BM3.2 GEG I - Grundlagen und Anforderungen im Neubau

Im Abschnitt 2 und den Paragraphen zum Gesamtenergiebedarf (WG §15, NWG §18) wird auf den Abschnitt 3 und die jeweils darin geltenden Paragraphen zur Berechnungsmethodik verwiesen. Eine Übersicht ist in der nachfolgenden Tabelle dargestellt:

Paragraphen GEG, Teil 2, Abschnitt 3 „Berechnungsgrundlagen und -verfahren”	Betrifft WG	Betrifft NWG
§20 Berechnung QP'' WG	X
§21 Berechnung QP'' NWG		X
§22 Primärenergiefaktoren (fP)	X	X
§23 Anrechnung Strom aus ern. Energien	X	X
§24 Einfluss von Wärmebrücken	X	X
§25 Berechnungsrandbedingungen	X	X
§26 Prüfung der Luftdichtheit	X	X
§27 gemeinsame Heizungsanlagen für mehrere Gebäude	X	X
§28 Anrechnung mech. betriebener Lüftungsanlagen	X
§29 Berechnung H'T | QP'' für aneinandergereihte Geb.	X
§30 Zonenw. Berücksichtigung von Bedarfen bei NWG Neubau		X
§31 Vereinfachtes Nachweisverfahren WG	X
§32 Vereinfachtes Berechnungsverfahren NWG		X
§33 Andere Berechnungsverfahren	X	X

Abb. 8: GEG, Abschnitt 3, Übersicht der „Berechnungsgrundlagen und -verfahren mit Markierung WG-/NWG-Betreff; Quelle: ina Planungsgesellschaft mbH auf Basis von www.geg-info.de (Stand 01/2023)

§20+§31 | Berechnung Q_P'' WG + Vereinfachtes Verfahren WG

Bei Wohngebäuden ist gemäß GEG eine Gesamtbilanzierung gem. DIN V 18599: 2018-09 zulässig. Für diese Bilanzierungsmethode gilt das Referenzklima für Potsdam nach DIN V 18599-10: 2018-0.

Der §31 des GEG bietet ein vereinfachtes Verfahren „GEG-easy“ für Wohngebäude an, um den Niedrigstenergiegebäude-Standard (NEG) nachzuweisen. Dieses kann alternativ zur umfangreichen Gebäudebilanz nach §20 zum Nachweis des baulichen Wärmeschutzes (§15) und des Gesamtenergiebedarfs (§16) angewendet werden.

Hierbei ist wie folgt vorzugehen:

1. Prüfung der Voraussetzungen zur Anwendung (gem. GEG, Anl. 5, Nr. 1)
2. Berücksichtigung der Bauteilanforderungen (gem. GEG, Anl. 5, Nr. 2)
3. Berücksichtigung der zulässigen Anlagenkonzepte (gem. GEG, Anl. 5, Nr. 3)

Das Verfahren kann nur bei kompakten, ungekühlten Gebäuden mit vorgegebenen Flächenanteilen und erhöhten Anforderungen an Wärmebrücken, Luftdichtheit und sommerlichen Wärmeschutz angewandt werden. Zudem ist es auf die in der Anl. 5, Nr. 3 vorgegebenen Anlagenkonzepte begrenzt.

Das vereinfachte Nachweisverfahren darf nur zur Anwendung kommen, wenn die folgenden Anforderungen gemäß GEG (Anl. 5, Nr. 2) an die einzelnen Bauteile (jeweils über die gesamte Bauteilfläche) und an die Ausführung von Wärmebrücken eingehalten werden:

Abb. 9: GEG, Anl. 5, Nr. 2, Bauteilanforderungen; Quelle: www.geg-info.de (Stand 01/2023)

In der Anlage 5 werden unter Punkt 3 Anforderungen an die Anlagenvarianten vorgegeben:

• Sole-Wasser-Wärmepumpe mit Flächenheizsystem, zentrale Abluftanlage
• Wasser-Wasser-Wärmepumpe mit Flächenheizsystem zur Wärmeübergabe, zentrale Abluftanlage
• Luft-Wasser-Wärmepumpe mit Flächenheizsystem, zentrale Lüftungsanlage mit WRG (Wärmebereitstellungsgrad ≥ 80 %)
• Fernwärme mit zertifiziertem Primärenergiefaktor f_p ≤ 0,7, zentrale Lüftungsanlage mit WRG (Wärmebereitstellungsgrad ≥ 80 %)
• Zentrale Biomasse-Heizungsanlage auf Basis von Holzpellets, Hackschnitzel oder Scheitholz, zentrale Abluftanlage, solarthermische Anlage zur Trinkwarmwasser-Bereitung

