleichmäßiges Nutzerverhalten (ein Sparer und ein Vielverbraucher unter Standardnutzern) durchgeführt.

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Die internen Wärmegewinne werden im ersten Schritt der Untersuchung pauschal mit 5 W/m² angesetzt. Um den Einfluss schlecht gedämmter Rohrleitungen (höhere Verteilverluste: Altbau, 1-Rohr-Heizung) darzustellen, werden im weiteren Verlauf die Simulationen mit erhöhter Rohrleitungswärmeabgabe durchgeführt.

Verbrauchsabhängiger und Verbrauchsunabhängiger Kostenanteil

Der § 7 der Heizkostenverordnung, Absatz 2, definiert die zu verteilenden Kostenbestandteile in zentralen Heizungsanlagen. Teile der genannten Kosten sind abhängig vom Wärmeverbrauch, ein Teil der Kosten ist verbrauchsunabhängig. Der Anteil der verbrauchsunabhängigen Kosten ist von wesentlicher Bedeutung für den maximal verbrauchsabhängig umzulegenden Kostenanteil.

Für die Anlagenvarianten Öl-NT-Kessel mit einem sehr hohen und die Anlagenvariante Fernwärme mit einem besonders niedrigen verbrauchsabhängigen Kostenanteil werden verbrauchsunabhängige Kosten bzw. Kostenanteile für das untersuchte 12-Familienhaus sowie für ein 2-Familienhaus und ein 24-Familienhaus ermittelt. Zusätzlich werden die Werte für Gasheizungen ausgewiesen, da diese in Deutschland den höchsten Marktanteil haben.

Für die Berechnung der verbrauchsabhängigen Kosten ist der Endenergiebedarf für die untersuchten Gebäude und Heizungsvarianten zu bestimmen. Ausgehend vom ermittelten Heizwärmebedarf wird der Endenergiebedarf für die Heizung mit den Standardwerten nach DIN V 4701-10, Anhang C, bestimmt.

Aus den verbrauchsabhängigen und verbrauchsunabhängigen Kosten erfolgt die Berechnung der gesamten Kosten des Betriebs einer zentralen Heizungsanlage in Abhängigkeit vom Wärmeschutzniveau für Standardnutzung für das 2-Familienhaus, das 12-Familienhaus und das 24-Familienhaus.

Verteilung der Heizkosten im 12-Familienhaus

Entsprechend gültiger Heizkostenverordnung (§7) werden in den folgenden Betrachtungen für die beiden Grenzwerte des verbrauchsabhängig umzulegenden Kostenanteils in Höhe von 50% und 70% die errechneten gesamten Betriebskosten der Heizungsanlage für das 12-Familienhaus mit Standardnutzung wohnungsweise verteilt. In einem zusätzlichen Szenario „real“ werden die in jedem untersuchten Fall real anfallenden verbrauchsunabhängigen Kosten pauschal umgelegt, alle anderen Kosten werden verbrauchsabhängig verteilt.

Ergebnisse sind die maximal und minimal auftretenden Heizkosten der innen- und außen liegenden Wohnungen für die untersuchten Anlagenvarianten bei Standardnutzung, bei abweichenden Nutzerverhalten und bei erhöhter

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Wärmeabgabe der Verteilleitungen. Zusätzlich erhält man im Szenario „real“ den verbrauchsabhängig umzulegenden Anteil.

Verteilung der Kosten bei verbundenen Anlagen (§ 9)

Ist eine zentrale Anlage zur Versorgung mit Wärme mit einer zentralen Warmwasserversorgungsanlage verbunden, so sind die einheitlich entstandenen Kosten des Betriebs aufzuteilen. Dazu wird nach § 9 der Heizkostenverordnung der Brennstoffverbrauch bzw. die Wärmemenge der Warmwasserversorgungsanlage berechnet. Die Berechnungsgleichungen und die Brennstoffliste werden mit anerkannten Regeln der Technik und aktuellen Entwicklungen verglichen und daraus Empfehlungen für die Novellierung abgeleitet.

1.3 Ergebnisse

Ein höherer verbrauchsabhängiger Kostenanteil kann die Motivation zur Energieeinsparung stärken und damit einen Beitrag zur erforderlichen Verringerung des Energieverbrauchs und der CO2-Emissionen leisten. Dabei sollte der Aspekt der

Verteilungsgerechtigkeit im Auge behalten werden.

In Gebäuden mit schlechterem baulichem Wärmeschutz ist der Anteil der verbrauchsabhängigen Kosten an den gesamten Kosten des Betriebs einer zentralen Heizung insbesondere bei den weit verbreiteten Gas- und Ölheizungen hoch. Diese Gebäude sind im Bestand besonders häufig anzutreffen. Gleichzeitig bietet sich hier das größte Potenzial zur Energieeinsparung durch sparsames Nutzerverhalten. Der verbrauchsabhängige Kostenanteil verringert sich mit besserem energetischem Standard der Gebäude und bei unzureichend gedämmten Heizungsverteilungen. Eine Erhöhung des verbrauchsabhängig umzulegenden Kostenanteils insbesondere im Bereich gut gedämmter Gebäude (EnEV 2007 und besser) erscheint aus Sicht der Verteilungsgerechtigkeit nicht angemessen. Der steigende Anteil der verbrauchsunabhängigen Kosten führt vielmehr dazu, dass Vielverbraucher in gut gedämmten Gebäuden bereits bei der Ausschöpfung des gegenwärtig maximal zulässigen verbrauchsabhängigen Kostenanteils von 70% unangemessen benachteiligt werden, Sparer werden überproportional bevorteilt. Dies gilt insbesondere dann, wenn Heizungssysteme mit hohen verbrauchsunabhängigen Anteilen zum Einsatz kommen, wie beispielsweise Fernwärme (oder Wärmepumpen). Dieser Effekt verstärkt sich, wenn der bauliche Wärmeschutz gegenüber der EnEV 2007 weiter verbessert wird. Der zu erwartende weitere Anstieg der Energiepreise wirkt dieser Tendenz jedoch entgegen. Eine weitere Aufsplitterung der Anforderungen an den verbrauchsabhängigen Kostenanteil verkompliziert die Anwendung der Heizkostenverordnung und verunsichert Mieter, Vermieter und Abrechnungsdienstleister. Daher wird für Gebäude mit besserem baulichem

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Wärmeschutz und gedämmten Heizungsverteilungen eine Beibehaltung der bisherigen Wahlfreiheit für den verbrauchsabhängigen Kostenanteil (50% bis 70%) als sinnvoll angesehen.

Empfehlungen für die Novellierung der Heizkostenverordnung

§ 7 Absatz 1

In Gebäuden

• die nicht die Anforderungen der Wärmeschutzverordnung 1995 erfüllen und • die mit einer Öl- oder Gasheizung betrieben werden und

• in denen die Verteilungsleitungen überwiegend gedämmt sind,

sind 70% der Kosten des Betriebs der zentralen Heizungsanlage nach dem erfassten Verbrauch der Nutzer zu verteilen.

In Bestandsgebäuden, deren Heizungsverteilungen innerhalb der thermischen Hülle überwiegend ungedämmt sind, sind 50% der Kosten des Betriebs der zentralen Heizungsanlage nach dem erfassten Verbrauch der Nutzer zu verteilen.

§ 9 Verteilung der Kosten der Versorgung mit Wärme und Warmwasser bei verbundenen Anlagen

(1) Ist die zentrale Anlage zur Versorgung mit Wärme mit der zentralen Warmwasserversorgungsanlage verbunden, so sind die einheitlich entstandenen Kosten des Betriebs aufzuteilen. Die Anteile an den einheitlich entstandenen Kosten sind nach den Anteilen am Energieverbrauch (Brennstoff- oder Wärmeverbrauch) zu bestimmen. Kosten, die nicht einheitlich entstanden sind, sind dem Anteil an den einheitlich entstanden Kosten hinzuzurechnen. Der Anteil der zentralen Anlage zur Versorgung mit Wärme ergibt sich aus dem gesamten Verbrauch nach Abzug des Verbrauchs der zentralen Warmwasserversorgungsanlage. Der Anteil der zentralen Warmwasser-versorgungsanlage am Wärmeverbrauch ist nach Absatz 2, der Anteil am Brennstoffverbrauch nach Absatz 3 zu ermitteln.

