BEGRIFFE

Was ist das?

Sie werden vielleicht einige für Sie unbekannte Begriffe und Bezeichnungen, z.B. auf meiner Homepage, gelesen haben. Hier möchte ich Ihnen diese kurz erläutern.

Energiebedarf

Energiemenge, die unter genormten Bedingungen (z.B. mittlere Klimadaten, definiertes Nutzerverhalten, zu erreichende Innentemperatur, angenommene innere Wärmequellen) für Beheizung, Lüftung und Warmwasserbereitung (nur Wohngebäude) zu erwarten ist. Diese Größe dient der ingenieurmäßigen Auslegung des baulichen Wärmeschutzes von Gebäuden und ihrer technischen Anlagen für Heizung, Lüftung, Warmwasserbereitung und Kühlung sowie dem Vergleich der energetischen Qualität von Gebäuden. Der tatsächliche Verbrauch weicht in der Regel wegen der realen Bedingungen vor Ort (z.B. örtliche Klimabedingungen, abweichendes Nutzerverhalten) vom berechneten Bedarf ab.

Jahresheizenergiebedarf

Das Ziel ist es, alle Wärmeverluste und -gewinne eines Gebäudes zu erfassen, d.h. zu bilanzieren. Der Transmissionswärmebedarf wird ebenso wie der Lüftungswärmebedarf, die nutzbaren internen Wärmegewinne und die Solarwärmegewinne berechnet. Zusätzlich zu den Verlusten über die Gebäudehülle werden die Verluste der Anlagentechnik berücksichtigt. Die Anforderungen an den nach dem Energiebilanzverfahren ermittelten Jahresheizenergiebedarf sind in Abhängigkeit von A/V angegeben. Die Kennzahl A/V beschreibt das Verhältnis der gesamten wärmeübertragenden Umfassungsfläche (A) eines Gebäudes zu dem hiervon eingeschlossenen beheizten Bauwerksvolumen (V). Der Jahresheizenergiebedarf gibt somit an, wie viel Energie für die Beheizung eines Gebäudes aufgewendet werden muss. Die Berechnung erfolgt mit festgelegten Randbedingungen. Durch unterschiedliches Nutzerverhalten bzw. andere Randbedingungen kann der tatsächliche Energiebedarf von dem errechneten abweichen.

Endenergie

Energieform, wie sie nach der Aufbereitung eingesetzt werden kann, z.B. Heizöl EL, Strom, Erdgas E, Fernwärme usw.

Endenergiebedarf

Endenergiemenge, die den Anlagen für Heizung, Lüftung, Warmwasserbereitung und Kühlung zur Verfügung gestellt werden muss, um die normierte Rauminnentemperatur und die Erwärmung des Warmwassers über das ganze Jahr sicherzustellen. Diese Energiemenge bezieht die für den Betrieb der Anlagentechnik (Pumpen, Regelung, usw.) benötigte Hilfsenergie ein.
Die Endenergie wird an der “Schnittstelle“ Gebäudehülle übergeben und stellt somit die Energiemenge dar, die dem Verbraucher (im allgemeinen der Eigentümer) geliefert und mit ihm abgerechnet wird. Der Endenergiebedarf ist deshalb eine für den Verbraucher besonders wichtige Angabe. Er muss vor diesem Hintergrund im Energiebedarfsausweis getrennt nach verwendeten Energieträgern angegeben werden; bei Wohngebäuden kann er neben der auf die Gebäudenutzfläche bezogenen Angabe und dem absoluten Wert (Gesamtbedarf für das Gebäude ) auch auf die Wohnfläche bezogen angegeben werden (freiwillige Angabe). Der auf die Wohnfläche bezogene Bedarfswert ist in der Regel höher als der entsprechende, auf die Gebäudenutzfläche bezogene Wert, weil die Wohnfläche in der Regel kleiner ist als die Gebäudenutzfläche.

Primärenergie

Primärenergie ist diejenige Energieform, die in der Natur vorkommt, z.B. Erdöl, Uran, Erdgas, Holz, Kohle usw.