Dabei sind die folgenden Randbedingungen zu beachten:

• Aufstellung von Wärmeerzeuger bzw. Wärmeübergabe innerhalb der thermischen Gebäudehülle; bei einem Anlagenkonzept mit Wärmepumpe müssen sich mindestens die Geräte zur Wärmespeicherung und -verteilung innerhalb der thermischen Gebäudehülle befinden.
• Zentrale Trinkwarmwasser-Bereitung; nur bei Wärmepumpe-Konzepten kann die Trinkwarmwasser-Bereitung mittels Durchlauferhitzer dezentral erfolgen; Trinkwarmwasserzirkulation ist zulässig.
• Eine zentrale Abluftanlage kann durch eine Lüftungsanlage mit WRG ersetzt werden (dann besteht keine Anforderung an einen ausschließlichen Einsatz einer zentralen Anlage).
• Weitere Wärmeerzeuger für Heizung oder Trinkwarmwasser sind nicht zulässig, auch nicht als ergänzender Wärmeerzeuger. Soweit sinnvoll, können die Konzepte um solarthermische Anlagen (Heizungsunterstützung und Trinkwarmwasserbereitung) oder Photovoltaik-Anlagen ergänzt werden.
• Als zentrale Lüftungsanlage gelten sowohl gebäude- als auch wohnungszentrale Anlagen. In Mehrfamilienhäusern ist in jeder Wohnung eine Lüftungsanlage einzubauen. Die jeweiligen Anforderungen an den Wärmebereitstellungsgrad werden für Lüftungsanlagen mit WRG gleichwertig erfüllt, wenn die zentrale Lüftungsanlage einen spezifischen Energieverbrauch von SEV ≤ 26 kWh/(m² a) aufweist.

Anlagenoptionen, die in Anlage 5 nicht aufgeführt werden, sind auf Grundlage des technologieoffenen Referenzgebäudeverfahrens umzusetzen.

§21+§30+§32 | Berechnung Q_P'' NWG + Zonenweise Energiebedarfe + Ein-Zonen-Modell

Gemäß GEG §21 ist zur Berechnung des Primärenergiebedarfs bei NWG ausschließlich das Rechenverfahren nach DIN V 18599 anzuwenden.

Im Vergleich zum Wohngebäudeverfahren ist das Bilanzierungsverfahren bei NWG deutlich komplexer und aufwändiger, da das Gebäude vorab in mehrere Zonen nach Art der vorhandenen Nutzung (z. B. interne Wärmequellen) und Konditionierung (z. B. beheizt, gekühlt, beleuchtet, belüftet) unterteilt werden muss. Zudem ist eine weitere Unterteilung für aktiv gekühlte Zonen sowie unterschiedliche Beleuchtungsbereiche zu prüfen. Dabei sind bestimmte Vereinfachungen (z. B. bei der Flächenermittlung) gem. DIN V 18599-1: 2018-09, Anhang D zulässig.

Bei den Nutzungen sind geeignete Nutzungsprofile aus der DIN V 18599-1: 2018-09, Tab. 5 zuzuordnen. Im GEG §21 ist auch definiert, dass für abweichende Nutzungen das Nutzungsprofil 17 (sonstige Aufenthaltsbereiche) aus der gleichen Tabelle gewählt oder ein individuelles Nutzungsprofil erstellt werden kann (in diesem Fall ist eine Begründung und umfassende Dokumentation erforderlich). Nutzungszonen ohne eingebaute Beleuchtungstechnik sind im Neubau gem. GEG dennoch mit einer indirekten/direkten Beleuchtung aus Leuchtstoffröhren mit elektronischem Vorschaltgerät zu versehen.

Zudem verweist der §21 auch auf im NWG geltende Absätze aus dem §20 für WG, z. B.:

• Berechnungsnormen U-Wert-Ermittlung
• Abweichungen bei der Ermittlung des Endenergiebedarfs nach DIN V 18599 (Arbeitshilfenstrom sowie gebäudenah erzeugte Solarthermie/ Umweltwärme sind bilanziell nicht zu berücksichtigen.)

