DEPI_Infoblatt Heizenergiebedarfsberechnung mit

DEPI-Informationsblatt
Heizenergiebedarfsberechnung mit Herstellerkennwerten
Stand September 2015
Berechnung des Energiebedarfs von Pelletheizungen nach DIN V 4701-10:
Mit Herstellerkennwerten und unter Berücksichtigung des Pufferspeichers
Die energetische Bewertung von Wohngebäuden wird von Energieberatern, Planern und Heizungsinstallateuren vorwiegend auf Grundlage der DIN V 4701 Teil 10 durchgeführt. Berechnungen nach der aktuelleren DIN V
18599 sind noch nicht gängig. Eine Überarbeitung der DIN V 4701 Teil 10 ist momentan nicht zu erwarten.
Die DIN V 4701-10 sieht vor, dass bei der Berechnung des Energiebedarfs von Holzkesseln individuelle Herstellerkennwerte verwendet werden. Die veralteten Standardwerte der Norm aus dem Jahr 2003 bilden nicht die
korrekten Werte von modernen Pelletkesseln ab und dürfen laut DIN-Norm nur verwendet werden, wenn keine Herstellerkennwerte vorliegen. Daher hat der DEPV im Jahr 2013 erstmals individuelle energetische Kennwerte von Pelletkesseln für die Berechnung des Heizenergiebedarfs nach DIN 4701-10 zusammengetragen und
veröffentlicht. Die Liste liegt aktuell mit Kennwerten von 163 Pelletfeuerungen der wichtigsten Hersteller vor
und kann kostenlos heruntergeladen werden:
www.depv.de/de/holzpellets/pelletheizsysteme/energetische_kennwerte
Standardkennwerte der DIN V 4701-10
zur Berechnung des Heizenergiebedarfs von Pelletheizungen veraltet
Die Standardkennwerte für Holzheizungen der DIN V 4701-10 von August 2003 entsprechen bei weitem nicht
der Energieeffizienz heutiger Pelletkessel und wasserführender Pelletkaminöfen. Sie sind hinsichtlich des Wirkungsgrades und des Hilfsenergiebedarfs veraltet.
Variable
Bezeichnung
Einheit
Standardwert bzw.
Formel für Standardwert
Mittlerer
Herstellerkennwert
0,80
0,943
ηSB
Wirkungsgrad im stat. Betrieb
VJ,HK
Wasservolumen des Heizkreises
l
QHE,GZ
Hilfsenergiebedarf
Grundzyklus
kWh
0,02 + 0,02 x QN,max
Mittel: 1,040
0,144
Pel,SB
mittl. elektr. Leistungsaufnahme im stationären Betrieb
W
10 + 10 x QN,max
Mittel: 510
141
0,8 [l/m²] x AN [m²]
Quelle: DIN V 4701 Teil 10, August 2003, Tabelle 5.3-13: Standardkenngrößen für Holzheizkessel
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Der Standardwert für den Wirkungsgrad im stationären Betrieb liegt bei 80 Prozent. Die Hersteller geben
heutzutage Werte zwischen 90 und 98,5 Prozent, bei Brennwertkesseln zwischen 100 und 107,5 Prozent
an. Der Wirkungsgrad liegt im Durchschnitt um fast das 1,2-fache über dem Standardwert der DIN.
Die Formeln für die Standardwerte setzen die Hilfsenergie viel zu hoch an (siehe Tabelle oben).
• Der Standardwert für den Hilfsenergiebedarf pro Grundzyklus liegt im Durchschnitt um mehr als das
Sechsfache über dem Herstellerwert.
• Der Standardwert für die mittlere elektrische Leistungsaufnahme im stationären Betrieb liegt im
Durchschnitt um mehr als das Dreifache über dem Herstellerwert.
Deutsches Pelletinstitut (DEPI) GmbH • Neustädtische Kirchstr. 8, 10 117 Berlin • E-Mail: [email protected]
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Heizenergiebedarfsberechnung mit Herstellerkennwerten
Stand September 2015
Berechnungen mit veralteten Standardkennwerten und ohne Pufferspeicher ergeben
falsche Werte und massiv überhöhte Energiekosten!
Die Berechnung des Endenergiebedarfs nach DIN V 4701-10 auf Grundlage der veralteten Standardkennwerte
von 2003 ergibt zu hohe Werte, die das Ergebnis verfälschen. Der Pelletbedarf und die Energiekosten von Pelletheizungen werden deutlich zu hoch ermittelt. Daher werden Pelletheizungen bei der Berechnung mit Standardwerten deutlich zu schlecht bewertet.
Bleibt zusätzlich der Pufferspeicher unberücksichtigt, ergibt sich eine noch schlechtere Bewertung:
Für Pelletheizungen werden dann insgesamt bis zu 50 Prozent zu hohe Energiekosten ausgewiesen!
Der Grund hierfür liegt im Rechenverfahren der DIN V 4701-10. Es wird die Anzahl der Grundzyklen in Abhängigkeit des Wasservolumens des Heizkreises inkl. des Pufferspeichervolumens errechnet. Jedem Grundzyklus ist
ein Hilfsenergiebedarf QHE,GZ zugeordnet. Werden aufgrund des fehlenden Pufferspeichers häufige Taktungen
des Kessels ermittelt, resultiert daraus ein rund doppelt so hoher Hilfsenergiebedarf. Die Anlagenverluste nehmen ebenfalls zu, weil der Kessel im Grundzyklus einen schlechteren Wirkungsgrad hat.