Jahres-Primärenergiebedarf

Jährliche Endenergiemenge, die zusätzlich zum Energieinhalt des Brennstoffes und der Hilfsenergien für die Anlagentechnik mit Hilfe der für die jeweiligen Energieträger geltenden Primärenergiefaktoren auch die Energiemenge einbezieht, die für die Gewinnung, Umwandlung und Verteilung der jeweils eingesetzten Brennstoffe (vorgelagerte Prozessketten außerhalb des Gebäudes) erforderlich ist.

Die Primärenergie kann auch als Beurteilungsgröße für ökologische Kriterien, wie z.B. CO2- Emission, herangezogen werden, weil damit der gesamte Energieaufwand für die Gebäudeheizung einbezogen wird. Der Jahres-Primärenergiebedarf ist die Hauptanforderung der Energiesparverordnung.

Energiekennzahl

Die Energiekennzahl gibt den spezifischen Heizwärmebedarf pro m² und Jahr in (kWh/m²a) an. Das ist eine Kenngröße, die aussagt, wie viel Energie benötigt wird, um die gesamte betrachtete Fläche zu beheizen. Diese Zahl beziffert nicht unbedingt den tatsächlichen Energieverbrauch; der kann sich davon z. T. erheblich unterscheiden.
So werden die bewohnten Räume unterschiedlich geheizt, und das Klima kann in den Jahren recht unterschiedlich sein.
Bauten nach der Wärmeschutzverordnung von 1995 erreichen einen Energieverbrauch für den Heizbedarf von ungefähr 100 kWh pro Quadratmeter Wohnfläche und Jahr; heutige Neubauten müssen etwas besser sein (Energieeinsparverordnung). So genannte Niedrigenergie-Häuser dieser Bauart verbrauchen hingegen nur noch 50 bis 70 kWh. Möglich sind im Neubau auch Passivhäuser, die auf Extremwerte von 15 kWh kommen, "3-Liter-Häuser" kommen auf 30 kWh. Betrachtet man Häuser, die vor 1984 gebaut wurden, so liegt der Energieverbrauch bedeutend höher, 250 bis 300 kWh sind keine Seltenheit.
Die Energieeinsparverordnung formuliert Grenzwerte von Energiekennzahlen, die sich an dem Primärenergiebedarf orientieren. Hierbei wird die weiter unten genannte (End-) Energiekennzahl mit einem Primärenergiefaktor für den eingesetzten Brennstoff multipliziert. Zurzeit darf der Wert eines durchschnittlichen Einfamilienhauses ca. 100 kWh/m²a nicht überschreiten, sollte aber deutlich darunter liegen (wünschenswert sind 54 kWh/m²a und weniger). Wir beziehen uns bei den Energiekennzahlen zunächst auf den Endenergiebedarf, der dem Einsatz von Brennstoff entspricht. Der Ölverbrauch wird damit auf höchstens 6-12 Liter pro m² und Jahr, der Gasverbrauch auf 6-12 m³a gesenkt.
Energiekennzahlen sind zu wichtigsten Vergleichsgrößen geworden. Mit ihr können auch Gebäude unterschiedlicher Größe und Lage miteinander verglichen werden.

vor 1984	vor 1995	heute
250 bis 300 kWh/m²a	100 bis 250 kWh/m²a	15 bis 100 kWh/m²a

In der Spalte "Energiekennzahl heute" steht eine 15. Dies bedeutet, dass jetzt sogar Häuser gebaut werden, die keine Energiezufuhr von außen mehr benötigen (also auch keine Heizung!). Diese Nullenergiehäuser sind sehr gut "eingepackt", verfügen über eine kontrollierte Lüftung mit Wärmerückgewinnungsanlage und Solaranlage mit ggf. saisonaler Speicherung. So ein Haus setzt ein diszipliniertes Wohn- bzw. energetisches Verhalten voraus, d.h. kein Lüften bei kalter Jahreszeit über geöffnete Fenster, denn die Frischluftzufuhr funktioniert ja viel effizienter automatisch über eine eingebaute Lüftungsanlage.

