DIN V 18599 Allgemein und Teil I Flashcards
Nutzen der DIN V 18599
- Verfahren zur Bewertung der Gesamtenergieeffizienz von Gebäuden
- Berechnungen erlauben Beurteilung aller Energiemengen, die zur bestimmungsgemäßen Heizung, Warmwasserbereitung, Raumlufttechnischen Konditionierung (Lüftung, Klimatisierung) und
Beleuchtung von Gebäuden notwendig sind. - Normenreihe berücksichtigt auch gegenseitige Beeinflussung von Energieströmen und weist auf
planerische Konsequenzen hin - Neben den Berechnungsverfahren werden nutzungs- und betriebsbezogene Randbedingungen für
eine neutrale Bewertung zur Ermittlung des Energiebedarfs angegeben (unabhängig von individuellem Nutzerverhalten und lokalen Klimadaten) → siehe DIN V 18599 Teil 10: Nutzungsrandbedingungen, Klimadaten
Anwendung DIN V 18599
Die Vornormenreihe DIN V 18599 ist geeignet, den langfristigen Energiebedarf für Gebäude oder auch Gebäudeteile zu ermitteln und die Einsatzmöglichkeiten erneuerbarer Energien für Gebäude abzuschätzen. Dies gilt für:
- zu errichtende Gebäude
- bestehende Gebäude
- Baumaßnahmen im Bestand
Integraler Ansatz
Gemeinschaftliche Bewertung von:
- Baukörper
- Nutzung
- Anlagentechnik
Anwendungsbereich
- Verfahren zur Durchführung der Gesamtenergiebilanz von Gebäuden. Anwendbar für die energetische Bilanzierung von:
→ Wohn- und Nichtwohngebäuden
→ Neubauten und Bestandsbauten - Vorgehensweise der Bilanzierung ist geeignet für:
→ Energiebedarfsbilanzierung von Gebäuden mit teilweise festgelegten Randbedingungen
(DIN 18599 - Teil 10: Nutzungsrandbedingungen, Klimadaten)
→ Eine allgemeine, ingenieurmäßige Energiebedarfsbilanzierung von Gebäuden mit frei wählbaren Randbedingungen
(Ziel: Bedarfs-Verbrauchs-Abgleich oder Nutzung des Rechenverfahrens zur Energieberatung)
→ Grundlage für den Energieausweis
Energiebedarf vs. Energieverbrauch
Rechnerische Größe:
Orts-, klima-, nutzerunabhängige Größe
+ Gute Vergleichbarkeit
- Abschätzung des tatsächlich erwartenden Verbrauchs nur bedingt möglich
Gemessener Wert:
Über einen längeren Zeitraum gemessene, klimabereinigte Größe
+ Realitätsnahe Größe
- Nutzerverhalten wird mit abgebildet
Differenzgrund:
- Rebound Effekt - Nutzerverhalten
DIN V 18599
- Teile
1: Gesamtbilanz
2: Raumbilanz
3: Nutzenergie RLT
4: Beleuchtung
5: Heizung
6: Wohnungslüftung
7: RLT und Kälte
8: Trinkwarmwasser
9: BHKW, PV, Wind
10: Randbedingungen
11: Gebäudeautomation
DIN V 18599
Teil 1 | Definition
- gibt Überblick über Vorgehen bei der Berechnung des Nutz-, End- und Primärenergiebedarfs für die Heizung, Klimatisierung, Kühlung, Beleuchtung und Warmwasserbereitung für Gebäude
- zentrale Bilanzgleichungen
DIN V 18599
Teil 1 | Inhalt und Umfang
- Allgemeine Begriffs-/ Symbolerläuterungen
- Beschreibung von Indizes und Einheiten
- Bestimmung von Bezugsmaßen, Flächen und Volumina
- Überblick über das Vorgehen bei der Berechnung des Nutz-, End- und Primärenergiebedarfs für Heizung, Kühlung, Beleuchtung und Warmwasserbereitung
→ Allgemeines zum Bilanzierungsverfahren (gesonderte Hinweise für die Berechnung von Wohn und Nichtwohngebäuden)
→ Zentrale Bilanzgleichungen - Zonierung von Gebäuden
- Primärenergiefaktoren / CO2 Äquivalente
→ Teil 1 schafft einen Gesamtüberblick über Begriffe, Formeln und Berechnungen der DIN V 18599
Primärenergiebedarf
Berechnete Energiemenge, die zusätzlich zum Energieinhalt des notwendigen Brennstoffs und der Hilfsenergien für die Anlagentechnik auch die Energiemengen einbezieht, die durch vorgelagerte Prozessketten außerhalb des Gebäudes bei der Gewinnung, Umwandlung und Verteilung der jeweils eingesetzten Brennstoffe bzw. Stoffe entstehen.