(2) Die auf die zentrale Warmwasserversorgungsanlage entfallende Wärmemenge (Q) ist mit einem Wärmezähler zu messen.

Kann die Wärmemenge nur mit einem unzumutbar hohen Aufwand gemessen werden, kann sie auch nach der Formel

) C 10 t ( V K ³ m kWh 0 , 2 Q ⋅ ⋅ _w − ° ⋅ = errechnet werden.

Dabei sind zugrunde zu legen

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Kurzfassung BBSR-Online-Publikation Nr. 04/2009

1. das gemessene Volumen des verbrauchten Warmwassers (V);

2. die gemessene oder geschätzte mittlere Temperatur des Warmwassers (tw).

Wenn in Ausnahmefällen weder die Wärmemenge noch das Volumen des verbrauchten Warmwassers gemessen werden können, kann die auf die zentrale Warmwasserversorgungsanlage entfallende Wärmemenge nach folgender Formel abgeschätzt werden

Wohn A A ² m kWh 26 Q Wohn ⋅ =

Dabei ist die durch die zentrale Anlage mit Warmwasser versorgte Wohnfläche (AWohn) zugrunde zu legen.

(3) Der Brennstoffverbrauch der zentralen Warmwasserversorgungsanlage (B) ist in Litern, Kubikmetern, Kilogramm oder Schüttraummetern nach der Formel

i H Q 15 , 1 B= ⋅ zu errechnen.

Dabei sind zugrunde zu legen

1. die auf die zentrale Warmwasserversorgungsanlage entfallende Wärmemenge (Q) nach Absatz (2) in kWh;

2. der Heizwert des verbrauchten Brennstoffes (Hi) in Kilowattstunden (kWh)

je Liter (l), Kubikmeter (m³), Kilogramm (kg) oder Schüttraummeter (SRm). Als Hi-Werte können verwendet werden für

Leichtes Heizöl EL 10 kWh/l Schweres Heizöl 10,9 kWh/kg Erdgas H 10 kWh/m³ Erdgas L 9 kWh/m³ Stadtgas 4,5 kWh/m³ Flüssiggas 13,0 kWh/kg Koks 8,0 kWh/kg Braunkohle 5,5 kWh/kg Steinkohle 8 kWh/kg Holz (lufttrocken) 4,1 kWh/kg Holzpellets 5,0 kWh/kg Holzhackschnitzel 650 kWh/SRm

Enthalten die Abrechnungsunterlagen des Energieversorgungsunternehmens bzw. Brennstofflieferanten Hi-Werte, so sind diese zu verwenden.

(4) Der Anteil an den Kosten der Versorgung mit Wärme ist nach § 7 Abs. 1, der Anteil an den Kosten der Versorgung mit Warmwasser nach § 8 Abs. 1 zu verteilen, soweit diese Verordnung nichts anderes bestimmt oder zulässt.

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Kurzfassung BBSR-Online-Publikation Nr. 04/2009

stand

Heizkosten einer Wohnung können bereits bei zwei angrenzenden

Leer

ie leer

tehenden Wohnungen um bis zu 35% ansteigen, wenn 70% der Kosten bhängig umgelegt werden. Daher sollte geprüft werden, ob unter diesen D

s

verbrauchsa

Umständen ein verbrauchsabhängig umzulegender Kostenanteil von 50% festgelegt werden kann. Dieser kann auch bei höherem Leerstand beibehalten werden.

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2 Einleitung

Die Bundesregierung hat im Rahmen des Integrierten Energie- und Klimaprogramms eine Überarbeitung der Heizkostenverordnung [1] angekündigt.

Im Rahmen des vorliegenden Gutachtens sollen dafür folgende technische Details untersucht werden:

• Verteilungsschlüssel für Heizung (§ 7) und Warmwasser (§ 8) o Anpassungen an veränderten Wärmedämmstandard o Festschreibung für bestimmte Fälle (Einrohrheizungen,

Baualtersklassen, Gebäudetypen)

o Ausnahmen, Abweichungsmöglichkeiten

• Erleichterungen bzw. wirtschaftliche Vorteile für energiesparende Lösungen • Berechnung des anteiligen Brennstoffverbrauchs für die

Trinkwassererwärmung bei verbundenen Anlagen • Liste der Brennstoffe bei verbundenen Anlagen

• 18% Anteil für Warmwasser, wenn Warmwasservolumen nicht erfasst • Berechnungen von Brennstoffverbrauch und Wärmemenge in Abhängigkeit

vom gemessenen Warmwasservolumen

Die Beantwortung der genannten Fragestellungen erfolgt auf der Basis dynamischer Simulationsrechnungen. Randbedingungen und Ergebnisse der Simulationen werden im Abschnitt 3 beschrieben. Annahmen für die weiteren Berechnungen werden in den jeweiligen Abschnitten angegeben.

Als typischer Fall für die Anwendung der Heizkostenverordnung wird ein Wohngebäude mit 12 Wohnungseinheiten betrachtet.

Alle angegebenen Kosten sind Bruttowerte (einschließlich gültiger MWSt.).

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3 Simulationen zum Heizwärmebedarf

3.1 Allgemeines

Die Beantwortung der in der Aufgabenstellung genannten Fragestellungen erfordert detaillierte Informationen über die Energiebedarfswerte (bzw. Verbrauchswerte) bei unterschiedlichen Randbedingungen. Stationäre normative Berechnungsverfahren sind dazu nur bedingt geeignet. Deshalb werden dynamische Simulations-rechnungen für ein 12-Familienhaus mit dem Programm TRNSYS durchgeführt. Die beiden folgenden Abschnitte enthalten Angaben zu den gewählten Randbedingungen und die Simulationsergebnisse. Diese sind Ausgangsbasis der in den nachfolgenden Abschnitten durchgeführten Berechnungen.

Weitergehende Untersuchungen, z. B. zum verbrauchsabhängigen Kostenanteil, werden auch für andere Gebäude (2-Familienhaus und 24-Familienhaus) durchgeführt. Für diese Untersuchungsobjekte werden die energetischen Kennwerte gebäudeweise mit einem abgeschätzten Heizwärmebedarf auf Basis der DIN V 4701-10 [2] ermittelt, eine Simulation für die einzelnen Wohnungen erfolgt nicht.

3.2 Randbedingungen

Als Untersuchungsobjekt zur Heizkostenverteilung wird ein dreigeschossiges 12-Familienhaus mit folgenden geometrischen Eigenschaften verwendet:

Abmessungen:

Fläche je Wohnung 75 m²

Fläche je Etage 300 m²

Fläche Haus 900 m²

Breite B 9,0 m Wandflächen:

Länge L gesamt 33,3 m AW Nord 21,4 m²

Länge L Wohnung 8,3 m Fenster 3,6 m²

Geschosshöhe h 3 m AW Süd 19,4 m² A/V 0,39 1/m Fenster 5,6 m² AW West/Ost 27 m² Fenster 0 m² Innenwand 27 m² Dach/Keller 75 m²

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Simulationen zum Heizwärmebedarf BBSR-Online-Publikation 04/2009

Eine Übersicht über die Lage der Wohnungen innerhalb des Gebäudes gibt die nachfolgende Abbildung 1.

Ansicht aus Süd:

Dach

Obergeschoss WOG1 WOG2 WOG3 WOG4

Mittelgeschoss West <-- WMG1 WMG2 WMG3 WMG4 --> Ost

Erdgeschoss WEG1 WEG2 WEG3 WEG4

Keller

Grundriss:

Nord

West <-- W*1 W*2 W*3 W*4 --> Ost

Süd

Abbildung 1 Lage der Wohnungen im untersuchten 12-Familienhaus

Im gewählten 12-Familienhaus gibt es die in einem Mehrfamilienhaus aus energetischer Sicht für den Nutzer günstigsten Verhältnisse (innen liegende Wohnungen WMG2 und WMG3) und ungünstigsten Verhältnisse (Giebelwohnungen im Obergeschoss WOG1 und WOG4). Untersuchungsobjekte mit einer größeren Anzahl von Geschossen bzw. einer größeren Anzahl von Wohnungen je Etage bieten daher keine zusätzlichen Erkenntnisse bezüglich der maximal in einem Gebäude auftretenden lagebedingten Unterschiede.