Transmissionswärmeverlust

Wärmeverluste, die dadurch entstehen, dass Wärme durch die einzelnen Bauteile wie Außenwand, Fenster, Boden oder Dach nach außen ins Freie gelangt. Der Wärmestrom durch die Außenbauteile wird je Grad Kelvin Temperaturdifferenz gemessen. Es gilt: je kleiner dieser Wert, umso besser ist die Dämmwirkung der Gebäudehülle. Durch zusätzlichen Bezug auf die wärmeübertragende Umfassungsfläche liefert der Wert einen wichtigen Hinweis auf die Qualität des Wärmeschutzes. Nach der Energieeinsparverordnung liegen die zulässigen Höchstwerte zwischen 1,55 (große Nichtwohngebäude mit Fensterflächenanteil über 30 %) und 0,44 W/(m²K) (kleine Gebäude).

Anlagenaufwandszahl

Sie beschreibt die energetische Effizienz des gesamten Anlagensystems über Aufwandszahlen. Die Aufwandszahl stellt das Verhältnis von Aufwand und Nutzen (eingesetzter Brennstoff zu abgegebener Wärmeleistung) dar. Je kleiner die Zahl, umso effizienter ist die Anlage. Die Aufwandszahl schließt auch die anteilige Nutzung erneuerbarer Energien ein. Deshalb kann dieser Wert auch kleiner als 1,0 sein.

Bei der hier angegebenen “Anlagenaufwandszahl“ ist die “Primärenergie“ einbezogen. Die Zahl gibt also an, wie viele Einheiten (kWh) Energie aus der Energiequelle (z.B. einer Erdgasquelle) gewonnen werden muss, um mit der beschriebenen Anlage eine Einheit Nutzwärme im Raum bereitzustellen. Bei Wohngebäuden ist in der Anlagenaufwandszahl auch die Bereitstellung einer normierten Warmwassermenge berücksichtigt. Die Anlagenaufwandszahl hat nur für die Gebäudeausführung Gültigkeit, für die sie berechnet wurde.

Wärmeübertragende Umfassungsfläche

Auch Hüllfläche genannt. Sie bildet die Grenze zwischen dem beheizten Innenraum und der Außenluft, nicht beheizten Räumen und dem Erdreich. Sie besteht üblicherweise aus Außenwänden einschließlich Fenster und Türen, Kellerdecke, oberste Geschossdecke oder Dach. Diese Gebäudeteile sollten möglichst gut gedämmt sein, weil über sie die Wärme aus dem Rauminneren nach Außen dringt.

Wärmedurchgangskoeffizient = U-Wert

Der U-Wert (bisher k-Wert genannt, Wärmedurchgangskoeffizient, Einheit: W/m²K) ist das Maß für den Wärmestrom, der als Wärmeleitung von der wärmeren zur kälteren Seite eines Bauteils fließt. Er ist ein spezifischer Wert, der angibt wie viel Wärme (in Watt = W) je Grad Temperaturdifferenz (in Kelvin = K) zwischen Innen und Außen durch einen Quadratmeter (m²) des betreffenden Bauteils wandert. Abhängig ist der U-Wert von der Dicke des Baustoffs und von den thermischen Eigenschaften, die durch die spezifische Wärmeleitfähigkeit ausgedrückt wird. Jeder Baustoff hat eine für ihn charakteristische Wärmeleitfähigkeit, Dämmstoffe besitzen sehr niedrige, massive Baustoffe wie Beton wesentlich höhere Werte.

Grundsätzlich gilt: Je kleiner der U-Wert, desto geringer die Wärmeverluste bzw. desto besser die Dämmeigenschaften.

Wärmebrücken

Wärmebrücken sind Zonen der Außenbauteile, bei denen gegenüber der sonstigen Fläche ein besonders hoher Wärmeverlust auftritt. Neben der geometrischen gibt es insbesondere konstruktive Wärmebrücken, die an Bauanschlüssen auftreten. An diesen Stellen könnte sich im Übrigen die raumseitige Oberflächentemperatur abkühlen und so Grundlage für eine eventuelle Schimmelpilzbildung sein. Wärmebrücken müssen deshalb besonders konstruktiv behandelt und energetisch optimiert werden.

