Das ista Heizungs-EKG
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Das ista Heizungs-EKG
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für<br />
Wohngebäude<br />
Musterstraße 5<br />
22589 Hamburg<br />
der Liegenschaft<br />
Musterweg 11<br />
44444 Musterstadt<br />
erstellt von<br />
<strong>ista</strong> Deutschland GmbH<br />
Grugaplatz 2<br />
45131 Essen<br />
in Zusammenarbeit mit
Inhaltsverzeichnis<br />
Inhaltsverzeichnis............................................................................................................................................ 2<br />
1. Wesentliche energetisch relevante Ergebnisse der Messung und Analyse....................................... 3<br />
1.1 Bewertung der energetischen Effizienz der Anlage.............................................................................. 3<br />
1.2 Kalkulation der Einsparpotenziale durch Optimierung und Erneuerung der Anlage ............................ 3<br />
2. Technische Empfehlungen zur Verbesserung der Energieeffizienz.................................................... 4<br />
3. Empfehlungen für Sofortmaßnahmen zur Verringerung der Energiekosten .......................................... 4<br />
4. Ausgangsdaten der Messung.................................................................................................................. 5<br />
4.1. Daten des untersuchten Gebäudes ..................................................................................................... 5<br />
4.2. Daten der untersuchten Heizanlage .................................................................................................... 5<br />
4.3. Energieverbrauchsdaten des untersuchten Gebäudes ....................................................................... 6<br />
4.4. CO2-Emissionen im Bezugsjahr.......................................................................................................... 6<br />
4.5. Bedingungen während des 24-h-Messzyklus...................................................................................... 6<br />
5. Fachspezifische Analyse.......................................................................................................................... 7<br />
5.1. Checkliste............................................................................................................................................. 7<br />
5.2. Bewertung der energetischen Effizienz der Wärmeerzeugung im Messzyklus................................... 8<br />
5.3. Bewertung der energetischen Qualität der Gebäudehülle................................................................... 8<br />
5.4. Vergleich von benötigter Heizwärme und eingesetzter Brennstoffenergie.......................................... 8<br />
5.5. Bewertung des Verhältnisses von installierter zu erforderlicher Kesselleistung ................................. 8<br />
5.6. Bewertung des Verhältnisses von installierter zu erforderlicher Heizleistung ..................................... 9<br />
5.7. Bewertung der anlagenspezifischen Komponenten .......................................................................... 10<br />
5.7.1. Wartungsmängel/Schäden Brenner/Kessel/Anlage/Abgassystem ....................................... 10<br />
5.7.2. Überhöhte Abgastemperaturen............................................................................................. 10<br />
