Energiewende im Gebäude – Wärmeversorgung der Zukunft Energieeinsparverordnung 2014/16 seit Mai 2014 ErP ab September 2015 Energieeinsparverordnung 2014/16 ab Januar 2016 in Kraft mit Verschärfungen und Anpassungen EEG – Niedrigstenergiegebäude ab Januar 2019 für öffentliche Gebäude EEG – Niedrigstenergiegebäude ab Januar 2021 für alle Gebäude Gebäude - Wer? Prof. Dr.-Ing. Thomas Juch Oktober 2015 Wärmeerzeuger und Trinkwassererwärmer – Wer? Quellen laut Verzeichnis 1 Basis zur EnEV 2014/16 Novellierung 2014 „Anhebung der primärenergetischen Anforderungen an Neubauten um im Durchschnitt jeweils 25 Prozent in 2016.“ „Absenkung des Primärenergiefaktors für die Bewertung von Strom auf 1,8 ab dem 1. Januar 2016.“ „Austauschpflicht alter Heizungskessel“ mit Ausnahmen Verbesserte Transparenz: Labelung Angabe der Energiekennzahl bei Immobilienanzeigen, wenn Energieausweis vorhanden neuer Referenzort (Potsdam) - etwas höhere Jahrestemperaturen Prof. Dr.-Ing. Thomas Juch Oktober 2015 Quellen laut Verzeichnis 2 Energieeinsparverordnung 2014 / 2016 Zweck und Anwendungsbereich • • • • • • Zweck dieser Verordnung ist die Einsparung von Energie in Gebäuden. … unter Beachtung des gesetzlichen Grundsatzes der wirtschaftlichen Vertretbarkeit …, dass die energiepolitischen Ziele der Bundesregierung, insbesondere ein nahezu klimaneutraler Gebäudebestand bis zum Jahr 2050, erreicht werden. … auch mit anderen Instrumenten, insbesondere mit einer Modernisierungsoffensive für Gebäude, Anreizen durch die Förderpolitik und einem Sanierungsfahrplan … noch festzulegenden Anforderungen an die Gesamtenergieeffizienz von Niedrigstenergiegebäuden … grundlegende Vereinfachung und Zusammenführung der Instrumente, die die Energieeinsparung und die Nutzung erneuerbarer Energien in Gebäuden regeln, anstreben … Prof. Dr.-Ing. Thomas Juch Oktober 2015 Quellen laut Verzeichnis 3 Basis zur EnEV 2014/16 Erneuerbare Energien Gesetz – 07.06.2013: § 2a Zu errichtende Niedrigstenergiegebäude (1) Wer nach dem 31. Dezember 2020 ein Gebäude errichtet, das nach seiner Zweckbestimmung beheizt oder gekühlt werden muss, hat das Gebäude, um Energie zu sparen, als Niedrigstenergiegebäude nach Maßgabe der nach Absatz 2 zu erlassenden Rechtsverordnung zu errichten. Für zu errichtende Nichtwohngebäude, die im Eigentum von Behörden stehen und von Behörden genutzt werden sollen, gilt die Pflicht nach Satz 1 nach dem 31. Dezember 2018. Ein Niedrigstenergiegebäude ist ein Gebäude, das eine sehr gute Gesamtenergieeffizienz aufweist; der Energiebedarf des Gebäudes muss sehr gering sein und soll, soweit möglich, zu einem ganz wesentlichen Teil durch Energie aus erneuerbaren Quellen gedeckt werden. Die §§ 1 und 2 bleiben unberührt. (2) Die Bundesregierung wird ermächtigt, durch Rechtsverordnung mit Zustimmung des Bundesrates die Anforderungen an die Gesamtenergieeffizienz von Niedrigstenergiegebäuden zu regeln, denen zu errichtende Gebäude genügen müssen. Prof. Dr.