Folgen der falschen Berechnungen mit Standardwerten
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Heizen mit Pellets erscheint vielfach teurer als mit Heizöl: Aufgrund dieser beiden Berechnungsfehler
werden in vielen Fällen höhere Energiekosten für Pelletheizungen als für Ölheizungen berechnet. Daher
wird viel zu häufig gegen den Einbau von Pelletfeuerungen entschieden,
… obwohl Heizen mit Pellets in vielen dieser Fälle tatsächlich günstiger ist als mit Heizöl!
Lösung: Berechnungen nach DIN V 4701-10 mit Herstellerkennwerten durchführen
und Pufferspeicher berücksichtigen!
Die Energiekosten von Pelletheizungen ändern sich bei Berechnungen mit den aktuellen Herstellerkennwerten
und bei Berücksichtigung des Pufferspeichers erheblich zugunsten von Pelletheizungen. Das Heizen mit Pellets
ist in der Realität daher deutlich günstiger und sehr häufig günstiger als das Heizen mit Öl.
• Berechnungen mit Herstellerkennwerten als Standard vorgesehen: Die Standardwerte der DIN V 4701-10
für Festbrennstoffkessel sind lediglich Lückenfüller für den Fall, dass keine Kenngrößen der konkreten Feuerungsanlage zur Hand sind. Dies führt die DIN auf S. 93 eindeutig aus: „Wenn die Kenngrößen eines konkreten Produktes nicht bekannt sind, kann vereinfachend mit den in Tabelle 5.3-13 angegebenen StandardKenngrößen die Erzeuger-Aufwandszahl und der Hilfsenergiebedarf eines Biomasse-Wärmeerzeugers berechnet werden.“ Berechnungen mit Herstellerkennwerten sieht die DIN V 4701-10 also als Regelfall und
Berechnungen mit den Standardwerten als Ausnahmefall an! Wer mit der DIN V 4701-10 richtig rechnen
will, ist also gehalten, mit den Herstellerkennwerten zu rechnen, wenn diese verfügbar sind!
• Liste der Herstellerkennwerte des DEPV: Seit Dezember 2013 stellt der Deutsche Energieholz- und PelletVerband (DEPV) eine Liste mit den energetischen Herstellerkennwerten für Pelletkessel bereit. Die regelmäßig aktualisierte Liste enthält derzeit die Werte von 153 Pelletkesseln und wasserführenden Pelletkaminöfen von 11 Herstellern mit Nennwärmeleistungen bis 300 kW. Sie kann unter folgendem Link kostenlos heruntergeladen werden:
www.depv.de/de/holzpellets/pelletheizsysteme/energetische_kennwerte
Eine Aktualisierung mit den Werten neuer Anlagen erfolgt ein bis zwei Mal im Jahr.
• Verwendung für die Energieberatung und für EnEV- und KfW-Nachweise: Diese aktuellen Herstellerkennwerte können direkt für die Energieberatung und für EnEV- und KfW-Nachweise verwendet werden.
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Heizenergiebedarfsberechnung mit Herstellerkennwerten
Stand September 2015
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Eingabe in die Software: Die meisten Softwareprogramme lassen mittlerweile die
individuelle Änderung der energetischen Kennwerte zu.
Sofern das bei Ihrer Software nicht der Fall sein sollte, sollte der Softwarehersteller
auf diesen Programmierfehler hingewiesen und ein Wechsel der Software erwogen
werden, wenn keine Zusage erfolgt, dass dieser Programmierfehler korrigiert wird.
Bitte teilen Sie den Sachverhalt auch dem DEPI unter [email protected] mit.
Allerdings stellen die meisten Programme die Herstellerkennwerte nicht bereit und
verlinken die Liste der Herstellerkennwerte des DEPV auch nicht. Anwender müssen
die Werte dann selbst eingeben und bereithalten.
Berechnungen nach DIN V 18599
Eine Berechnung mit Herstellerkennwerten ist bei Berechnungen nach DIN V 18599 auch möglich. Dies ist aber
bis auf weiteres von geringerer Relevanz als bei der DIN V 4701-10, da deren Werte von Dezember 2011 stammen und damit deutlich aktueller sind. Bei Berechnungen nach DIN V 18599 ergeben Herstellerwerte zwar bei
kleinen Kesseln einen niedrigeren Energiebedarf. Aber je größer die Nennleistung des Kessels ist, desto besser
werden die mit Standardkenngrößen der Norm ermittelten Wirkungsgrade. Es ergibt sich kaum noch ein niedrigerer Energiebedarf.
Achtung!
Die DIN V 18599 sieht Berechnungen mit brennwertbezogenen Wirkungsgraden vor!
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Es ist jedoch davon auszugehen, dass viele Berechnungen dennoch mit heizwertbezogenen Wirkungsgraden vorgenommen werden, was zu deutlich unterschätzten Energiebedarfen führt.
Dies dürfte eine häufige Fehlerquelle sein, die den Anlagenvergleich erheblich verzerrt!
Herstellerkennwerte sollten daher kritisch überprüft werden: Wirkungsgrade über 100 % sind auf jeden
Fall heizwertbezogen, Wirkungsgrade über 90 % bei Niedrigtemperaturkesseln mit hoher Wahrscheinlichkeit. Es ist dann bei den Herstellern nach brennwertbezogenen Wirkungsgraden zu fragen.
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