Im GEG §30 ist festgelegt, welche Primärenergiebedarfsanteile bilanziell in einem NWG-Bereich zu berücksichtigen sind, z. B.:

• Heizen: Innenraumtemperatur ≥ 12 °C (Heizzeit ≥ 4 Monate)
• Kühlen: Kühlzeit ≥ 2 Monate/a und 2 h/d
• Dampfversorgung (in Teilklimaanlage): Nutzungszeit ≥ 2 Monate/a und 2 h/d
• Warmwasser: Nutzenergiebedarf ≥ 0,2 kWh/(Person und d)
• Beleuchtung: Beleuchtungsstärke ≥ 75 lux bei einer Nutzungszeit ≥ 2 Monate/a und 2 h/d
• Hilfsenergie: zu berücksichtigen, wenn sie für die Konditionierung anfällt (bei RLT nur bei einer Nutzungsdauer ≥ 2 Monate/a und 2 h/d)

Alternativ zur umfassenden Bilanzierungsmethodik gem. §21 kann unter gewissen Voraussetzungen (z. B. ungekühlte Gebäude) auch das vereinfachte Berechnungsverfahren für NWG gem. §32 angewendet werden. Hierbei werden auch NWG als Ein-Zonen-Modell abgebildet. Das Verfahren ist nur für ausgewählte, typische Hauptnutzungen (z. B. Bürogebäude, Groß-/Einzelhandel, Schulen, Kitas, Turnhallen) zulässig, bedingt eine Unschärfe in den Bilanzergebnissen (z. B. Trinkwarmwasser) und eine Verschärfungen in den Anforderungswerten (z. B. pauschale Reduktion von Q_P''_,zul um 10 %). Die Vorgaben zur Ermittlung des Trinkwarmwasserbedarfs bei einem Ein-Zonen-Modell sind in der Anlage 6 des GEG definiert.

§22 | Primärenergiefaktoren

Im §22 des GEG sind die Primärenergiefaktoren zur Bewertung der eingesetzten Energieträger im Gebäude direkt gesetzlich verankert. Die in der Regel zu verwendenden Faktoren f_P sind in der Anlage 4 des GEG aufgeführt:

Nummer	Kategorie	Energieträger	Primärenergiefaktoren nicht erneuerbarer Anteil
1	Fossile Brennstoffe	Heizöl	1,1
2		Erdgas	1,1
3		Flüssiggas	1,1
4		Steinkohle	1,1
5		Braunkohle	1,2
6	Biogene Brennstoffe	Biogas	1,1
7		Bioöl	1,1
8		Holz	0,2
9	Strom	Netzbezogen	1,8
10		Gebäudenah erzeugt (aus Photovoltaik oder Windkraft)	0,0
11		Verdrängungsstrommix für KWK	2,8
12	Wärme, Kälte	Erdwärme, Geothermie, Solarthermie, Umgebungswärme	0,0
13		Erdkälte, Umgebungskälte	0,0
14		Abwärme	0,0
15		Wärme aus KWK, gebäudeintegriert oder gebäudenah	Nach Verfahren B gemäß DIN V 18599-9: 2018-09 Abschnitt 5.3.5.1.
16		Siedlungsabfälle	0,0

Abb. 10: GEG, Anl. 4 Primärenergiefaktoren; Quelle: www.geg-info.de (Stand 01/2023)

Sonderregelungen bzw. Voraussetzungen findet man direkt im §22, u. a. in Bezug auf Biomasse und Kraft-Wärme-Kopplung (KWK):

• Gebäudenah erzeugte flüssige oder gasförmige Biomasse → f_P = 0,3 (sonst gem. Anl. 4 f_P = 1,1)
• Netzbezogenes Biomethan oder biogenes Flüssiggas im Neubau:
  • Nutzung im Brennwertkessel → f_P = 0,7 
  • Nutzung in KWK-Anlage → f_P = 0,5
  • Voraussetzung: Lieferantennachweis als Massenbilanz (Einspeisung entspricht Bezug) und speziell bei Biomethan: Aufbereitung/Einspeisung gem. EEG
• Erd-/Flüssiggas in hocheffizienter KWK-Anlage im Neubau → f_P = 0,6
• Voraussetzung: Mitversorgung von mindestens einem Bestandsgebäude, in dem dadurch ein fossil betriebener Bestandskessel ohne energetische Verschlechterung ersetzt wird
• Das GEG 2023 stellt klar, dass bei einem gemischten Bezug von biogenem Flüssiggas und fossilem Flüssiggas die reduzierten Primärenergiefaktoren (z. B. f_p = 0,5 bei Nutzung in KWK-Anlage, statt 1,1 gem. Anl. 4) nur für den biogenen Teil anzuwenden sind.

Zur Ermittlung des Primärenergiefaktors bei KWK-Anlagen wird insgesamt auf die Berechnungsmethoden nach DIN V 18599-9: 2018-09 verwiesen, bei denen ein verrechneter Ergebniswert ermittelt wird, u. a. anhand der im Gebäude vorhandenen Deckungsgrade des BHKWs und Spitzenlastkessels sowie einer Gutschrift vom erzeugten Verdrängungsstrom (f_P = 2,8; gem. Anl. 4).