-Ing. Thomas Juch Oktober 2015 Quellen laut Verzeichnis 4 Energieeinsparverordnung 2014 / 2016 Prof. Dr.-Ing. Thomas Juch Oktober 2015 Quellen laut Verzeichnis 5 Energieeinsparverordnung 2014 / 2016 für Gebäude mit bis zu 2 Wohneinheiten für Gebäude mit mehr als 2 Wohneinheiten Prof. Dr.-Ing. Thomas Juch Oktober 2015 Quellen laut Verzeichnis 6 Energieeinsparverordnung 2014 / 2016 Prof. Dr.-Ing. Thomas Juch Oktober 2015 Quellen laut Verzeichnis 7 Energieeinsparverordnung 2014 / 2016 Zu errichtende Gebäude - § 3 - Anforderungen an Wohngebäude (5) Das Bundesministerium für Verkehr, Bau und Stadtentwicklung kann im Einvernehmen mit dem Bundesministerium für Wirtschaft und Technologie für Gruppen von nicht gekühlten Wohngebäuden auf der Grundlage von Modellberechnungen bestimmte Ausstattungsvarianten beschreiben, die … die Anforderungen nach den Absätzen 1, 2 und 4 generell erfüllen, und diese im Bundesanzeiger bekannt machen. … Die Einhaltung der in den Absätzen 1, 2 und 4 festgelegten Anforderungen wird vermutet, wenn ein nicht gekühltes Wohngebäude die Anwendungsvoraussetzungen erfüllt, die in der Bekanntmachung definiert sind, und gemäß einer der dazu beschriebenen Ausstattungsvarianten errichtet wird; Berechnungen nach Absatz 3 sind nicht erforderlich. Prof. Dr.-Ing. Thomas Juch Oktober 2015 Quellen laut Verzeichnis 8 Energieeinsparverordnung 2014 / 2016 Zu errichtende Gebäude - § 3 - Anforderungen Ab dem 1. Januar 2016 darf der spezifische, auf die wärmeübertragende Umfassungsfläche bezogene Transmissionswärmeverlust eines zu errichtenden Wohngebäudes das 1,0 fache des entsprechenden Wertes des jeweiligen Referenzgebäudes nicht überschreiten. Die jeweiligen Höchstwerte der Tabelle 2 dürfen dabei nicht überschritten werden. Prof. Dr.-Ing. Thomas Juch Oktober 2015 Quellen laut Verzeichnis 9 Energieeinsparverordnung 2014 / 2016 Prof. Dr.-Ing. Thomas Juch Oktober 2015 Quellen laut Verzeichnis 10 Energieeinsparverordnung 2014 / 2016 Jahresheizwärmebedarf kWh/a Anlagenaufwandszahl Hilfsenergiebedarf kWh/a Jahresendenergiebedarf kWh/a Jahresprimärenergiebedarf kWh/m2a Prognose der Brennstoff- und Stromkosten Wohngebäude Neubau •780 Nutzfläche •4 Geschosse •12 Wohneinheiten m2 •Grenzwert nach EnEV: 60,33 kWh/m2a U-Werte: Standard U-Werte: minus 20% U-Werte: minus 25% U-Werte: minus 33% ohne LA KWL ohne LA KWL ohne LA KWL ohne LA KWL Anlagentechnik gemäß EnEV Brennwert + Solaranlage für WWB 42,81 1,09 951 40.646 60,41 100,13% 3.489 € 42,81 0,84 2551 26.814 46,26 76,68% 2.783 € 34,41 1,10 905 34.346 51,39 85,18% 2.974 € 34,41 0,81 2510 21.095 38,07 63,10% 2.315 € 31,21 1,10 888 31.947 47,95 79,48% 2.778 € 31,21 0,80 2494 18.875 34,89 57,83% 2.134 € 28,67 1,10 874 30.039 45,22 74,95% 2.622 € 28,67 0,79 2481 17.122 32,37 53,65% 1.990 € Anlagentechnik gemäß EnEV Brötje Brennwert + Solaranlage für WWB 42,81 1,04 843 38.750 57,38 95,11% 3.311 € 42,81 0,80 2488 25.373 44,02 72,97% 2.652 € 34,41 1,04 868 32.707 48,95 81,14% 2.834 € 34,41 0,77 2494 19.863 36,28 60,14% 2.213 € 31,21 1,04 854 30.381 45,63 75,63% 2.644 € 31,21 0,76 2482 17.711 33,21 55,05% 2.037 € 28,67 1,04 844 28.532 42,99 71,26% 2.494 € 28,67 0,75 2472 16.012 30,78 51,02% 1.899 € Prof. Dr.-Ing. Thomas Juch Oktober 2015 Quellen laut Verzeichnis 11 Energieeinsparverordnung 2014 / 2016 Jahresheizwärmebedarf kWh/a Anlagenaufwandszahl Hilfsenergiebedarf kWh/a Jahresendenergiebedarf kWh/a Jahresprimärenergiebedarf kWh/m2a Primärenergiefaktor für Strom Prognose der Brennstoff- und Stromkosten Wohngebäude Neubau •780 Nutzfläche •4 Geschosse •12 Wohneinheiten m2 Geänderter Strombasierende Systeme werden primärenergetisch besser gestellt •Grenzwert nach EnEV: 60,33 kWh/m2a U-Werte: Standard U-Werte: minus 20% U-Werte: minus 25% U-Werte: minus 33% ohne LA KWL ohne LA KWL ohne LA KWL ohne LA KWL Anlagentechnik gemäß EnEV Brennwert + Solaranlage für WWB 42,81 1,09 951 40.646 59,52 98,65% 3.489 € 42,81 0,84 2551 26.814 43,70 72,44% 2.783 € 34,41 1,10 905 34.346 50,53 83,75% 2.974 € 34,41 0,81 2510 21.095 35,54 58,91% 2.315 € 31,21 1,10 888 31.947 47,10 78,08% 2.778 € 31,21 0,80 2494 18.875 32,37 53,66% 2.134 € 28,67 1,10 874 30.039 44,38 73,56% 2.622 € 28,67 0,79 2481 17.122 29,87 49,51% 1.990 € Anlagentechnik gemäß EnEV Brötje Brennwert + Solaranlage für WWB 42,81 1,04 843 38.750 56,59 93,81% 3.311 € 42,81 0,80 2488 25.373 41,52 68,83% 2.652 € 34,41 1,04 868 32.707 48,13 79,78% 2.834 € 34,41 0,77 2494 19.863 33,77 55,97% 2.213 € 31,21 1,04 854 30.381 44,82 74,28% 2.644 € 31,21 0,76 2482 17.711 30,70 50,89% 2.037 € 28,67 1,04 844 28.532 42,19 69,92% 2.494 € 28,67 0,75 2472 16.012 28,29 46,88% 1.899 € Prof. Dr.-Ing. Thomas Juch Oktober 2015 Quellen laut Verzeichnis 12 Energieeinsparverordnung 2014 / 2016 Jahresheizwärmebedarf kWh/a Anlagenaufwandszahl Hilfsenergiebedarf kWh/a Jahresendenergiebedarf kWh/a Jahresprimärenergiebedarf kWh/m2a Prognose der Brennstoff- und Stromkosten Wohngebäude Neubau •780 Nutzfläche •4 Geschosse •12 Wohneinheiten m2 •Grenzwert nach EnEV: 60,33 kWh/m2a U-Werte: Standard U-Werte: minus 20% U-Werte: minus 25% U-Werte: minus 33% ohne LA KWL ohne LA KWL ohne LA KWL ohne LA KWL Anlagentechnik gemäß EnEV Brennwert + Solaranlage für WWB 42,81 1,09 951 40.646 60,41 100,13% 3.489 € 42,81 0,84 2551 26.814 46,26 76,68% 2.783 € 34,41 1,10 905 34.346 51,39 85,18% 2.974 € 34,41 0,81 2510 21.095 38,07 63,10% 2.315 € 31,21 1,10 888 31.947 47,95 79,48% 2.778 € 31,21 0,80 2494 18.875 34,89 57,83% 2.134 € 28,67 1,10 874 30.039 45,22 74,95% 2.622 € 28,67 0,79 2481 17.122 32,37 53,65% 1.990 € Anlagentechnik gemäß EnEV Sole / Wasser Wärmepumpe 42,81 0,82 1831 11.725 45,13 74,81% 2.920 € 42,81 0,72 3531 8.414 39,77 65,92% 2.650 € 34,41 0,85 1831 10.217 35,21 58,36% 2.603 € 34,41 0,75 3531 7.045 30,43 50,44% 2.362 € 28,67 0,89 1831 9,186 36,68 60,80% 2.387 € 28,67 0,78 3531 6.094 32,04 53,11% 2.162 € Prof. Dr.