Folgende Wärmeschutzniveaus werden für das 12-Familienhaus betrachtet: • Wärmeschutzverordnung 1977 (WSVO77)

• Energieeinsparverordnung 2007 (EnEV 2007)1

• Energieeinsparverordnung 2009 (EnEV 2009) • Energieeinsparverordnung 2012 (EnEV 2012) • Passivhaus (PH)

Die zu den Wärmeschutzniveaus zugehörigen U-Werte sind in Tabelle 1 enthalten.

1

Die energetischen Anforderungen an Wohngebäude haben von der ersten EnEV 2002 zu den EnEV-Novellen von 2004 und 2007 nicht geändert. Ein Gebäude mit einem Wärmeschutz nach Wärmeschutzverordnung 1995 und energieeffizienter Anlagentechnik erfüllt etwa auch die Anforderungen der EnEV 2002. Der mit EnEV 2007 bezeichnete Standard kann daher als typisch für alle nach 1995 errichteten Neubauten angesehen werden, auf eine weitere Differenzierung wird daher verzichtet.

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Simulationen zum Heizwärmebedarf BBSR-Online-Publikation 04/2009 Tabelle 1 U-Werte der Gebäude entsprechend Wärmeschutzniveau

U-Wert in W/(m²K) WSVO 77 EnEV 2007 EnEV 2009 EnEV 2012 Passivhaus

Außenwand 0,89 0,35 0,26 0,19 0,19 Fenster 2,48 1,42 1,20 1,09 1,09 Kellerdecke 0,93 0,40 0,26 0,21 0,21 Dach 0,39 0,25 0,21 0,15 0,15 Innenwand 1,72 1,65 1,65 1,65 1,65 Zwischendecke 0,94 0,58 0,58 0,58 0,58

Für das Nutzerverhalten werden neben den Standardnutzerverhalten jeweils zwei Typen Sparer und Vielverbraucher definiert. Die Standardnutzungsparameter entsprechen etwa den Vorgaben der aktuellen Energieeinsparverordnung [3]. Alle Randbedingungen für das Nutzerverhalten enthält Tabelle 2.

Tabelle 2 Randbedingungen Nutzerverhalten

Luftwechsel h-1

Soll-Innentemperatur _{WSVO 77} EnEV 2007 EnEV 2009 EnEV 2012 Passiv-haus2 Vielverbraucher2 22°C 1,10 1,00 0,9 0,85 0,50 Vielverbraucher1 21°C 0,95 0,85 0,75 0,70 0,39 Standardnutzer 20°C 0,80 0,70 0,60 0,55 0,28 Sparer1 19°C 0,65 0,55 0,45 0,40 0,22 Sparer2 18°C 0,50 0,40 0,30 0,25 0,16

Die Solltemperaturen gelten für eine Nutzungszeit von 6:00 bis 22:00 Uhr, außerhalb der Nutzungszeit erfolgt eine Nachtabschaltung. Es werden operative Temperaturen (Empfindungstemperaturen) betrachtet. Diese werden als Mittelwert aus Lufttemperatur und mittlerer Oberflächentemperatur ermittelt.

Es werden Klimadaten entsprechend DWD TRY05 (Ausgabe 2004) für mittlere Klimaverhältnisse in Deutschland verwendet.

Die internen Wärmegewinne werden pauschal entsprechend DIN V 4108-6 [4] mit 5 W/m² angesetzt. Darin sollen sowohl Wärmeeinträge durch Personen und elektrische Geräte als auch Wärmeeinträge durch Rohrleitungen enthalten sein3.

2

Energetisch wirksamer Luftwechsel unter Berücksichtigung einer Zu-/Abluftanlage mit Wärmerückgewinnung (80%), Nutzereinfluss auf Fensterlüftung und Anlagenluftwechsel.

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Simulationen zum Heizwärmebedarf BBSR-Online-Publikation 04/2009

Die Verteilung des Nutzerverhaltens innerhalb des Gebäudes für die Varianten mit ungleichmäßigem Nutzerverhalten (ein Sparer und ein Vielverbraucher, alle anderen Nutzer mit Standardverhalten) ist in Abbildung 2 dargestellt. In den nicht farbig hinterlegten Wohnungen wird ein Standardnutzungsverhalten unterstellt.

Vielverbraucher1 Vielverbraucher2

Sparer1 Sparer2

Ansicht aus Nord:

Dach

Obergeschoss WOG1 WOG2 WOG3 WO G4

Mittelgeschoss West <-- WMG1 WM G2 WMG3 WMG4 --> Ost

Erdgeschoss WEG1 WEG2 WEG3 WEG4

Keller

Abbildung 2 Lage der Verbraucher innerhalb des Gebäudes

Die Beheizung des 12-Familienhauses erfolgt in der Simulation mit einer so genannten idealen Heizung (ideale Regelung, trägheitslos, hohe Leistung).

3.3 Ergebnisse

Die nachfolgenden Tabellen enthalten die Simulationsergebnisse für das Untersuchungsobjekt mit unterschiedlichem Wärmeschutz und Nutzerverhalten.

3

DIN V 18599-10:2007-02 [5] gibt für Mehrfamilienhäuser einen Standardwert von 4 W/m² für interne Wärmeeinträge ohne anlagentechnische Wärmeeinträge an. Nach dieser Betrachtungsweise würden sich die angesetzten 5 W/m² aus 4 W/m² für Personen und Geräte zzgl. 1 W/m², beispielsweise für Trinkwarmwasserleitungen ergeben.

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Tabelle 3 Wärmeschutzverordnung 1977 (WSVO77) Referenz Standardnutzer

Jahresheizwärmebedarf (in kWh/m²a) 103,1

Dach 132,1 114,7 114,7 132,0 West <-- 91,1 72,6 72,6 91,1 --> Ost 113,4 94,9 94,9 113,4 Keller Referenz Sparer1

Dach 88,7 74,7 74,7 88,7 West <-- 55,5 40,8 40,8 55,4 --> Ost 67,8 53,1 53,1 67,7 Keller Referenz Vielverbraucher1

Dach 184,7 163,8 163,8 184,6 West <-- 136,7 114,0 114,0 136,6 --> Ost 169,3 147,8 147,8 169,2 Keller Sparer1/Vielverbraucher1

Dach

132,4 119,9 110,9 197,0

West <-- 94,4 22,6 75,4 84,4 --> Ost

113,7 100,3 95,2 113,1

Keller

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Tabelle 4 Energieeinsparverordnung 2007 (EnEV 2007) Referenz Standardnutzer

Dach 64,9 60,1 53,8 113,3

West <-- 48,4 3,3 40,8 41,8 --> Ost

56,5 51,3 49,0 56,3

Keller

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Jahresheizwärmebedarf (in kWh/m²a) 37,2

Dach

46,6 42,2 37,1 90,5

West <-- 34,6 0,2 28,9 29,3 --> Ost

40,2 35,7 34,4 40,0

Keller

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Dach

35,1 31,5 27,7 75,2

West <-- 25,5 0,0 21,2 21,4 --> Ost

29,9 26,5 26,1 29,8

Keller

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Tabelle 7 Passivhaus (PH) Referenz Standardnutzer

Dach

17,9 14,0 11,2 47,1

West <-- 8,7 0,0 5,5 6,0 --> Ost

12,8 9,2 9,3 12,7

Keller

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4 Nutzereinfluss auf den Jahres-Heizwärmebedarf

4.1 Allgemeines

Der Nutzer beeinflusst mit seinem Verhalten (Raumtemperaturen, Luftwechsel, örtliche und zeitliche Einschränkung der Beheizung) die Bedarfs- und Verbrauchs-werte für Heizwärme und Heizenergie.