5.7.3. Ventilation und Taktung......................................................................................................... 10<br />
5.7.4. Abstrahlverluste..................................................................................................................... 11<br />
5.7.5. Nichterzielung Brennwerteffekt ............................................................................................. 11<br />
5.7.6. Fehlerhafte Kesselfolgeschaltung......................................................................................... 11<br />
5.7.7. Mängel in der Konfiguration/Anpassung Hydraulik/Regelung Heizung 12<br />
und Brauchwassererwärmung ..................................................................................................<br />
5.7.8. Überdimensionierte Stelleinrichtungen ................................................................................. 12<br />
5.7.9. Hydraulischer Abgleich.......................................................................................................... 13<br />
5.7.10. Übertemperatur der Heizkörper ............................................................................................ 13<br />
5.7.11. Zeitabhängige Regelabweichungen...................................................................................... 13<br />
5.7.12. Übertemperatur der Warmwasserbereitung.......................................................................... 13<br />
5.8. Verluste der Wärmeerzeugung im 24-h Messzyklus ........................................................................ 14<br />
5.9. Verluste Wärmeverteilung und -übergabe im 24-h Messzyklus ....................................................... 15<br />
5.10. Wärmebedarf extrapoliert aus 24-h-Messzyklus ............................................................................. 15<br />
5.11. Berechnungswerte ........................................................................................................................... 15<br />
5.12. Zusätzliche Temperatursensoren .................................................................................................... 16<br />
5.13. Temperaturspreizung....................................................................................................................... 16<br />
5.14. Brennerwerte im Betriebszustand.................................................................................................... 16<br />
5.15. Brennereigenschaften...................................................................................................................... 17<br />
5.16. Brauchwasserspeicher..................................................................................................................... 17<br />
6. Grafische Verläufe und Kommentare ...................................................................................................... 18<br />
7. Glossar ................................................................................................................................................... 21<br />
LG-Nr.: 12-3456-7891/0 · Referenznummer: 76110/00450 Seite: 2 von 21
1. Wesentliche energetisch relevante Ergebnisse der Messung und Analyse<br />
1.1 Bewertung der energetischen Effizienz der Anlage<br />
Bewertung der energetischen Effizienz der Anlage<br />
Nutzungsgrad (64%)<br />
Gesamte Verluste kalkuliert: ca. 36 %<br />
