IKZ-ENERGY Nr. 10-2013

Heizlast von Gebäuden
Raumwärme aus dezentral erneuerbarem Strom
EnErgiEEffiziEnz
Wärme
Die Wärmeversorgung aus dezentral erzeugtem Strom bereitzustellen, ist sicherlich die anspruchsvollste Aufgabenstellung in der
Energietechnik. Dies verlangt eine punktgenaue Integration in die Gebäudesystemtechnik.
Besonders für die Photovoltaik lässt
sich in diesem Fall unsere mitteleuropäische
Klimazone keinesfalls mehr schön reden.
Daher wird der Photovoltaik-Generator
sicherlich nicht die einzige Quelle sein.
Die Anforderungen hinsichtlich des Bedarfs
an elektrischer Energie jedoch sind
identisch. Eine Speicherung von elektrischer
Energie ist für diesen Anwendungsfall
de facto unumgänglich, die Integration
von Kleinst-Windkraft eine sehr
willkommene Ergänzung. Um das Anforderungsprofil
genauer zu bestimmen, ist
die Ermittlung der Heizlast notwendig, um
daraus ein entsprechendes Lastprofil zu generieren.
Dies erfolgt im Rahmen der Heizlastberechnung
nach DIN EN 12 831 als
Basis.
gebäudegröße bzw. raumvolumen
entscheidend
Die Heizlast gibt darüber Auskunft, welche
Wärmeleistung für ein Gebäude bzw.
für einen umbauten Raum notwendig ist,
um bei einer maximal niedrigen Außentemperatur
(Auslegungsfall) eine innere
Raumwärme von 20 °C bzw. 24 °C sicherzustellen.
Die Heizlast gibt also immer einen
Maximalwert an, der für den Auslegungsfall
notwendig ist. Der Auslegungsfall richtet
sich nach drei unterschiedlichen Klimazonen,
wie sie im nationalen Anhang
der Norm mit -14 °C; -16 °C und -18 °C definiert
ist.
Natürlich richtet sich die Heizlast nach
der Größe des Gebäudes bzw. nach dem
gesamten Raumvolumen, den es zu temperieren
gilt. Relevant sind hierfür die
Umschließungsflächen, welche die thermische
Hülle bilden und je nach thermodynamischer
Qualität des Schichtenaufbaus
die Größe der Heizlast in Kilowatt
bestimmt. Vereinfacht dargestellt besteht
die Heizlast aus folgenden zwei Parametern:
• Transmissions-Wärmeverlust durch die
Bauteile der Umschließungsfläche,
• Lüftungs-Wärmeverluste durch Undichtigkeiten,
Luftwechsel und Infiltration.
Seit Einführung der Energieeinsparverordnung
verbesserte sich die energetische
Qualität der thermischen Hülle stetig.
Dies macht sich in einem zeitlichen
Vergleich folgendermaßen bemerkbar:
Während unmittelbar vor der Einführung
der Energieeinsparverordnung auf Basis
eines Niedrigenergiehauses für ein Standard-Einfamilienhaus
mit einer zu beheizenden
Wohnfläche von 160 m² noch eine
Heizlast bis zu 10 Kilowatt notwendig war,
sind es heute – gut 15 Jahre später – nur
noch kaum mehr als die Hälfte, also etwa
5 Kilowatt.
Höhere Luftdichtigkeit von gebäuden
Dies liegt aber nicht nur allein an der
drastischen Verringerung der Transmissions-Wärmeverluste,
sondern auch an
der ebenfalls immer höheren Luftdichtigkeit
von Gebäuden, die ja mittlerweile auch
ein Lüftungskonzept verlangen, um in erster
Linie dem baulichen Feuchteschutz sicherzustellen.
Lüftungsgeräte mit Wärme-
rückgewinnung ermöglichen eine weitere
Reduzierung der Heizlast durch interne
Wärmegewinne, da die Wärme nicht mehr
hinausgelüftet wird, sondern innerhalb der
thermischen Hülle verweilt.
Heizlastbezogene raumliste
Im Rahmen der Heizlastberechnung
wird jeder zu beheizende Raum einzeln
aufgeführt und festgelegt, auf welch eine
Raumtemperatur dieser zu temperieren
ist. Für Wohn- und Aufenthaltsbereiche
gilt dabei 20 °C, für Badezimmer, Duschbäder
und andere Hygieneräume 24 °C.
Für untergeordnete Räume wie Kellerräume
und dergleichen kann eine niedrigere
Raumtemperatur von 18 °C angesetzt werden.
Diese Temperaturdifferenzen zur Außentemperatur
gilt es also zu überwinden.
Die Summe der einzelnen Raum-Heizlasten
ergeben dann die gesamte für das Gebäude
notwendige Heizlast. Diese Aufteilung
ermöglicht somit auch eine Zonierung von
Wärmebereichen innerhalb des Gebäudes,
Die Heizgrenztemperatur entscheidet über die Dauer der Heizperiode. Bild: www.solargrafik.de
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