Endenergiebedarf
Berechnete Energiemenge, die der Anlagentechnik (Heizungsanlage, raumlufttechnische Anlage, Warmwasserbereitungsanlage,
Beleuchtungsanlage) zur Verfügung gestellt wird, um die festgelegte Rauminnentemperatur, die Erwärmung des Warmwassers und die gewünschte Beleuchtungsqualität über das ganze Jahr sicherzustellen.
Nutzenergiebedarf
Oberbegriff für Nutzwärmebedarf, Nutzkältebedarf, Nutzenergiebedarf für
Trinkwarmwasser, Beleuchtung, Befeuchtung
Abkürzungen
Qh,b
Q = Energie
h = Heizsystem
b = Nutzenergiebedarf im Gebäude
Prozess der Bilanzierung
→ Zonierung des Gebäudes
→ Nutzenergie je Zone
→ Nutzenergie für Heizung und Kühlung iterativ
→ Technische Verluste der End-, Primärenergien
→ Energiebilanz und Primärenergetische Bewertung
Zonierung von Nichtwohngebäuden
- Zone
- Grundlegende räumliche Berechnungseinheit
- fasst den Grundflächenanteil bzw. Bereich eines Gebäudes zusammen, der durch gleiche Nutzungsrandbedingungen
gekennzeichnet ist (keine relevanten Unterschiede hinsichtlich der Arten der Konditionierung und anderer Zonenkriterien) - Nutzungsrandbedingungen in DIN V 18599-10
- Zonenkriterien = Teilkriterien in 6.3.
Charakteristika Zone
- einheitliche Nutzungsrandbedingungen, auch hinsichtlich der Heizung, Kühlung, Be- und Entlüftung, Befeuchtung, Beleuchtung und Trinkwarmwasserversorgung
- eine gleiche Art der Konditionierung und
- einheitliche Zonenkriterien
Prinzip Zonierung
- Ausschlussprinzip
Ziel:
- möglichst homogene Gebäudebereiche zusammenfassen
- anschließend bilanzieren.
Der Energiebedarf des Gebäudes ergibt sich aus der Summe der Energiebedarfe aller Gebäudezonen.
Kriterien der Zonierung:
- Einheitliche Nutzung (wichtigstes Merkmal)
→ Weicht die Nutzung zweier Räume deutlich voneinander ab, werden sie unterschiedlichen Zonen zugeordnet - Art der Konditionierung
→ Weichen die Arten der Konditionierung deutlich voneinander ab, werden die Räume (trotz gleicher Nutzung)
unterschiedlichen Zonen zugeordnet. - Zusätzliche Zonenkriterien, die zu derart unterschiedlichen Nutzenergien/Wärmequellen/Wärmesenken führen können
→ Bspw. Transparenter Fassadenanteil
Schritte der Zonierung
- Einheitliche Nutzungsrandbedingungen
- Zusätzliche Zonenteilungskriterien
- Konditionierung / Be-/ Entlüftung
- Leistung Kunstlicht
- Raumtiefe
- Sonnenschutz
- Transparenter Flächenanteil
- … - Zusammenfassung wg. Geringfügigkeit
DIN V 18599 – Teil 1 | Anforderungen an die Bilanzierung
- Ermittlung Nutzenergie je Zone/iterativ
- Bestimmung des Nutzenergiebedarfs jeder Zone für
→ Heizung → Heizwärmebedarf
→ Kühlung (Klimatisierung) → Kühlbedarf
→ Mechanische Be- und Entlüftung
→ Befeuchtung
→ Beleuchtung
→ Trinkwarmwasserversorgung - Heiz- / Kühlbedarf wird in einem iterativen Verfahren bestimmt, da die anlagentechnisch bedingten
Wärmequellen-/senken von der Nutzung bzw. Nutzenergie abhängig sind.
→ Ohne Iteration: Innere Wärmequellen/Transmission/Lüftung/solare Wärmegewinne usw.
→ Mit Iteration: Anlagentechnisch bedingte Wärmquellen-/senken (bspw. Wärmeinträge aus Heizungsverteilungsleitungen)
! Im Falle der Heizung / Kühlung erfolgt die Bedarfsermittlung durch Gegenüberstellung der Wärmequellen/-senken
Finalisierung der Energiebilanz
Folgende Schritte sind erforderlich, um von der Nutzenergie zur Primärenergie zu gelangen:
- Aufteilung des Nutzenergiebedarfs zu Versorgungssystemen
- Ermittlung der technischen Verluste der Übergabe, Verteilung und Speicherung
- Bestimmung der erforderlichen Energiemenge der verschiedenen Erzeuger
- Erzeugerbewertung
- Primärenergiebewertung (Ermittlung der von außen zugeführten/ nach außen abgegeben Energieträger)
Technische Verluste der End- und Primärenergien
- Ermittelten Nutzenenergiebedarf je Zone (bei mehreren Versorgungssysteme) auf diese aufgeteilen
- Zum Nutzenergiebedarf werden für alle Versorgungssysteme die technischen Verluste der Übergabe, Verteilung und Speicherung addiert
= Energiemenge, die vom Erzeuger bereitzustellen ist - Im Anschluss: Erzeugerbewertung, welche die Erzeugerverluste umfasst 4. Bestimmung der Endenergien, welche den Erzeugern zuzuführen sind
- Bestimmung der primärenergetische Bewertung dieser Endenergien
→ Die End- und Primärenergiebilanzen enthalten auch die Aufwendungen für elektrische Hilfsenergien.