Für die verbrauchsabhängige Heizkostenverteilung sind die Verhältnisse zwischen den einzelnen Wohnungen eines Gebäudes maßgeblich, Unterschiede innerhalb einer Wohnung sind hingegen ohne Belang. Für die vorliegende Untersuchung werden daher Raumtemperaturen und Luftwechsel wohnungsweise definiert (vgl. Abschnitt 3.2), auf eine Differenzierung innerhalb der Wohnung kann verzichtet werden.

4.2 Gebäudeweise Änderung des Nutzerverhaltens

In diesem Abschnitt werden die energetischen Auswirkungen eines geänderten Nutzerverhaltens beschrieben. Dabei wird von einer gleichmäßigen Änderung des Nutzerverhaltens im gesamten Gebäude ausgegangen. Die auf diese Weise ermittelten Daten zeigen das reale mittlere Einsparpotenzial durch eine entsprechende Änderung des Nutzerverhaltens, Wärmeströme zwischen den Wohnungen spielen für diese Betrachtung praktisch keine Rolle.

In Tabelle 8 wird der sich aus den Simulationsrechnungen ergebende gebäudemittlere Jahresheizwärmebedarf für die untersuchten Wärmeschutzniveaus und Nutzungsbedingungen angegeben. Der flächenspezifische Heizwärmebedarf bei unterschiedlichem Nutzerverhalten wird außerdem in Relation zum Standardnutzer gesetzt.

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Tabelle 8 Jahresheizwärmebedarf in Abhängigkeit vom Wärmeschutzniveau und Nutzer

Jahresheizwärmebedarf in kWh/m²Wfla / Relation zum Standardnutzer

WSV 77 EnEV 2007 EnEV 2009 EnEV 2012 Passivhaus 153 kWh/(m²a) 90 kWh/(m²a) 72 kWh/(m²a) 60 kWh/(m²a) 33 kWh/(m²a) Vielverbraucher2

148% 173% 192% 213% 315% 127 kWh/(m²a) 70 kWh/(m²a) 53 kWh/(m²a) 43 kWh/(m²a) 21 kWh/(m²a) Vielverbraucher1

123% 134% 143% 152% 204% 103 kWh/(m²a) 52 kWh/(m²a) 37 kWh/(m²a) 28 kWh/(m²a) 10 kWh/(m²a) Standardnutzer

100% 100% 100% 100% 100% 82 kWh/(m²a) 37 kWh/(m²a) 23 kWh/(m²a) 15 kWh/(m²a) 4 kWh/(m²a) Sparer1

79% 71% 63% 54% 41% 63 kWh/(m²a) 23 kWh/(m²a) 10 kWh/(m²a) 4 kWh/(m²a) 1 kWh/(m²a)

Sparer2

62% 45% 28% 14% 10%

Eine graphische Auswertung der Tabelle 8 erfolgt in Abbildung 3 und Abbildung 4.

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0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130 140 150 160

WSV 77 EnEV 2007 EnEV 2009 EnEV 2012 Passivhaus

Jah resh eizwärmeb ed arf in kWh /m²a Vielverbraucher2 Vielverbraucher1 Standardnutzer Sparer1 Sparer2

Abbildung 3 Gebäudeweiser Jahresheizwärmebedarf für unterschiedliches Nutzerverhalten

0% 20% 40% 60% 80% 100% 120% 140% 160% 180% 200% 220% 240% 260% 280% 300% 320%

WSV 77 EnEV 2007 EnEV 2009 EnEV 2012 Passivhaus

Ja hr e s he iz wä rm e b e d a rf i n kWh/ m² a Vielverbraucher2 Vielverbraucher1 Standardnutzer Sparer1 Sparer2

Abbildung 4 Relativer Jahresheizwärmebedarf für unterschiedliches Nutzerverhalten

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Ergebnisdiskussion

• Das Nutzerverhalten hat wesentlichen Einfluss auf den Energiebedarf.

• Der absolute Einfluss des Nutzerverhaltens verringert sich mit besserem baulichen Wärmeschutz (z. B. Mehrbedarf Vielverbraucher 2 gegenüber Standardnutzer 50 kWh/(m²a) bei WSVO 77 und 32 kWh/(m²a) bei EnEV 2012).

• Der relative Einfluss des Nutzerverhaltens steigt mit besserem baulichen Wärmeschutz (z. B. Mehrbedarf Vielverbraucher 2 gegenüber Standard-nutzer 48% bei WSVO 77 und 113% bei EnEV 2012).

• Durch ein sparsames Nutzverhalten lassen sich bei einem heute üblichen Neubau (EnEV 2007) 15 kWh/(m²a) (Sparer 1) bzw. 29 kWh/(m²a) (Sparer 2) im Mittel über das Gebäude einsparen. Der Mehrbedarf liegt bei 18 kWh/(m²a) (Vielverbraucher 1) bzw. 38 kWh/(m²a) (Vielverbraucher 2).

Die in Tabelle 8 angegebenen Heizwärmebedarfswerte sind mittlere Werte für das gesamte Gebäude. Infolge der unterschiedlichen Anteile der einzelnen Wohnungen an der thermischen Hüllfläche des Gebäudes differieren die Heizwärmebedarfswerte der einzelnen Wohnungen trotz des in diesem Abschnitt unterstellten gleichmäßigen Nutzerverhaltens erheblich.

Die Verteilung des Jahresheizwärmebedarfes innerhalb der Gebäude mit verschiedenen Wärmeschutzniveaus und die Relationen zum jeweiligen Gebäude-mittelwert bei gleichem Nutzerverhalten (Standardnutzer) werden in Tabelle 9 bis Tabelle 13 dargestellt.

Tabelle 9 Verteilung des Jahresheizwärmebedarfs innerhalb des Gebäudes (WSVO 77)

WSVO 77 Standardnutzer

Dach 132,1 114,7 114,7 132,0 128% 111% 111% 128% 91,1 72,6 72,6 91,1 West <-- 88% 70% 70% 88% --> Ost 113,4 94,9 94,9 113,4 110% 92% 92% 110% Keller

(24)

Tabelle 10 Verteilung des Jahresheizwärmebedarfs innerhalb des Gebäudes (EnEV 2007)

EnEV 2007 Standardnutzer

EnEV 2009 Standardnutzer

EnEV 2012 Standardnutzer

Tabelle 13 Verteilung des Jahresheizwärmebedarfs innerhalb des Gebäudes (Passivhaus)

Passivhaus Standardnutzer

(25)

Eine übersichtlichere Darstellung des Einflusses des Wärmeschutzniveaus gibt Tabelle 14.

Tabelle 14 Jahrsheizwärmebedarf der Giebelwohnung oben und einer innen liegenden Wohnung 12-Familienhaus WSVO 77 EnEV 2007 EnEV 2009 EnEV 2012 Passiv-haus Giebel oben kWh/m²/a 132,1 64,7 46,6 35,1 15,8 Mitte innen kWh/m²/a 72,6 38,6 27,7 21,1 5,4 Mehrbedarf Giebel oben zu Mitte innen kWh/(m²a) 59,5 26,2 18,9 14,0 10,4 relativ Giebel oben zu Mitte innen - 182% 168% 168% 166% 291%

Ergebnisdiskussion

• Die Lageunterschiede innerhalb eines Gebäudes haben gravierende Auswirkung auf den Heizwärmebedarf der einzelnen Wohnungen.

• Der absolute Mehrbedarf der oben liegenden Giebelwohnung gegenüber einer Mittelwohnung verringert sich bei besserem baulichem Wärmeschutz deutlich.

• Die relativen Unterschiede ändern sich bei einer Verbesserung des baulichen Wärmeschutzes gegenüber dem aktuellen Standard kaum. Eine deutliche Verschiebung gibt es hingegen beim Einsatz einer Zu-/ Abluftanlage mit Wärmerückgewinnung, da diese den Lüftungswärmebedarf deutlich verringert. Damit steigt der relative Anteil der Transmissionsverluste stark an, die relativen Auswirkungen von Lageunterschieden nehmen zu.