Gebäudeteile mit stark erhöhter Wärmeübertragung, treten in flächenhafter Form (wie z. B. Rollladenkästen, Heizkörpernischen) und linearer Form (Mauerecken, -anschlüsse) auf. Flächen werden hier wie normale Bauteile mit ihrem U-Wert qualifiziert. Lineare Wärmebrücken werden mit einem linearen U-Wert beziffert mit der Einheit W/mK. Diese sind einerseits schwer zu beurteilen bzw. zu quantifizieren, andererseits tragen sie i. d. R. nur in relativ begrenztem Umfang zu den Energieverlusten bei (<5%). Von einer gesonderten Betrachtung wird daher hier Abstand genommen.

Alle Wärmebrücken, flächenhafte wie lineare, müssen im Zuge einer Sanierung beseitigt werden. Wärmebrücken verursachen Bauschäden durch Feuchtigkeit.

Dichtheit des Gebäudes

Gemeint ist die Dichtheit der wärmeübertragenden Umfassungsfläche. Sie soll sicherstellen, dass der Austausch der Raumluft nicht unkontrolliert aufgrund der Wind- und Luftdruckverhältnisse, sondern gezielt nach hygienischen Erfordernissen oder sonstigen Bedürfnissen (z.B. Behaglichkeit, gesundes Raumklima) erfolgen kann. Unerwünschte Luftwechsel über Bauteilfugen sind nicht nur zusätzliche Energieverluste, sie können auch zu Bauschäden führen, wenn sich durch warme, feuchtigkeitsbeladene Luft in kalten Bauteilschichten Tauwasser bildet. Die Lüftung eines Gebäudes wird durch eine nach dem Stand der Technik dichte Ausführung nicht beeinträchtigt; sie kann nur durch gezieltes, wohldosiertes Öffnen der Fenster oder Lüftungsanlage sichergestellt werden.

Lüftungswärmeverluste

Wärmeverluste aufgrund von Undichtigkeiten von Gebäudeteilen.

Interne Wärmegewinne

Bei den internen Wärmegewinnen wird die Abwärme von elektronischen Geräten, Beleuchtung, Personen, etc. nach den Richtwerten der EnEV zusammengefasst.

Solare Wärmegewinne

Dies sind die Wärmegewinne, die von der Sonne über Fenster, Fenstertüren sowie Außentüren in Abhängigkeit von der Himmelsrichtung dem Gebäude zugeführt werden.

Bewertung der Energieträger

Um die Umweltauswirkungen der unterschiedlichen Energieträger darstellen zu können, wird die ganze Prozesskette, d.h. von der Förderung, über die Veredelung und den Transport bis hin zum Endkunden, betrachtet.

Verluste der Feuerstätte

Die Verluste einer Heizungsanlage, bezogen auf das ganze Jahr, setzen sich aus den Abgas-, den Abstrahlungs- und den Betriebsbereitschaftsverlusten zusammen. Erst der Jahresnutzungsgrad einer Feuerstätte kann aufzeigen, wie gut oder schlecht eine Feuerstätte ist.

Schadstoffe

Die Gefahr einer Klimakatastrophe verstärkt zurzeit die öffentliche Diskussion um einen umweltverträglichen Energieeinsatz. Hauptverantwortlich für die drohende Klimaveränderung ist das Kohlendioxid. Aber auch andere Gase, wie z.B. unverbrannte Kohlenwasserstoffe, tragen das Ihrige dazu bei.

Neben der Gefahr der Klimaveränderung tragen die Emissionen, die durch die Verbrennung fossiler Energiequellen (Kohle, Öl, Gas etc.) verursacht werden, aber auch zu einer Vielzahl von weiteren Umweltbelastungen bei. Das Waldsterben, Atemwegserkrankungen, Schäden an Kulturdenkmälern, um nur eine kleine Auswahl zu nennen, gehören auch dazu.