Primärenergiebewertung
= Endenergiebedarf (heizwertbezogen) multipliziert mit dem Primärenergiefaktor
Detaillierter Prozess der Bilanzierung
- Allgemeiner Fall
- Feststellen der Randbedingungen der Nutzung und gegebenenfalls Zonierung des Gebäudes nach Nutzungsarten, Bauphysik, Anlagentechnik einschließlich Beleuchtung
- Zusammenstellung der notwendigen Eingangsdaten für die Bilanzierung der Gebäudezonen (Flächen, bauphysikalische Kennwerte, anlagentechnische Kennwerte, auch Zulufttemperatur und Luftwechsel für bestimmte Lüftungssysteme
- Ermittlung des Nutzenergiebedarfs und Endenergiebedarfs für die Beleuchtung sowie der Wärmequellen in der Zone durch die Beleuchtung
- Ermittlung der Wärmequellen/-senken durch mechanische Lüftung in der Zone
- Bestimmung der Wärmequellen/-senken aus Personen, Geräten usw. (ohne Anlagentechnik)
- Erste überschlägige Bilanzierung des Nutzwärme/-kältebedarfs der Zone (getrennt für Nutzungstage und
Nichtnutzungstage) unter Berücksichtigung der bereits bekannten Wärmequellen/-senken - Vorläufige Aufteilung der bilanzierten Nutzenergie auf die Versorgungssysteme (RLT-System, Wohnungslüftung, Heiz- und Kühlsystem)
- Ermittlung der Wärmequellen durch die Heizung in der Zone (Verteilung, Speicherung, gegebenenfalls Erzeugung in der Zone) anhand des überschlägigen Nutzwärmebedarfs
- Ermittlung der Wärmequellen/ senken durch die Kühlung in der Zone (Verteilung, Speicherung,
gegebenenfalls Erzeugung in der Zone) anhand des überschlägigen Nutzkältebedarfs - Ermittlung der Wärmequellen durch die Trinkwarmwasserbereitung (Verteilung, Speicherung,
gegebenenfalls Erzeugung in der Zone) - Bilanzierung des Nutzwärme/ -kältebedarfs der Zone (Nutzenergiebedarf, getrennt für Nutzungstage und Nichtnutzungstage)
→ Die Iteration mit den Schritten 7) bis 11) ist so lange zu wiederholen,
bis zwei aufeinander folgende Ergebnisse für den Nutzwärmebedarf und den Nutzkältebedarf sich jeweils um nicht mehr als 0,1 % voneinander unterscheiden, jedoch höchstens 10 mal. Die sich ergebende Abweichung
zwischen den letzten beiden Iterationsschritten muss bei der Berechnung angegeben werden. - Ermittlung des Nutzenergiebedarfs für die Luftaufbereitung und gegebenenfalls Saldierung des Nutzkühlbedarfs der Zonen (VVS Anlagen)
- Endgültige Aufteilung der bilanzierten Nutzenergie auf die Versorgungssysteme (RLT System), Wohnungslüftung, Heiz und Kühlsystem
- Ermittlung der Verluste der Übergabe, Verteilung und Speicherung für die Heizung
- Ermittlung der Verluste für Übergabe und Verteilung für die luftführenden Systeme
- Ermittlung der Verluste der Übergabe, Verteilung und Speicherung für die Wärmeversorgung einer RLT
Anlage , für die Kälteversorgung, für die Trinkwarmwasserbereitung - Aufteilung der notwendigen Nutzwärmeabgabe aller Erzeuger auf die unterschiedlichen
Erzeugungssysteme nach DIN V 18599-5. - Aufteilung der notwendigen Nutzkälteabgabe aller Erzeuger auf die unterschiedlichen Erzeugungssysteme
- Ermittlung der Verluste bei der Erzeugung von Kälte / Dampf
- Ermittlung der Verluste bei der Erzeugung von Wärme (Heizwärmeerzeuger, Wohnungslüftungsanlagen, Trinkwasserwärmeerzeuger,
BHKW u. ä. und gegebenenfalls Abwärme-, Kältemaschine) - Zusammenstellung der ermittelten Hilfsenergien
- Zusammenstellung der Endenergien nach Energieträger
- Primärenergetische Bewertung