4.3 Wohnungsweise Änderung des Nutzerverhaltens

Das Nutzerverhalten wird sich typischerweise nicht wie im Abschnitt 4.2 unterstellt für das Gebäude insgesamt ändern, vielmehr wird es Unterschiede zwischen den Nutzern bzw. Wohnungen eines Gebäudes geben.

Im folgenden Abschnitt wird deshalb dargestellt, welche Auswirkungen die Änderung der Nutzung einer Wohnung innerhalb des Gebäudes hat. Dabei wird der aus Sicht des Sparers günstigste Fall (Sparer in einer innen liegenden Wohnung) und der aus Sicht des Vielverbrauchers ungünstigste Fall (Vielverbraucher in einer oben liegenden Giebelwohnung) betrachtet. Alle anderen Fälle befinden sich zwischen diesen beiden Extremen und müssen daher nicht extra betrachtet werden. Abbildung 2 im Abschnitt 3.2 zeigt die Lage der Sparer und Vielverbraucher im betrachteten

(26)

Familienhaus. Tabelle 15 bis Tabelle 19 enthalten den wohnungsweisen Jahresheizwärmebedarf für die Variante Sparer1/Vielverbraucher1.

Tabelle 15 Jahresheizwärmebedarf für die Variante Sparer1/Vielverbraucher1 WSVO77

WSVO 77 Sparer1/Vielverbraucher1

Tabelle 16 Jahresheizwärmebedarf für die Variante Sparer1/Vielverbraucher1 EnEV 2007 EnEV 2007 Sparer1/Vielverbraucher1

(27)

Tabelle 19 Jahresheizwärmebedarf für die Variante Sparer1/Vielverbraucher1 Passivhaus

Passivhaus Sparer1/Vielverbraucher1

Tabelle 20 bis Tabelle 24 enthalten den wohnungsweisen Jahresheizwärmebedarf für die Variante Sparer2/Vielverbraucher2.

Tabelle 20 Jahresheizwärmebedarf für die Variante Sparer2/Vielverbraucher2 WSVO77

WSVO 77 Sparer2/Vielverbraucher2

(28)

Tabelle 22 Jahresheizwärmebedarf für die Variante Sparer2/Vielverbraucher2 EnEV 2009

EnEV 2009 Sparer2/Vielverbraucher2

Tabelle 23 Jahresheizwärmebedarf für die Variante Sparer2/Vielverbraucher2 EnEV 2012

EnEV 2012 Sparer2/Vielverbraucher2

Tabelle 24 Jahresheizwärmebedarf für die Variante Sparer2/Vielverbraucher2 Passivhaus

Passivhaus Sparer2/Vielverbraucher2

(29)

Nutzereinfluss auf den Jahres-Heizwärmebedarf BBSR-Online-Publikation 04/2009 Ergebnisdiskussion

Wenn sich nur ein Nutzer innerhalb eines Gebäudes mit Standardnutzern abweichend verhält, dann hat dieses Verhalten deutlich größere Auswirkungen auf den individuellen Heizwärmebedarf seiner Wohnung, als bei einer einheitlichen Änderung des Nutzerverhaltens (Tabelle 25 und Abbildung 5).

Die größere Wärmeeinsparung der innen liegenden Wohnung bei einem sparsamen Nutzerverhalten mit umgebenden Standardnutzern wird durch den so genannten „Wärmediebstahl“ bzw. die ungewollte Wärmezufuhr aus den Nachbarwohnungen („Zwangswärmekonsum“) verursacht. Infolge der geringeren Raumtemperaturen in der Sparerwohnung kommt es zu einem Wärmestrom von den umliegenden normal beheizten Wohnungen in die Sparerwohnung. Die Einsparungen werden damit zu einem Teil durch Mehrverbräuche der Nachbarwohnungen erreicht, gleichzeitig kann ein sparsamer Nutzer seine Raumtemperaturen u. U. weniger absenken als gewollt. Die Wertung als „Wärmediebstahl“ oder „Zwangswärmekonsum“ hängt von den individuellen Randbedingungen ab, es sind prinzipiell beide Szenarien möglich.

Analoge Verhältnisse gelten für den Vielverbraucher. Hier führt ein Teil des Mehrbedarfs zu sinkenden Bedarfswerten bei den Nachbarn.

Die aufgezeigten Effekte verstärken sich bei einer Verbesserung des baulichen Wärmeschutzes. Sie sollten durch den verbrauchsunabhängig umzulegenden Kostenanteil zumindest zum Teil kompensiert werden. Wenn dieser Anteil durch die real anfallenden verbrauchsunabhängigen Kosten bereits ausgeschöpft ist, dann ist die aus Sicht der Verteilungsgerechtigkeit erforderliche Kompensation nicht mehr gegeben. Eine energetische und kostenmäßige Erfassung der Wärmeströme zwischen den Wohnungen ist technisch möglich, wegen

• des damit verbundenen Aufwands

• der geringen ökologischen Relevanz und

• der unterschiedlichen Bewertung als „Wärmediebstahl“ oder ungewollte Wärmezufuhr bzw. „Zwangswärmekonsum“

(30)

Tabelle 25 Einsparungen durch sparsames Nutzerverhalten

WSV 77 EnEV 2007 EnEV 2009 EnEV 2012 Passivhaus

Sparer1 Sparer2 Sparer1 Sparer2 Sparer1 Sparer2 Sparer1 Sparer2 Sparer1 Sparer2 Gebäudemittlere Einsparung beim Szenario

„alle Nutzer Sparer“ gegenüber „alle Nutzer Standard“

21,2 39,7 15,2 28,7 13,7 26,7 12,9 24,0 6,2 9,4

Einsparung der innen liegenden Wohnung beim Szenario „alle Nutzer Sparer“ gegenüber „alle Nutzer Standard“

17,2 31,8 13,3 24,9 12,3 22,3 11,5 19,5 3,9 5,3

Einsparung der innen liegenden Wohnung beim Szenario „ein Nutzer Sparer“

gegenüber „alle Nutzer Standard“

27,1 50,0 20,6 35,3 18,8 27,4 16,7 21,1 5,2 5,4

Wärmediebstahl/Zwangswärmekonsum aus den angrenzenden Wohnungen mit Standardnutzerverhalten

10,0 18,2 7,3 10,4 6,5 5,1 5,2 1,6 1,4 0,1

(31)

Übe

Nutzerei

rarbeitung der Technischen Regeln zur Novelle der Heizkostenverordnung 30

nfluss auf den Jahres-Heizwärmebedarf BBSR-Online-Publikation 04/2009

0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 WSV0 77 EnEV 2007 EnEV 2009 EnEV 2012 Passiv-haus WSV0 77 EnEV 2007 EnEV 2009 EnEV 2012 Passiv-haus Sparer1 Sparer2 Ei nsparung Jahresheiz wärmeb edarf in kWh/a

Einsparung der innen liegenden Wohnung beim Szenario „alle Nutzer Sparer“ gegenüber „alle Nutzer Standard“

Einsparung der innen liegenden Wohnung beim Szenario „ein Nutzer Sparer“ gegenüber „alle Nutzer Standard“

Wärmediebstahl/Zwangswärmekonsum aus den angrenzenden Wohnungen mit Standardnutzerverhalten

(32)

5 Verbrauchsabhängiger und verbrauchsunabhängiger

Anteil an den Kosten des Betriebs einer zentralen

Heizungsanlage

5.1 Allgemeines

Der § 7 der Heizkostenverordnung [1], Absatz 2, definiert die zu verteilenden Kostenbestandteile in zentralen Heizungsanlagen:

„Zu den Kosten des Betriebs der zentralen Heizungsanlage einschließlich der Abgasanlage gehören die Kosten der verbrauchten Brennstoffe und ihrer Lieferung, die Kosten des Betriebsstromes, die Kosten der Bedienung, Überwachung und Pflege der Anlage, der regelmäßigen Prüfung ihrer Betriebsbereitschaft und Betriebssicherheit einschließlich der Einstellung durch einen Fachmann, der Reinigung der Anlage und des Betriebsraumes, die Kosten der Messungen nach dem Bundes-Immissionsschutzgesetz, die Kosten der Anmietung oder anderer Arten der Gebrauchsüberlassung einer Ausstattung zur Verbrauchserfassung sowie die Kosten der Verwendung einer Ausstattung zur Verbrauchserfassung einschließlich der Kosten der Berechnung und Aufteilung.“

Teile der genannten Kosten sind abhängig vom Wärmeverbrauch, ein Teil der Kosten ist verbrauchsunabhängig. Der Anteil der verbrauchsunabhängigen Kosten ist von wesentlicher Bedeutung für den maximal verbrauchsabhängig umzulegenden Kostenanteil.