Verluste der Wärmeerzeugung für Jahreszyklus kalkuliert mit 1 Messungen: ca. 30 %<br />
Verluste für Wärmeverteilung und -übergabe kalkuliert: ca. 6 %<br />
1.2 Kalkulation der Einsparpotenziale durch Optimierung und Erneuerung der Anlage<br />
Kalkulation der Einsparpotenziale durch<br />
Optimierung<br />
Verringerung der Verluste durch<br />
Optimierung gesamt kalkuliert ca.:<br />
Verringerung der Verluste der<br />
Wärmeerzeugung durch Optimierung<br />
kalkuliert ca.:<br />
Verringerung der Verluste für<br />
Wärmeverteilung und -übergabe durch<br />
Optimierung kalkuliert ca.:<br />
Anlagentechnisch bedingtes<br />
Energieeinsparpotenzial/Jahr durch<br />
Optimierung ca.:<br />
Anlagentechnisch bedingtes CO2-<br />
Minderungspotenzial/Jahr durch<br />
Optimierung ca.:<br />
16 %<br />
12 %<br />
4 %<br />
30<br />
kWh/(m²a)<br />
7<br />
kg/(m²a)<br />
Kalkulation der Einsparpotenziale durch<br />
Erneuerung der Anlage<br />
Verringerung der Verluste durch<br />
Erneuerung der Module gesamt<br />
kalkuliert ca.:<br />
Verringerung der Verluste der<br />
Wärmeerzeugung durch Erneuerung<br />
der Module für Wärmeerzeugung<br />
kalkuliert ca.:<br />
Verringerung der Verluste für<br />
Wärmeverteilung und -übergabe<br />
durch Erneuerung der Module für<br />
Wärmeverteilung und Übergabe<br />
Heizung und Warmwasser kalkuliert<br />
ca.:<br />
Anlagentechnisch bedingtes<br />
Energieeinsparpotenzial/Jahr durch<br />
Erneuerung ca.:<br />
Anlagentechnisch bedingtes CO2-<br />
Minderungspotenzial/Jahr durch<br />
Erneuerung ca.:<br />
LG-Nr.: 12-3456-7891/0 · Referenznummer: 76110/00450 Seite: 3 von 21<br />
- %<br />
- %<br />
- %<br />
-<br />
kWh/(m²a)<br />
-<br />
kg/(m²a)
2. Technische Empfehlungen zur Verbesserung der Energieeffizienz<br />
Anlagenmodul<br />
Maßnahmengruppe<br />
niedrig-investiv < 1 €/m 2<br />
Kessel Brennerleistung auf Nennkesselbelastung reduzieren<br />
Regelung Kontrolle der Einstellungen an der Regelung unter der<br />
Klappe des Schaltermoduls (Stellung AUT) und<br />
Widerstand Außenfühler. Neigung und Parallelverschiebung<br />
der Heizkennlinie in kleinen Teilschritten<br />
bis in den Bereich der Werkseinstellung senken. Bei<br />
auftretender Unterversorgung Gesamtsystem<br />
hydraulisch abgleichen (siehe investive Maßnahme).<br />
Nachtabsenkung bzw. Außenhaltfunktion<br />
(Nachtabschaltung Heizbetrieb oberhalb vorgegebener<br />
Außentemperatur) einstellen (EnEV § 14).<br />
Sommer-Winter Umschaltung auf 18°C korrigieren.<br />
Warmwasserbereitung<br />
Aus trinkwasserhygienischen Gründen ist bei der<br />
Warmwassererzeugung in Großanlagen ( Speichervolumen<br />
> 400l ) nach DVGW - Arbeitsblatt W 551 und<br />
W553 zu beachten, dass am Warmwasseraustritt eine<br />
Temperatur von 60 °C eingehalten und beim Eintritt des<br />
Zirkulationswassers in den Trinkwassererwärmer 55 °C<br />
nicht unterschritten werden. Zeitsteuerungen für die<br />
Zirkulation und selbst regelnde Begleitheizungen dürfen<br />
bei hygienisch einwandfreiem System die Zirkulation<br />
nicht länger als 8 Stunden täglich unterbrechen. Die<br />
Warmwasserbereitung ist dementsprechend zu prüfen<br />
und korrigieren, Verschlammung des Speichers<br />
kontrollieren und dieser gegebenenfalls zu reinigen.<br />
Rohrnetz Kontrolle der Isolation im Kesselraum und Behebung<br />
der Mängel. Bei Überschreitung des Wertes von 0,2<br />
W/(mK) genauen vorgeschriebenen Wert ermitteln und<br />