Kohlendioxid (CO2) ist mit etwa 50% am so genannten Treibhauseffekt beteiligt. CO2 vermindert die Wärmeabstrahlung der Erde in den Weltraum. Dieser Effekt ist in einem bestimmten Umfang erwünscht, wäre ohne ihn doch ein Leben auf der Erde unmöglich. Wird das Gleichgewicht, das sich in Jahrmillionen eingestellt hat, durch eine Erhöhung des CO2-Gehalts der Atmosphäre gestört, kommt es zu einer Aufheizung der Erdatmosphäre mit unberechenbaren Folgen für alle Lebensbereiche.

Die Menge des bei der Verbrennung entstehenden Kohlendioxids hängt von der Kohlenstoffmenge des Brennstoffes pro Energieinhalt ab. Bei dem Faktor für elektrischen Strom ist der durchschnittliche Kraftwerksmix der BRD zugrunde gelegt.

Die Umweltbelastung durch Kohlendioxid kann durch Energieeinsparung, die Verwendung kohlenstoffärmerer Energieträger und die Verwendung regenerativer Energieträger wie Sonne, Wind, Wasser, Biomasse, etc. reduziert werden.

Schwefeldioxid (SO2) entsteht bei der Verbrennung von Schwefel oder Schwefelverbindungen, die vielfach als Verunreinigungen im Brennstoff enthalten sind. SO2 bildet in der Atmosphäre Schwefelsäure und wird als Hauptverursacher des sauren Regens (Waldsterben) angesehen. Die mit Abstand höchsten SO2-Emissionen werden durch die Kohlefeuerung, insbesondere Braunkohle, verursacht. Leichtes Heizöl emittiert erheblich weniger SO2 gegenüber Kohle. Diese Emissionen lassen sich durch den Kauf von schwefelarmem Heizöl weiter reduzieren. Die SO2-Emissionen bei Erdgas sind praktisch zu vernachlässigen.

Stickoxide (NOx) entstehen bei hohen Temperaturen und sind im wesentlichen von der Feuerungstechnik und weniger vom eingesetzten Brennstoff abhängig. NOx ist wesentlich für das Waldsterben und andere Umweltauswirkungen sowie für Gesundheitsschäden bei Mensch und Tier, z.B. durch die Bildung von Ozon in Zusammenhang mit Sonneneinstrahlung, verantwortlich.

Kohlenmonoxid (CO) entsteht bei unvollständiger Verbrennung, vorwiegend bei schlecht arbeitenden Feuerungsanlagen (z.B. infolge mangelnder oder unzureichender Wartung) oder bei unzureichend belüfteten Heizräumen.

Durch Verbesserung der Feuerungstechnik an Heizkesseln konnte in den letzten Jahren der Ausstoß von Kohlendioxid und Stickoxid erheblich reduziert werden. Achten Sie bitte deshalb bei Kauf eines neuen Kessels und Brenners darauf, dass diese mit dem Blauen Umweltengel ausgezeichnet sind. Solche Fabrikate zeichnen sich durch besonders niedrige Umweltbelastungen aus.

Außerdem sollten Kessel und Pumpen nicht überdimensioniert sein, da dies häufig zu einem Takten der Anlage führen kann. Dies bewirkt, neben einem höheren Verschleiß, dass während der Startphasen die Verbrennung unvollständig und alles andere als schadstoffarm verlaufen.
Staub entsteht bei der Verbrennung dadurch, dass feste unverbrannte Bestandteile des Brennstoffes oder der Verbrennungsluft, die nicht in die Asche mit eingebunden werden, den Schornstein als Staub verlassen. Je nach Größe der Partikel wird zwischen Grob- und Feinstaub unterschieden. Staubemissionen treten hauptsächlich bei der Kohlefeuerung und im geringen Maß bei der Ölfeuerung auf. Bei der Verbrennung von Erdgas entstehen keine nennenswerten Staubemissionen.