BM2.1 Grundlagen des energieeffizienten Bauens

Der Wärmebedarf für Heizung und gegebenenfalls Kühlung unterscheidet sich, wie im vorigen Kapitel beschrieben, aufgrund der unterschiedlichen Außentemperaturen und der Solarstrahlung zwischen Sommer und Winter. Zeiträume mit unterschiedlichen äußeren Rahmenbedingungen (Temperatur, Solarstrahlung etc.) sollten bei der Bilanzierung des Energiebedarfs getrennt betrachtet werden. Die Länge dieser Bilanzschritte oder Bilanzintervalle, also der Zeiträume, für die gleiche äußere Rahmenbedingungen angenommen werden, kann sich je nach Verfahren unterscheiden.

Grundsätzlich können sich die äußeren Rahmenbedingungen schon innerhalb einer Stunde ändern. Im Rahmen einer sogenannten „Stundenbilanz“ werden daher alle 8.760 Stunden des Jahres getrennt betrachtet. Bei diesem Verfahren werden Extremtemperaturen relativ sicher in der Bilanz berücksichtigt sein. Das bedeutet, der Energiebedarf an sehr heißen oder sehr kalten Tagen kann genau ermittelt werden. Dies kann zum Beispiel für die Auslegung einer Heizungsanlage genutzt werden, die genügend Leistung erbringen muss, um die Innentemperatur auch bei der niedrigsten jährlichen Außentemperatur auf einem behaglichen Niveau zu halten. Des Weiteren werden stundenweise Betrachtungen im Rahmen von thermischen Simulationen durchgeführt und lassen detaillierte Aussagen zum Komfort zu. Allerdings ist auch der Berechnungsaufwand entsprechend groß.

Für die Ermittlung des Jahresenergiebedarfs für Heizung und Kühlung wird daher in der Regel auf die wesentlich gröbere Monatsbilanz zurückgegriffen. Das bedeutet, für einen ganzen Monat werden die durchschnittliche Außentemperatur sowie die durchschnittliche Solarstrahlung als gleich angenommen. Des Weiteren werden auch innere Rahmenbedingungen (zum Beispiel Innenraumtemperatur) gleich angesetzt. Diese scheinbar sehr starken Vereinfachungen sind für den Zweck der Ermittlung von Energiebedarfen eines Gebäudes über ein Jahr absolut ausreichend.

Abb. 4: Entwicklung der Außentemperaturen nach Klimadatensatz (grau) und gemäß Monatsbilanz nach DIN V 18599 (grün) für den Standort Potsdam sowie die angenommene Bilanzinnentemperatur (ganzjährig 20 °C). Die Abweichungen der stundengenauen Werte des Klimadatensatzes zum monatlichen Mittel betragen zum Teil 20 K. Dennoch führt die Verwendung von monatlichen Durchschnittstemperaturen in der energetischen Bilanzierung zu hinreichend genauen Ergebnissen; Darstellung: ina Planungsgesellschaft mbH.