ggf. Isolation nach EnEV erneuern.<br />
Abgassystem Abgasleitung auf Grund ihrer Länge und der damit<br />
verbundenen Abgasauskühlung unter Beachtung des<br />
Brandschutzes isolieren. Zug messen und mit<br />
Zugbedarf vergleichen, ggf. Zugbegrenzer einbauen.<br />
3. Empfehlungen für Sofortmaßnahmen zur Verringerung der Energiekosten<br />
Maßnahmengruppe<br />
investiv > 1 €/m 2<br />
Bereich Maßnahme Bemerkung<br />
Kessel Neueinstellung Brenner<br />
Regelung Senkung der <strong>Heizungs</strong>vorlauftemperaturen in<br />
Teilschritten.<br />
System in Kombination<br />
mit auslegungsgerechter<br />
Einstellung von Heizkennlinie,Solltemperaturen<br />
und Pumpenleistungen<br />
hydraulisch<br />
abgleichen.<br />
LG-Nr.: 12-3456-7891/0 · Referenznummer: 76110/00450 Seite: 4 von 21
4. Ausgangsdaten der Messung<br />
4.1. Daten des untersuchten Gebäudes<br />
Bezeichnung des Gebäudes:<br />
Wohngebäude<br />
Anschrift des Gebäudes:<br />
Straße: anonymisiert<br />
Ort: Hamburg<br />
PLZ: 22589<br />
Gebäudecharakteristik:<br />
Nutzungsart: Mehrfamilienhaus<br />
Baujahr: 1991<br />
Beheizte Wohnfläche: 655 m²<br />
Klimawerte am Standort:<br />
Heizgrenztemperatur: 16 °C<br />
Tiefstes Zweitagesmittel: -12 °C<br />
Jahreswert Heizgradtage: 2381 Kd/a<br />
gem. VDI 3807: xy<br />
4.2. Daten der untersuchten Heizanlage<br />
Energieträger:<br />
Erdgas Heizöl Pellets<br />
Strom Fernwärme Wärmepumpe<br />
Feststoff Flüssiggas Solarthermie<br />
Wärmeerzeuger<br />
Anzahl: 1<br />
Hersteller: Buderus<br />
Typ: 4807<br />
Leistung: 45 kW<br />
Bauart Wärmeerzeuger: Niedertemperatur<br />
Baujahr Anlage: 1991<br />
Wärmeverteilung:<br />
Wasser Luft<br />
Dampf sonstiges<br />
Brauchwassererwärmung:<br />
Speicher Durchfluss Zirkulation<br />
Wärmeübergabe:<br />
Heizkörper Fußboden Sonstiges<br />
Lüftung mit kW Heizleistung<br />
Kühlung mit kW Kühlleistung<br />
LG-Nr.: 12-3456-7891/0 · Referenznummer: 76110/00450 Seite: 5 von 21
4.3. Energieverbrauchsdaten des untersuchten Gebäudes<br />
Abrechnungszeitraum: 01.01.2009 bis 31.12.2009<br />
Brennstoffverbrauch: 122.557 kWh<br />
Zusatzbrennstoff: – Verbrauch im Jahr: – – kWh<br />
Solarenergiegewinn: – – kWh<br />
Elektroenergie gemessen bzw. mitgeteilt: – kWh/a<br />
Energieverbrauch bezogen auf beheizte Fläche 187 kWh/(m 2 a)<br />
Jahresprimärenergieverbrauch: 134.813 kWhp/a<br />
Jahresprimärenergieverbrauch bezogen auf beheizte Fläche: 113 kWhp/(m 2 a)<br />
4.4. CO2-Emissionen im Bezugsjahr<br />
CO2 – Emissionen berechnet /(CO2-Äquivalent) 29.569 kg/a<br />
CO2 – Emissionen bezogen auf beheizte Fläche 45 kg/m 2 a<br />
4.5. Bedingungen während des 24-h-Messzyklus<br />
Zeitraum der Messung: 31.03.2011, 08:33 bis 01.04.2011, 08:33<br />
Thermischer Effekt der Gebäudespeichermasse: - 29 kWh/d<br />
Außentemperatur 2 Tage vor Messung: Ø 6 °C<br />
Außentemperatur 1 Tag vor Messung: Ø 9 °C<br />
Außentemperatur Tag der Messung: Ø 12* °C<br />
Temperatur im Referenzraum: Ø 20 °C<br />
Feuchte im Referenzraum: Ø – %<br />
Solarer Wärmeeintrag: 0 kWh/d<br />
Betriebszustand Gebäude bei Messung Normalbetrieb<br />
Gebäude:<br />
Betriebszustand Gebäude bei Messung Wärmeabnahme<br />
reduziert:<br />
Betriebszustand Gebäude bei Messung Sondersituation: keine<br />
ja nein<br />
ja nein<br />
*) Der nachfolgend berechnete Anschlusswert und die daraus abgeleiteten Werte sind mit einer größeren<br />