Üblicherweise sind die Brennstoffkosten (bei leitungsgebundenen Energieträgern abzüglich des Grundkostenanteils) der einzige verbrauchsabhängige Anteil der zu verteilenden Heizkosten.

Die verbrauchsunabhängigen Kosten setzen sich aus folgenden Bestandteilen zusammen:

• Wartungskosten

• Schornsteinfegerkosten

• Grundpreis bei Erdgas und Fernwärme • Heizkostenverteiler und -abrechnung

(33)

Übe

Betrieb

einer zentralen Heizungsanlage

• Hilfsenergie4

Im folgenden Abschnitt werden die für die am weitesten verbreiteten Heizungssysteme typischen verbrauchsunabhängigen Kosten bzw. Kostenanteile untersucht. Dazu werden zunächst die vom BGW periodisch veröffentlichten Heizkostenvergleiche [6] und [7] ausgewertet, um für die dort untersuchten Gebäude- und Anlagenvarianten die verbrauchsunabhängigen Anteile zu bestimmen. Damit lassen sich Heizungssysteme mit besonders hohen bzw. mit niedrigen verbrauchsunabhängigen Kostenanteilen detektieren. Anschließend werden für diese Systeme die verbrauchsunabhängigen Kosten bzw. Kostenanteile für das im vorliegenden Gutachten untersuchte 12-Familienhaus sowie für ein 2-Familienhaus und ein 24-Familienhaus ermittelt. Für die energetische Bewertung nach DIN V 4701-10 [2] ist die Nutzfläche eines Gebäudes maßgebend. Da die Wohnfläche erheblich von der Nutzfläche abweicht, werden in Tabelle 26 beide Werte für die verschiedenen Gebäude angegeben. Die Nutzfläche wird entsprechend den Regeln zur Datenaufnahme und Datenverwendung im Wohngebäudebestand [8] vereinfachend mit dem Faktor 1,2 aus der Wohnfläche errechnet.

Tabelle 26 Gebäudewohn- und -nutzfläche

Wohnfläche Nutzfläche

2-Familienhaus 180 m² 216 m²

12-Familienhaus 900 m² 1.080 m²

24-Familienhaus 1.400 m² 1.680 m²

5.2 Verbrauchsabhängige Kosten im BGW-Heizkostenvergleich

In den BGW-Heizkostenvergleichen Altbau 2007 [6] und Neubau 2006 [7] werden die einzelnen Kostenbestandteile der Jahresgesamtkosten für die Anlagenvarianten eines 6-Familienhauses aufgeführt. Daraus lässt sich der Anteil der verbrauchsabhängigen Kosten an den gesamten Kosten des Betriebs für die einzelnen Anlagenvarianten ableiten (Tabelle 27 – Altbau, Tabelle 28 – Neubau). Außerdem kann eine endenergetische Anlagenaufwandszahl als Quotient aus dem Jahresenergiebedarf Heizung und dem Jahreswärmebedarf Heizung errechnet werden.

4

Der Verbrauch an Hilfsenergie kann in geringem Maße vom Wärmeverbrauch abhängen. Für die vorliegende Untersuchung kann dieser Einfluss vernachlässigt werden.

(34)

Tabelle 27 Zusammenstellung der Ergebnisse BGW-Heizkostenvergleich Altbau 2007

Öl-BW Öl-NT Gas-BW Gas-NT FW Pellet

6-FH Altbau 2007

Hzg TWE Hzg TWE Hzg TWE Hzg TWE Hzg TWE Hzg TWE Jahreswärmebedarf kWh/a 57.410 7.563 57.410 7.563 57.410 7.563 57.410 7.563 57.410 7.563 57.410 7.563 Jahresenergiebedarf Wärme Hi kWh/a 60.086 13.748 66.929 14.462 60.086 13.748 66.929 14.462 61.707 14.631 83.090 17.663

Jahresenergiebedarf Wärme Hs kWh/a - - - - 66.540 15.225 74.118 16.016 - - - -

Arbeitspreis €/kWh 0,0611 0,0611 0,0551 0,0551 0,0574 0,0574 0,0574 0,0574 0,0587 0,0587 0,0427 0,0427 Summe verbrauchsabhängige Kosten €/a 3.671 840 3.688 797 3.819 874 4.254 919 3.622 859 3.548 754

Ve rb ra uc hs -abhä ngige K osten

Summe verbrauchsabhängige Kosten €/a 4.511 4.485 4.693 5.174 4.481 4.302

Hilfsenergie €/a 166 62 166 62 166 62 166 62 69 93 287 43

Grundpreis €/a - - 374 374 1.118 -

Wartungskosten/Schornsteinfeger €/a 176 181 71 119 45 636

Heizkostenverteiler und -abrechnung* €/a 426 426 426 426 426 426

Fest

e K

o

st

en

Summe feste Kosten €/a 768 62 773 62 1.037 62 1.085 62 1.658 93 1.349 43 Anteil der verbrauchsabhängigen

Kosten an den gesamten Betriebskosten

% 82,7% 93,1% 82,7% 92,8% 78,6% 93,4% 79,7% 93,7% 68,6% 90,2% 72,5% 94,6% Anlagennutzungsgrad Heizung/TWE 1,05 1,82 1,17 1,91 1,05 1,82 1,17 1,91 1,07 1,93 1,45 2,34

(35)

einer zentralen Heizungsanlage BBSR-Online-Publikation 04/2009 Tabelle 28 Zusammenstellung der Ergebnisse BGW-Heizkostenvergleich Neubau 2006

Öl-BW Öl-NT Gas-BW Gas-NT FW Pellet

6-FH Neubau 2006

Hzg Übe

Betrieb

TWE Hzg TWE Hzg TWE Hzg TWE Hzg TWE Hzg TWE Jahreswärmebedarf kWh/a 28.847 7.563 28.847 7.563 28.847 7.563 28.847 7.563 28.847 7.563 28.847 7.563 Jahresenergiebedarf Wärme Hi kWh/a 30.746 13.807 34.111 14.561 30.746 13.807 34.074 14.540 31.322 14.630 42.176 17.662

Jahresenergiebedarf Wärme Hs kWh/a - - - - 34.049 15.290 37.775 16.125 - - - -

Arbeitspreis €/kWh 0,0651 0,0651 0,0603 0,0603 0,0518 0,0518 0,0518 0,0518 0,0506 0,0506 0,0358 0,0358 Summe verbrauchsabhängige Kosten €/a 2.002 899 2.057 878 1.764 792 1.957 835 1.585 740 1.510 632

Ve rb ra uc hs -abhä ngige K osten

Summe verbrauchsabhängige Kosten €/a 2.900 2.935 2.556 2.792 2.325 2.142

Hilfsenergie €/a 99 62 99 62 117 62 119 64 65 81 256 38

Grundpreis €/a - - 256 256 653 -

Wartungskosten/Schornsteinfeger €/a 189 196 79 119 41 577

Heizkostenverteiler und -abrechnung* €/a 426 426 426 426 426 426

Fest

e K

o

st

en

Summe feste Kosten €/a 714 62 721 62 878 62 920 64 1.185 81 1.259 38 Anteil der verbrauchsabhängigen

Kosten an den gesamten Betriebskosten

% 73,7% 94% 74,0% 93% 66,8% 93% 68,0% 93% 57,2% 90% 54,5% 94% Anlagennutzungsgrad Heizung/TWE 1,07 1,83 1,18 1,93 1,07 1,83 1,18 1,92 1,09 1,93 1,46 2,34

(36)

Betrieb einer zentralen Heizungsanlage BBSR-Online-Publikation 04/2009

Es zeigt sich, dass die Anlagenvarianten Öl-NT-Kessel und Öl-Brennwert-Kessel einen sehr hohen und die Anlagenvarianten Fernwärme und Pellet einen besonders niedrigen verbrauchsabhängigen Kostenanteil haben. Die Berechnungen der Wartungskosten erfolgt in den BGW-Heizkostenvergleichen nach den Vorgaben der VDI 2067 Blatt 1 [9] in Abhängigkeit von den Investitionskosten. Für die folgenden Berechnungen wird abweichend davon auf Erfahrungswerte zurückgegriffen. Damit ergeben sich bei Pelletheizungen geringere verbrauchsunabhängige Kostenanteile.