-Ing. Thomas Juch Oktober 2015 Quellen laut Verzeichnis 13 Energieeinsparverordnung 2014 / 2016 Jahresheizwärmebedarf kWh/a Anlagenaufwandszahl Hilfsenergiebedarf kWh/a Jahresendenergiebedarf kWh/a Jahresprimärenergiebedarf kWh/m2a Primärenergiefaktor für Strom Prognose der Brennstoff- und Stromkosten Wohngebäude Neubau •780 Nutzfläche •4 Geschosse •12 Wohneinheiten m2 Geänderter Strombasierende Systeme werden primärenergetisch besser gestellt •Grenzwert nach EnEV: 60,33 kWh/m2a U-Werte: Standard U-Werte: minus 20% U-Werte: minus 25% U-Werte: minus 33% ohne LA KWL ohne LA KWL ohne LA KWL ohne LA KWL Anlagentechnik gemäß EnEV Brennwert + Solaranlage für WWB 42,81 1,09 951 40.646 59,52 98,65% 3.489 € 42,81 0,84 2551 26.814 43,70 72,44% 2.783 € 34,41 1,10 905 34.346 50,53 83,75% 2.974 € 34,41 0,81 2510 21.095 35,54 58,91% 2.315 € 31,21 1,10 888 31.947 47,10 78,08% 2.778 € 31,21 0,80 2494 18.875 32,37 53,66% 2.134 € 28,67 1,10 874 30.039 44,38 73,56% 2.622 € 28,67 0,79 2481 17.122 29,87 49,51% 1.990 € Anlagentechnik gemäß EnEV Sole / Wasser Wärmepumpe 42,81 0,82 1831 11.725 31,28 51,85% 2.920 € 42,81 0,72 3531 8.414 27,57 45,69% 2.650 € 34,41 0,85 1831 10.217 27,80 46,08% 2.603 € 34,41 0,75 3531 7.045 24,41 40,45% 2.362 € 28,67 0,89 1831 9,186 25,42 42,14% 2.387 € 28,67 0,78 3531 6.094 22,21 36,82% 2.162 € Prof. Dr.-Ing. Thomas Juch Oktober 2015 Quellen laut Verzeichnis 14 Energieeinsparverordnung 2014 / 2016 Jahresheizwärmebedarf kWh/a Anlagenaufwandszahl Hilfsenergiebedarf kWh/a Jahresendenergiebedarf kWh/a Jahresprimärenergiebedarf kWh/m2a Prognose der Brennstoff- und Stromkosten Wohngebäude Neubau •780 Nutzfläche •4 Geschosse •12 Wohneinheiten m2 •Grenzwert nach EnEV: 60,33 kWh/m2a U-Werte: Standard U-Werte: minus 20% U-Werte: minus 25% U-Werte: minus 33% ohne LA KWL ohne LA KWL ohne LA KWL ohne LA KWL Anlagentechnik gemäß EnEV Brötje Brennwert + Solaranlage für WWB 42,81 1,04 843 38.750 57,38 95,11% 3.311 € 42,81 0,80 2488 25.373 44,02 72,97% 2.652 € 34,41 1,04 868 32.707 48,95 81,14% 2.834 € 34,41 0,77 2494 19.863 36,28 60,14% 2.213 € 31,21 1,04 854 30.381 45,63 75,63% 2.644 € 31,21 0,76 2482 17.711 33,21 55,05% 2.037 € 28,67 1,04 844 28.532 42,99 71,26% 2.494 € 28,67 0,75 2472 16.012 30,78 51,02% 1.899 € Anlagentechnik gemäß EnEV Brötje Brennwert + ohne Solaranlage für WWB 42,81 1,25 779 47206 69,08 114,50% 3.971 € 42,81 1,01 2424 33828 55,71 92,34% 3.312 € 34,41 1,29 814 41187 60,72 100,65% 3.498 € 34,41 1,02 2441 28343 48,04 79,63% 2.878 € 31,21 1,31 801 38861 57,4 95,14% 3.309 € 31,21 1,03 2429 26191 44,97 74,54% 2.703 € Prof. Dr.