Toleranz behaftet. Unberührt davon bleiben die technischen Bewertungen und Empfehlungen.<br />
LG-Nr.: 12-3456-7891/0 · Referenznummer: 76110/00450 Seite: 6 von 21
5. Fachspezifische Analyse<br />
5.1. Checkliste<br />
Bewertung der energetischen Effizienz der Wärmeerzeugung im Messzyklus<br />
Bewertung der energetischen Qualität der Gebäudehülle<br />
Vergleich von benötigter Heizwärme und eingesetzter Brennstoffenergie<br />
Bewertung des Verhältnisses von installierter zu erforderlicher Kesselleistung<br />
Bewertung des Verhältnisses von installierter zu erforderlicher Heizleistung<br />
Wartungsmängel/Schäden Brenner/Kessel/Anlage/Abgassystem<br />
Verluste durch überhöhte Abgastemperaturen<br />
Verluste durch Ventilation und Taktung<br />
Verluste durch Abstrahlung<br />
Verluste durch Nichterzielung Brennwerteffekt<br />
Verluste durch fehlerhafte Kesselfolgeschaltung<br />
Mängel in der Konfiguration/Anpassung Hydraulik/Regelung Heizung und<br />
Brauchwassererwärmung<br />
Verluste durch überdimensionierte Stelleinrichtungen<br />
Verluste durch fehlenden, unzureichenden hydraulischen Abgleich<br />
Verluste durch Übertemperatur der Heizkörper<br />
Verluste durch zeitabhängige Regelabweichungen<br />
Verluste durch Übertemperatur der Warmwasserbereitung<br />
LG-Nr.: 12-3456-7891/0 · Referenznummer: 76110/00450 Seite: 7 von 21
5.2. Bewertung der energetischen Effizienz der Wärmeerzeugung im Messzyklus<br />
Verluste durch fehlerhafte Kesselfolgeschaltung<br />
Endenergie 100 %<br />
Nutzenergie für Heizung und Trinkwasser 71 %<br />
Energieverluste 29 %<br />
5.3. Bewertung der energetischen Qualität der Gebäudehülle<br />
Bewertung der energetischen Qualität der Gebäudehülle<br />
Wärmestrom 1,5 W/(m²K)<br />
Heizöläquivalent 8,2 Liter/(m²a)<br />
Zum Vergleich<br />
Bestwert<br />
EnEV-MFH Neubau<br />
Durchschnitt<br />
5.4. Vergleich von benötigter Heizwärme und eingesetzter Brennstoffenergie<br />
Vergleich von benötigter Heizwärme und eingesetzter Brennstoffenergie<br />
ca. 2-3<br />
ca. 5-7<br />
ca. 12-15<br />
Bezugsjahr 2009<br />
Liter/(m²a)<br />
Liter/(m²a)<br />
Liter/(m²a)<br />
Energieverbrauch 187 kWh/(m 2 a)<br />
Wärmebedarf 167 kWh/(m 2 a<br />
Wegen eventueller im Berechnungsverfahren nicht erfassbarer zusätzlicher Wärmeeinträge und<br />
besonderer Nutzungsbedingungen des Gebäudes kann der rechnerische Bedarf über dem Verbrauch<br />
liegen.<br />
5.5. Bewertung des Verhältnisses von installierter zu erforderlicher Kesselleistung<br />
Bewertung des Verhältnisses von installierter zu erforderlicher Kesselleistung<br />
erforderlich 42 kW<br />
installiert 45 kW<br />
LG-Nr.: 12-3456-7891/0 · Referenznummer: 76110/00450 Seite: 8 von 21
5.6. Bewertung des Verhältnisses von installierter zu erforderlicher Heizleistung<br />
Bewertung des Verhältnisses von installierter zu erforderlicher Heizleistung<br />
Heizkörperleistung<br />
erforderlich 32 kW<br />
installiert (Annahme der installierten Leistung) 60 kW<br />
Vorlauftemperatur im Auslegungszustand<br />
erforderlich 70 °C<br />
eingestellt 70 °C<br />
Vorlauftemperatur im Messzyklus<br />
erforderlich 43 °C<br />
gemessen 70 °C<br />
Angabe der erforderlichen Kesselleistung bzw. der einzustellenden Brennerleistung:<br />
Maximale Heizlast für gemessene Innentemperatur von 20 °C und Auslegungstemperatur<br />
von -12 °C berechnet (Toleranz: 20%)<br />
Maximale Heizlast für angenommene Innentemperatur von 19 °C (Normalwert)<br />