Für die folgenden Betrachtungen werden daher die Anlagenvariante Öl-NT-Kessel (wesentlich größere Marktbedeutung als Öl-BW-Kessel) mit einem sehr hohen Verbrauchskostenanteil und die Anlagenvariante Fernwärme mit einem sehr niedrigen Verbrauchskostenanteil betrachtet. Alle anderen Anlagenvarianten liegen zwischen diesen beiden Extremen und müssen daher nicht zusätzlich betrachtet werden5. Da Gasheizungen in Deutschland den höchsten Marktanteil haben, werden die Werte für diese Heizungsvariante zusätzlich ausgewiesen. Dabei wird für das Wärmeschutzniveau WSVO 77 ein Gas-NT-Kessel und ab Wärmeschutzniveau EnEV 2007 ein Gas-Brennwertkessel unterstellt.

5.3 Verbrauchsunabhängige Kosten in den untersuchten

Gebäuden

Für das untersuchte 12-Familienhaus sowie für ein 2-Familienhaus und ein 24-Familienhaus werden in Tabelle 29 verbrauchsunabhängige Kosten abgeschätzt, diese Werte werden in den weiteren Berechnungen verwendet.

Die Werte basieren auf folgenden Quellen:

• Hilfsenergie Standardwerte nach DIN V 4701-10 Anhang C [2] (vgl. Tabelle 30)

• Strompreis Abschätzung für 02/2008

5

Bei Wärmepumpen wird das Erfordernis einer Wartung in Fachkreisen kontrovers diskutiert. Bei einem Betrieb ohne regelmäßige Wartung ergeben sich mit der Fernwärme vergleichbare verbrauchsabhängige Kostenanteile. Wird eine Wartung durchgeführt, dann ist der verbrauchsabhängige Kostenanteil niedriger als bei Fernwärme. Wegen der bisher geringen Verbreitung von Wärmepumpenheizungen in Mehrfamilienhäusern wird die wesentlich häufigere anzutreffende Fernwärme-Heizung als System mit niedrigem verbrauchsabhängigen Anteil untersucht.

(37)

• Grundpreise

o Fernwärme AGFW-Statistik Fernwärmepreise Oktober 2007 [10] o Erdgas nach BGW-Heizkostenvergleich Altbau 2007 [6] und

Neubau 2006 [7]

• Heizkostenverteilung: Forschungsbericht für BBR: Heizkostenerfassung im NEH 2004 [11], Preisanpassung über Verbraucherpreisindize [12]

• Wartungskosten/Schornsteinfeger: nach BGW-Heizkostenvergleichen Altbau 2007 [6] und Neubau 2006 [7]

(38)

einer zentralen Heizungsanlage BBSR-Online-Publikation 04/2009 Tabelle 29 Verbrauchsunabhängige Kosten 2-Familienhaus, 12-Familienhaus und 24-Familienhaus

Betrieb

2-Familienhaus 12-Familienhaus 24-Familienhaus

Verbrauchsunabhängige Kosten _WSVO

77 EnEV 2007 EnEV 2009 EnEV 2012 PH WSVO 77 EnEV 2007 EnEV 2009 EnEV 2012 PH WSVO 77 EnEV 2007 EnEV 2009 EnEV 2012 PH Heizlast (Standardfall) kW 16,0 9,0 7,5 6,5 5,5 49,0 26,2 24,5 21,0 15,8 80,0 50,0 30,0 26,0 22,0 Anschlussleistung kW 20 15 15 15 15 60 35 35 30 25 90 60 40 35 30 Hilfsenergie kWh/a 378 318 341 341 341 767 626 626 724 724 1008 823 823 974 974 Kosten Hilfsenergie € 80 60 70 70 70 150 130 130 140 140 200 160 160 190 190 Grundpreis € 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 Wartungskosten/Schornsteinfeger € 180 180 180 160 160 300 280 280 270 260 350 300 280 280 270 Heizkostenverteiler/-abrechnung € 169 169 169 169 169 740 740 740 740 740 1.134 1.134 1.134 1.134 1.134 Summe gerundet € 430 410 420 400 400 1.190 1.150 1.150 1.150 1.140 1.680 1.590 1.570 1.600 1.590 Öl-NT Abschätzung € 450 400 400 400 400 1.200 1.150 1.150 1.150 1.150 1.700 1.600 1.550 1.600 1.600 Hilfsenergie kWh/a 257 197 220 220 220 486 346 346 443 443 638 454 454 605 605 Kosten Hilfsenergie € 50 40 40 40 40 100 70 70 90 90 130 90 90 120 120 Grundpreis € 637 477 477 477 477 1.910 1.114 1.114 955 796 2.865 1.910 1.273 1.114 955 Wartungskosten/Schornsteinfeger € 40 40 40 40 40 50 50 50 50 50 50 50 50 50 50 Heizkostenverteiler/-abrechnung € 169 169 169 169 169 740 740 740 740 740 1.134 1.134 1.134 1.134 1.134 Summe gerundet € 900 730 730 730 730 2.800 1.970 1.970 1.830 1.680 4.180 3.180 2.550 2.420 2.260 Fernw ä rme Abschätzung € 900 750 750 750 750 2.800 1.950 1.950 1.850 1.700 4.200 3.200 2.550 2.400 2.250 Hilfsenergie kWh/a 378 318 341 341 341 767 626 626 724 724 1008 823 823 974 974 Kosten Hilfsenergie € 80 60 70 70 70 150 130 130 140 140 200 160 160 190 190 Grundpreis € 260 195 195 195 195 780 455 455 390 325 1.170 780 520 455 390 Wartungskosten/Schornsteinfeger € 100 70 70 70 70 180 160 160 140 120 220 180 160 160 140 Heizkostenverteiler/-abrechnung € 169 169 169 169 169 740 740 740 740 740 1.134 1.134 1.134 1.134 1.134 Summe gerundet € 610 490 500 500 500 1.850 1.490 1.490 1.410 1.330 2.720 2.250 1.970 1.940 1.850 Gas-NT b z w. Gas-BW Abschätzung € 600 500 500 500 500 1.850 1.500 1.500 1.400 1.350 2.700 2.250 1.950 1.950 1.850

(39)

5.4 Endenergiebedarf in den untersuchten Gebäuden

Für die Berechnung der verbrauchsabhängigen Kosten ist der Endenergiebedarf für die untersuchten Gebäude und Heizungsvarianten zu bestimmen. Ausgehend von dem in den Simulationen ermittelten Heizwärmebedarf (Abschnitt 3.3) wird der Endenergiebedarf für die Heizung nach DIN V 4701-10, Anhang C [2], ermittelt. Die Berechnungen sind in der folgenden Tabelle 30 dargestellt.

Aus dem Quotient von Heizenergiebedarf und Heizwärmebedarf wird eine Anlagenaufwandszahl Brennstoff errechnet. Dieser Wert wird in späteren Berechnungen verwendet.