-Ing. Thomas Juch Oktober 2015 Quellen laut Verzeichnis 15 Energieeinsparverordnung 2014 / 2016 Jahresheizwärmebedarf kWh/a Anlagenaufwandszahl Hilfsenergiebedarf kWh/a Jahresendenergiebedarf kWh/a Jahresprimärenergiebedarf kWh/m2a Prognose der Brennstoff- und Stromkosten Wohngebäude Neubau •780 Nutzfläche •4 Geschosse •12 Wohneinheiten m2 Geänderter Primärenergiefaktor für Strom Strombasierende Systeme werden primärenergetisch besser gestellt •Grenzwert nach EnEV: 60,33 kWh/m2a U-Werte: Standard U-Werte: minus 20% U-Werte: minus 25% U-Werte: minus 33% ohne LA KWL ohne LA KWL ohne LA KWL ohne LA KWL Anlagentechnik gemäß EnEV Brötje Brennwert + Solaranlage für WWB 42,81 1,04 843 38.750 57,38 95,11% 3.311 € 42,81 0,80 2488 25.373 44,02 72,97% 2.652 € 34,41 1,04 868 32.707 48,95 81,14% 2.834 € 34,41 0,77 2494 19.863 36,28 60,14% 2.213 € 31,21 1,04 854 30.381 45,63 75,63% 2.644 € 31,21 0,76 2482 17.711 33,21 55,05% 2.037 € 28,67 1,04 844 28.532 42,99 71,26% 2.494 € 28,67 0,75 2472 16.012 30,78 51,02% 1.899 € Anlagentechnik gemäß EnEV Brötje Brennwert + ohne Solaranlage für WWB 42,81 1,25 779 47206 68,37 113,33% 3.971 € 42,81 1,01 2424 33828 53,30 88,35% 3.312 € 34,41 1,29 814 41187 59,96 99,39% 3.498 € 34,41 1,02 2441 28343 45,24 74,99% 2.878 € 31,21 1,31 801 38861 56,65 93,90% 3.309 € 31,21 1,03 2429 26191 42,54 70,51% 2.703 € Prof. Dr.-Ing. Thomas Juch Oktober 2015 Quellen laut Verzeichnis 16 Energieeinsparverordnung 2014 / 2016 Nachfolgendes Diagramm • • • • • • • • • Typisches Einfamilienhaus im Neubau um ca. 20% verbesserte U-Werte WBG – Wärmebereitstellungsgrad einer vorhandenen zentralen Be- und Entlüftungsanlage mit Wärmerückgewinnung Abluft – reine Abluftanlage ohne Wärmerückgewinnung Anl.-Opt.: Optimierung der Anlage, produktspezifische Daten des Brennwertkessels, Planung des Gebäudes so, dass keine Zirkulation nötig ist Referenz 2016 - Prognose des Jahresprimärenergiebedarfes des Referenzgebäudes 2016 Grenzwert 2016 – Prognose des Grenzwertes nach EnEV 2016 55, 45 – Prognose der Niveaus der entsprechenden KfW-Förderung BW – Brennwert, Sol. – Solaranlage zur Trinkwarmwasser-bereitung, WP – Wärmepumpe Sole/Wasser, WPL – Wärmepumpe Luft/Wasser, PL - Pelletkessel Prof. Dr.-Ing. Thomas Juch Oktober 2015 Quellen laut Verzeichnis 17 Energieeinsparverordnung 2014 / 2016 Jahresprimärenergiebedarf 90 80 70 WBG 85% 60 WBG 90% WBG 95% 50 kWh/m2 Abluft 40 WBG 90% + Anl.-Opt. Referenz 2016 30 Grenzwert 2016 20 55 40 10 0 Prof. Dr.