Für Fernwärmekonzepte wird der f_P-Ansatz ebenfalls direkt im §22 definiert, z. B.:

• Ansatz veröffentlichter Wert des Fernwärmeunternehmens (z. B. zertifiziert durch die AGFW), Voraussetzung:
• Zur Ermittlung wurden die f_P-Einzelwerte aus der Anl. 4 angesetzt.
• Bei KWK-Erzeugung: zur Ermittlung wurde das Berechnungsverfahren gem. DIN V 18599-1: 2018-09, Anl. 4 angewendet.
• Die Novelle zum GEG 2023 ergänzt: "Wird in einem Wärmenetz Wärme genutzt, die von einer Großwärmepumpe mit einer thermischen Leistung von mindestens 500 Kilowatt erzeugt wird, ist abweichend von Anlage 4 für netzbezogenen Strom zum Betrieb der Großwärmepumpe der Primärenergiefaktor für den nicht erneuerbaren Anteil von 1,2 zu verwenden."
  
• Ist kein veröffentlichter f_P-Wert vorhanden: individuelle Bestimmung von f_P gem. Bilanzierungsmethoden §20 (WG) und §21 (NWG) zulässig (z. B. inkl. Verteilkreisverluste Wärmenetz).
• Beim Ansatz des Primärenergiefaktors für Fernwärme wurde im GEG eine Untergrenze von f_P ≥ 0,3 festgelegt. Liegt ein hoher Anteil an Abwärme oder erneuerbarer Energien vor, kann abweichend ein Abschlag von 0,001 pro prozentualen Deckungsanteil an der Fernwärme erfolgen. Die zwischenzeitlich angedachte „Carnot-Methode“ (gem. DIN EN 15316) ist gem. GEG bis 2030 zu prüfen und im Bundestagsbericht 2025 zu veröffentlichen.

§23 | Anrechnung von Strom aus erneuerbaren Energien

Wie und wann Strom aus erneuerbaren Energiequellen in der Energiebilanz für einen öffentlich-rechtlichen Nachweis angerechnet werden darf, ist im §23 des GEG geregelt. Der erneuerbar erzeugte Strom (z. B. aus Photovoltaik oder Windkraft) muss im unmittelbaren räumlichen Zusammenhang mit dem zu errichtenden Gebäude erzeugt werden. 

Die Strommenge, die bei der Ermittlung des Jahres-Primärenergiebedarfs nach §20 (WG) und §21 (NWG) abgezogen werden kann, ist zu ermitteln, indem der monatliche Ertrag der Anlage zur regenerativen Stromerzeugung dem Strombedarf (für Heizung, Warmwasserbereitung, Lüftung, Kühlung und Hilfsenergien sowie bei NWG für Beleuchtung) gegenüber gestellt wird. Diese Gegenüberstellung erfolgt auf Ebene der Endenergie, nicht der Primärenergie.

Der monatliche Stromertrag ist dabei gemäß DIN V 18599: 2018-09 zu bestimmen. Erzeugt die Anlage den Strom auf Grundlage von solarer Strahlungsenergie, werden die mittleren monatlichen Strahlungsintensitäten der Referenzklimazone Potsdam (nach DIN V 18599: 2018-09 Anhang E) sowie die Standardwerte zur Ermittlung der Nennleistung eines PV-Moduls (nach DIN V 18599: 2018 Anhang B) verwendet, um die monatlichen Stromerträge zu ermitteln.

§24+§26 | Wärmebrücken und Luftdichtheit

In den Paragraphen 24 und 26 des GEG werden die in der Energiebilanz zulässigen Ansatzmöglichkeiten für Wärmebrücken und Gebäude, bei denen ein Luftdichtheitstest durchgeführt wurde, festgelegt. Wärmebrücken werden allgemein in einer Energiebilanz nach GEG §24 als Zuschlag ∆U_WB [W/m²K] auf die Transmissionswärmeverluste der Regelbauteile berücksichtigt. Hier gibt es die Möglichkeit, den pauschalen Ansatzwert (i. d. Regel ∆U_WB = 0,10 W/m²K) in Form von zusätzlich zu erbringenden Wärmebrückennachweisen zu verbessern. Hier besteht einerseits die Möglichkeit eines Gleichwertigkeitsnachweises anhand eines Wärmebrückenkatalogs der DIN 4108 Beiblatt 2 oder andererseits die Erstellung eines detaillierten Wärmebrückennachweises, bei dem jede Anschlussstelle einzeln berechnet wird. Im Referenzgebäude (für einen Neubau) wird pauschal von einer Gleichwertigkeit nach DIN 4108 Bbl. 2 (∆U_WB = 0,05 W/m²K) ausgegangen. Daher kann gem. GEG auch auf den Gleichwertigkeitsnachweis verzichtet werden, wenn die U-Werte der vorhandenen Bauteile der Musterlösung der DIN 4108 Bbl. 2: 2019-06 entsprechen.