(40)

Betrieb einer zentralen Heizungsanlage BBSR-Online-Publikation 04/2009 2-FH 12-FH 24-FH 2-FH 12-FH 24-FH 2-FH 12-FH 24-FH 2-FH 12-FH 24-FH 2-FH 12-FH 24-FH m² 216 1.080 1.680 216 1.080 1.680 216 1.080 1.680 216 1.080 1.680 216 1.080 1.680 kW h/m²a 125 86 78 60 43 40 43 31 29 33 23 21 15 9 9 kW h/a 27.000 92.880 131.040 12.960 46.440 67.200 9.288 33.480 48.720 7.128 24.840 35.280 3.240 9.720 15.120 P ‐R egler 1K kW h/m²a 1,1 1,1 1,1 1,1 1,1 1,1 1,1 1,1 1,1 1,1 1,1 1,1 P ‐R egler 2K kW h/m²a 3,3 3,3 3,3

Hilfs energie kW h/m²a 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

außerhalb therm. Hülle (70/55°C ) kW h/m²a 6,1 3,1 2,9 3,1 2,9 3,1 2,9

außerhalb therm. Hülle (55/45°C ) kW h/m²a 2,3 2,1 2,3 2,1

innerhalb therm. Hülle (70/55°C ) kW h/m²a 2,3

innerhalb therm. Hülle (55/45°C ) kW h/m²a 1,6 1,6 1,6

Hilfs energie H K /ungeregelte P umpe kW h/m²a 1,19 0,45 0,38

H ilfs energie HK /geregelte P umpe kW h/m²a 0,91 0,32 0,27 1,02 0,32 0,27 1,02 0,41 0,36 1,02 0,41 0,36

kein Heizungs s peicher kW h/m²a 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

Hilfs energie kW h/m²a 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

kW h/m²a 134,4 92,4 84,2 63 47 44 46 35 33 36 26 24 18 12 12 kW h/a 29.030 99.792 141.456 13.694 50.976 73.920 9.871 38.016 55.440 7.711 28.512 40.656 3.823 13.392 20.496 Ö l‐NT außerhalb ‐ 1,13 1,10 1,10 1,10 1,10 1,10 1,10 1,10 1,09 1,10 1,09 Ö l‐NT innerhalb ‐ 1,08 1,08 1,08 1,08 G as ‐NT außerhalb ‐ 1,13 1,10 1,10 G as ‐B W (verbes s ert) außerhalb ‐ 0,99 0,99 0,99 0,99 0,97 0,97 0,97 0,97 G as ‐B W (verbes s ert) innerhalb ‐ 0,98 0,96 0,96 0,96

H ilfs energie Ö l/G as ‐K es s el kW h/m²a 0,56 0,26 0,22 0,56 0,26 0,22 0,56 0,26 0,22 0,56 0,26 0,22 0,56 0,26 0,22

F ernwärme ‐ 1,01 1,01 1,01 1,01 1,01 1,01 1,01 1,01 1,01 1,01 1,01 1,01 1,01 1,01 1,01

Hilfs energie F W kW h/m²a 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

kW h/a 32.804 109.771 155.602 14.790 56.074 81.312 10.661 41.818 60.984 8.328 31.363 44.315 4.129 14.731 22.341 kW h/a 32.804 109.771 155.602 kW h/a 13.420 50.466 73.181 9.476 37.636 54.886 7.403 27.657 39.436 3.670 12.990 19.881 kW h/a 29.320 100.790 142.871 13.831 51.486 74.659 9.970 38.396 55.994 7.788 28.797 41.063 3.861 13.526 20.701 kW h/m²a 1,75 0,71 0,60 1,47 0,58 0,49 1,58 0,58 0,49 1,58 0,67 0,58 1,58 0,67 0,58 kW h/a 378 767 1008 318 626 823 341 626 823 341 724 974 341 724 974 kW h/m²a 1,75 0,71 0,60 kW h/a 378 767 1008 kW h/m²a 1,47 0,58 0,49 1,58 0,58 0,49 1,58 0,67 0,58 1,58 0,67 0,58 kW h/a 318 626 823 341 626 823 341 724 974 341 724 974 kW h/m²a 1,19 0,45 0,38 0,91 0,32 0,27 1,02 0,32 0,27 1,02 0,41 0,36 1,02 0,41 0,36 kW h/a 257 486 638 197 346 454 220 346 454 220 443 605 220 443 605 - 1,21 1,18 1,19 1,14 1,21 1,21 1,15 1,25 1,25 1,17 1,26 1,26 1,27 1,52 1,48 - 1,21 1,18 1,19 - 1,04 1,09 1,09 1,02 1,12 1,13 1,04 1,11 1,12 1,13 1,34 1,31 - 1,09 1,09 1,09 1,07 1,11 1,11 1,07 1,15 1,15 1,09 1,16 1,16 1,19 1,39 1,37 Gas-BW-Kessel s pez. Hilfs energie G as ‐B W ‐K es s el Hilfs energie G as ‐B W ‐K es s el Fernwärmeübergabestation

s pez. Hilfs energie F ernwärme Hilfs energie F ernwärme

Öl-NT-Kessel H ilfs energie Ö l‐NT ‐K es s el Gas-NT-Kessel s pez. Hilfs energie G as ‐NT ‐K es s el Hilfs energie G as ‐NT ‐K es s el Heizenergiebedarf (ohne Erzeugung) Er ze u g u n g

Heiz energ iebedarf (mit E rz eug ung )

Anlag enaufwands z ahl B renns toff

Ö l‐NT ‐K es s el G as ‐NT ‐K es s el G as ‐B W ‐K es s el F ernwärmeübergabes tation

Hilfs energ ie Heiz ung

s pez. H ilfs energie Ö l‐NT ‐K es s el

Heiz wärmebedarf V e rt e ilu n g Sp e i‐ ch e r

s pez . Heiz energ iebedarf (ohne E rz eug ung )

EnEV 2012 Passivhaus DIN V 4701-10 Anhang C.3 Üb e rg a b e WSV 77 EnEV 2007 EnEV 2009 Nutz fläc he

s pez . Heiz wärmebedarf

(41)

5.5 Ergebnisse

Bei der Berechnung der Energiekosten werden folgende Energiepreise verwendet: • Heizöl EL Standard 0,06 €/kWhHi

• Fernwärme 0,06 €/kWhHi

• Erdgas 0,06 €/kWhHs

Die Werte werden in Auswertung belastbarer Quellen festgelegt:

o Heizöl Standard nach BGW-Heizkostenvergleich Altbau 2007 [6] o Fernwärme AGFW-Statistik Fernwärmepreise Oktober 2007

[10]

o Erdgas nach BGW-Heizkostenvergleich Altbau 2007 [6] (bezogen auf Hs

Sie sollen aktuelle mittlere Verhältnisse für Deutschland beschreiben.

Tabelle 31 gibt einen Überblick über die gesamten Kosten zum Betrieb einer Heizungsanlage und den jeweiligen Anteil der verbrauchsabhängigen Kosten an den gesamten Betriebskosten für das 2-Familienhaus, das 12-Familienhaus und das 24-Familienhaus.

Bei den Betrachtungen im vorliegenden Abschnitt wird davon ausgegangen, dass nur geringe nicht durch den Nutzer zu beeinflussenden Wärmeverluste der Heizung auftreten. Davon kann man ausgehen, wenn die Heizungsanlage den aktuellen Anforderungen an die Dämmung von Rohrleitungen und Armaturen im Neubau entspricht, hydraulisch abgeglichen ist und mit für neuere Anlagen typischen niedrigen Systemtemperaturen betrieben wird. Die dann auftretenden geringen Verluste sind in den pauschalen inneren Wärmegewinnen von 5 W/m² enthalten. Größere Wärmeverluste, wie sie beispielsweise für Einrohrheizungen oder Heizungssystemen mit unvollständig gedämmten Leitungen und Armaturen oder wesentlichen Leitungsanteilen außerhalb der thermischen Hülle auftreten, würden zu einem Abfall der verbrauchsabhängigen Kostenanteile führen. Insofern sind die in Tabelle 31 errechneten Anteile der verbrauchsabhängigen Kosten als Maximalwerte anzusehen, bei ungünstigen Anlagenkonstellationen hat der Nutzer mit seinem Verbrauchsverhalten wesentlich geringeren Einfluss auf die Gesamtbetriebskosten.