-Ing. Thomas Juch Oktober 2015 Quellen laut Verzeichnis 18 Energieeinsparverordnung 2014 / 2016 Konsequenzen für den Neubau Varianten zum Erreichen der 25-prozentigen „Verschärfung“ • (überproportionale) Verbesserung der U-Werte • Noch erreichbares Potential? • Wirtschaftlichkeit? • Lüftung mit Wärmerückgewinnung • Sowieso nötige Prämisse? • Stellt sich die Frage nach Wirtschaftlichkeit im Zusammenhang mit der Vermeidung von Bauschäden? • Einsatz einer Wärmepumpe • Wirtschaftlichkeit??? • Einsatz „nachwachsender“ Brennstoffe • Nur rechnerisch günstiger Primärenergiebedarf? • Wirtschaftlichkeit??? Prof. Dr.-Ing. Thomas Juch Oktober 2015 Quellen laut Verzeichnis 19 Energieeinsparverordnung 2014 / 2016 Konsequenzen für den Neubau Trends • Zunehmende Bedeutung der Lüftungswärmeverluste sowie der Warmwasserbereitung • Verringerung der Bedarfe Nachhaltigkeit • Ausschöpfen der ohnehin gegebenen Potentiale der Dämmung • Reduktion der Lüftungswärmeverluste Primärenergetisches Einsparpotential endenergetisches Einsparpotential Prof. Dr.-Ing. Thomas Juch Oktober 2015 Quellen laut Verzeichnis 20 Energieeinsparverordnung 2014 / 2016 Zu errichtende Gebäude - § 5 - Anrechnung von Strom aus erneuerbaren Energien (1) Wird in zu errichtenden Gebäuden Strom aus erneuerbaren Energien eingesetzt, darf dieser Strom von dem nach § 3 Absatz 3 und § 4 Absatz 3 berechneten Endenergiebedarf abgezogen werden, soweit er 1. im unmittelbaren räumlichen Zusammenhang zu dem Gebäude erzeugt wird und 2. vorrangig in dem Gebäude unmittelbar nach Erzeugung oder nach vorübergehender Speicherung selbst genutzt und nur die überschüssige Energiemenge in ein öffentliches Netz eingespeist wird. Es darf höchstens die Strommenge nach Satz 1 angerechnet werden, die dem berechneten Strombedarf der jeweiligen Nutzung entspricht. Weg zum „Null-“ oder „Plus“-Energiehaus Selbstnutzung? (smart grid, Elektroauto) Prof. Dr.-Ing. Thomas Juch Oktober 2015 Quellen laut Verzeichnis 21 Energieeinsparverordnung 2014 / 2016 Bestehende Gebäude und Anlagen - § 10 - Nachrüstung bei Anlagen und Gebäuden (1) Eigentümer von Gebäuden dürfen Heizkessel, … und vor dem 1. Oktober 1978 eingebaut oder aufgestellt worden sind, nicht mehr betreiben. Eigentümer … dürfen Heizkessel, … und vor dem 1. Januar 1985 eingebaut oder aufgestellt worden sind, ab 2015 nicht mehr betreiben. Eigentümer … dürfen Heizkessel, … und nach dem 1. Januar 1985 eingebaut oder aufgestellt worden sind, nach Ablauf von 30 Jahren nicht mehr betreiben. Die Sätze 1 bis 3 sind nicht anzuwenden, wenn die vorhandenen Heizkessel Niedertemperatur-Heizkessel oder Brennwertkessel sind, sowie auf heizungstechnische Anlagen, deren Nennleistung weniger als vier Kilowatt oder mehr als 400 Kilowatt beträgt, und ... (2) „zugängliche“ … Leitungen (3) „zugängliche“ … Decken – mit geänderten Parametern und Verweisen (4) „Eigentümerwechsel“ (5) „Erwirtschaftung der Aufwendungen in angemessener Zeit“ Prof. Dr.-Ing. Thomas Juch Oktober 2015 Quellen laut Verzeichnis 22
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