und Auslegungstemperatur von -12 °C berechnet (Toleranz: 20%)<br />
Maximale Heizlast für Innentemperatur von 20 °C und Auslegungstemperatur<br />
von -12 °C + 20 % Sicherheitsaufschlag berechnet (Toleranz 20%)<br />
Erforderliche Brennerleistung heizwertbezogen für installierte Kesselbauart<br />
berechnet<br />
34,9 kW<br />
30,7 kW<br />
41,9 kW<br />
46,7 kW<br />
Bei gemessenem Kessel mögliche einzustellende Brennerleistung 50,0 kW<br />
Kommentar zur Bewertung der energetischen Effizienz von Gebäude und Anlage:<br />
Die Effizienz des Gebäudes entspricht Alter und Typ. Die <strong>Heizungs</strong>anlage arbeitet mit überlastetem<br />
Kessel auf deutlich überhöhtem Temperaturniveau, welches nicht der angegebenen Regelungseinstellung<br />
entspricht<br />
LG-Nr.: 12-3456-7891/0 · Referenznummer: 76110/00450 Seite: 9 von 21
5.7 Bewertung der anlagenspezifischen Komponenten<br />
5.7.1. Wartungsmängel/Schäden Brenner/Kessel/Anlage/Abgassystem<br />
Wartungsmängel/Schäden Brenner/Kessel/Anlage/Abgassystem<br />
Fehlerbeschreibung<br />
Kalkulierter Effekt der energetischen Verbesserung durch<br />
Optimierung<br />
Brennerleistung zu hoch eingestellt,<br />
in den Startphasen zeitweise<br />
Kondensatbildung an der<br />
Strömungssicherung (erkennbare<br />
Korrosionsspuren)<br />
Erklärung: Ein energetisch optimaler Betrieb der Anlage setzt zunächst eine fachgerechte Inbetriebnahme<br />
und anschließende kontinuierliche Wartung der voraus. Die diagnostizierten Mängel sind deshalb<br />
nicht nur aus energetischer sondern auch aus sicherheitsrelevanter Sicht zu prüfen bzw. zu beseitigen.<br />
5.7.2. Überhöhte Abgastemperaturen<br />
Verluste durch überhöhte Abgastemperaturen<br />
Fehlerbeschreibung<br />
Kalkulierter Effekt der energetischen Verbesserung durch<br />
Optimierung<br />
LG-Nr.: 12-3456-7891/0 · Referenznummer: 76110/00450 Seite: 10 von 21<br />
2 %<br />
Da Brenner zu hoch eingestellt ist,<br />
erhöhen sich die Abgasverluste.<br />
Erklärung: Im Ergebnis der Verbrennung entstehen heiße Abgase, die bei Verlassen der Anlage noch<br />
Wärme enthalten. Je geringer die Temperatur dieser Abgase ist, je weniger Wärme geht verloren. Je<br />
nach Bauart der Anlage sind die Abgastemperaturen technisch erforderlich. Werden diese jedoch durch<br />
fehlerhafte Einstellungen überschritten, dann entstehen zusätzliche Verluste.<br />
5.7.3. Ventilation und Taktung<br />
Verluste durch Ventilation und Taktung<br />
Fehlerbeschreibung<br />
Kalkulierter Effekt der energetischen Verbesserung durch<br />
Optimierung<br />
1 %<br />
Moderate Taktung nur durch<br />
extreme Schalthysterese erzielt,<br />
hohe Ventilation durch den Raum<br />
Erklärung: Im Idealfall arbeitet der Brenner kontinuierlich ohne Zwischenstopps. Eine Unterbrechung ist<br />
jedoch immer dann erforderlich, wenn die Kesselleistung die angeforderte Leistung überschreitet. Diese<br />
Taktung bedeutet jeweils eine Ventilation des Brennraumes mit Luft, die den Kessel auskühlt, sowie<br />
einen Neustart mit Verlusten durch die erforderliche Eigenerwärmung und unvollständige Verbrennung.<br />
Bei fehlerhaft eingestellter Regelung erhöhen sich diese Verluste.<br />
1 %
5.7.4. Abstrahlverluste<br />
Verluste durch Abstrahlung<br />
Fehlerbeschreibung<br />
Kalkulierter Effekt der energetischen Verbesserung durch<br />
Optimierung<br />
Isolationsmängel kombiniert mit<br />
überhöhter Kesseltemperatur, die<br />