Wird in einer Energiebilanz ein reduzierter Lüftungswärmeverlust durch Infiltration angesetzt, muss im Gebäude ein Luftdichtheitstest (umgangssprachlich auch „Blower-Door-Test“) mit einer Druckdifferenz zwischen Innen- und Außenraum von 50 Pascal durchgeführt werden, der die Grenzwerte und Bedingungen des §26 nach GEG einhält.

§25+§27 | Randbedingungen und gemeinsame Heizungsanlagen

Im §25 des GEG werden die Berechnungsrandbedingungen angegeben. Die meisten der aufgeführten Bedingungen gelten sowohl für WG als auch für NWG (z. B. Angabe Gebäudeautomationsklassen). Andere sind spezifisch nur für WG oder NWG zu verwenden (z. B. NWG: Nutzungsrandbedingungen nach DIN V 18599-10: 2018-09 Tab. 5-9).

Gem. GEG §27 dürfen zentrale gemeinsame Heizungsanlagen, die mehrere Gebäude über Nahwärmekonzepte versorgen, in der Energiebilanz der betreffenden Gebäude als dezentrale Anlagenteile mit gleichen Anlagenkomponenten (z. B. Erzeugung, Speicherung) mit dort benötigter Leistung berücksichtigt werden. Zusätzliche Verluste zur Anbindung an die zentrale Anlage sind in der Energiebilanz jedoch „manuell“ zu berücksichtigen.

§28+§29 | Anrechnung mechanisch betriebener Lüftungsanlagen + H'_T | Q_P'' bei aneinandergereihter Bebauung

Die Paragraphen 28 und 29 des GEG gelten nur für WG. Im §28 wird die Anrechnung einer verminderten Luftwechselrate bei mechanisch betriebenen (Wohnungs-) Lüftungsanlagen definiert. Hierfür sind die folgenden Bedingungen einzuhalten:

• nachgewiesene Luftdichtheit (gem. GEG §13 und §26)
• Nutzereinfluss Regelung pro Nutzeinheit möglich (Ausnahme für kleine MFH ≤ 2 Wohneinheiten (WE), wenn 1 WE ≤ 50 m² A_N)

Die Anforderungen an größere Raumlufttechnische Anlagen, wie z. B. im NWG werden im GEG, Teil 4 zur Anlagentechnik festgelegt.

Soll zudem eine Wärmerückgewinnung (WRG) angesetzt werden, ist zusätzlich darauf zu achten:

• Vorrangige Nutzung der Abwärme aus WRG zur Raumwärme (vor Heizsystem)
• Energetische Kennwerte zur WRG sind nach anerkannten Regeln der Technik zu bestimmen oder Ihrer Zulassung zu entnehmen.

Der §29 enthält Berechnungsrandbedingungen für eine aneinandergereihte Bebauung bei WG. Darin enthalten ist u. a. der Umgang (z. B. Temperaturkorrekturfaktoren F_X) mit Gebäudetrennwänden je nach angrenzender Randbedingung (z. B. normal/niedrig/unbeheizt).

§33 | Andere Berechnungsverfahren

Um innovative Gebäudekonzepte im GEG-Nachweis abbilden zu können, die mit den geltenden Bilanzierungsregeln (z. B. nach DIN V 18599) nicht abbildbar sind, gibt das GEG im §33 zwei Möglichkeiten zum Ansatz in der Energiebilanz vor (nicht beim vereinfachten Verfahren für WG/NWG ansetzbar):

• Nachweis der energetischen Eigenschaft der betreffenden Komponenten mittels dynamisch-thermischer Simulation
• Ansatz anderer Komponenten mit ähnlichen energetischen Eigenschaften

§34 - §45 |  (weggefallen)

Im Zuge der 2. Novelle des GEG wurde der Teil 2, Abschnitt 4 mit den Paragraphen §34 bis §45 „Nutzung von erneuerbaren Energien im Neubau“ durch die Neufassung des §71 „Anforderungen an eine Heizungsanlage“ ersetzt und entfällt daher.