dazu führt, dass selbst bei hoher<br />
Ventilation durch das System<br />
Heizraum-Kessel-Kamin die<br />
Heizraumtemperatur hoch ist.<br />
Erklärung: Alle Oberflächen des <strong>Heizungs</strong>systems werden bei Anlagenbetrieb erwärmt. Solange die<br />
Wärme jedoch noch nicht ihren Bestimmungsort erreicht hat, wird die Wärme abgestrahlt, ohne sie zu<br />
nutzen. Bei fehlerhaft eingestellten Übertemperaturen des Systems erhöhen sich diese Verluste.<br />
5.7.5. Nichterzielung Brennwerteffekt<br />
Verluste durch Nichterzielung Brennwerteffekt<br />
Fehlerbeschreibung kein Brennwertkessel<br />
Kalkulierter Effekt der energetischen Verbesserung durch<br />
Optimierung<br />
Erklärung: Bei Brennwertanlagen wird das Abgas durch den Rücklauf des <strong>Heizungs</strong>systems so weit<br />
abgekühlt, dass dabei der im Abgas enthaltene Wasserdampf kondensiert. Diese Kondensationswärme<br />
wird dem Kessel wieder zugeführt. Bei fehlerhaft überhöhter Rücklauftemperatur oder falsch<br />
eingestellten Brennern tritt dieser Effekt nicht oder nur teilweise ein.<br />
5.7.6. Fehlerhafte Kesselfolgeschaltung<br />
Verluste durch fehlerhafte Kesselfolgeschaltung<br />
Fehlerbeschreibung kein Fehler erkennbar<br />
Kalkulierter Effekt der energetischen Verbesserung durch<br />
Optimierung<br />
Erklärung: Bei der Installation mehrerer Kessel ist die Regelung so abzustimmen, dass die aktivierten<br />
Brennerleistungen dem Bedarf entsprechen. So werden zusätzliche Startverluste vermieden. Kessel, die<br />
nicht in Betrieb sind, werden hydraulisch abgetrennt. Andernfalls führt dies zu zusätzlichen Strahlungs-<br />
und Ventilationsverlusten.<br />
LG-Nr.: 12-3456-7891/0 · Referenznummer: 76110/00450 Seite: 11 von 21<br />
3 %<br />
0 %<br />
0 %
5.7.7. Mängel in der Konfiguration/Anpassung Hydraulik/Regelung Heizung und<br />
Brauchwassererwärmung<br />
Mängel in der Konfiguration/Anpassung Hydraulik/Regelung Heizung<br />
und Brauchwassererwärmung<br />
Fehlerbeschreibung<br />
Kalkulierter Effekt der energetischen Verbesserung durch<br />
Optimierung<br />
direkter Heizkreis ohne<br />
regelungstechnische Anpassung der<br />
Vorlauftemperatur<br />
Erklärung: Die Konfiguration und Anpassung der Systemkomponenten von <strong>Heizungs</strong>anlagen erfordert<br />
die genaue räumliche und zeitliche Übereinstimmung von Wärmeerzeugung, Wärmeverteilung und<br />
Wärmeübergabe mit der Wärmeanforderung für die Beheizung des Gebäudes und die Erwärmung des<br />
Trinkwassers. Die nicht fachgerecht durchgeführte oder unterlassende Anpassung bei Inbetriebnahme,<br />
Dämmung oder Nutzungsänderung führt zu energetischen Verlusten.<br />
5.7.8. Überdimensionierte Stelleinrichtungen<br />
Verluste durch überdimensionierte Stelleinrichtungen<br />
Fehlerbeschreibung kein Fehler erkennbar<br />
Kalkulierter Effekt der energetischen Verbesserung durch<br />
Optimierung<br />
Erklärung: Der Betrieb einer Zentralheizungsanlage setzt einen Volumenstrom des Wärmeträgers<br />
voraus. Die Stelleinrichtungen sind adäquat dimensioniert. Wird dieses Verhältnis verändert, sind<br />
Anlagen praktisch nicht mehr regelbar und es entstehen Übertemperaturen mit entsprechenden<br />
Energieverlusten.<br />
LG-Nr.: 12-3456-7891/0 · Referenznummer: 76110/00450 Seite: 12 von 21<br />
3 %<br />
0 %
5.7.9 Hydraulischer Abgleich<br />
Verluste durch fehlenden, unzureichenden hydraulischen Abgleich<br />
Fehlerbeschreibung<br />
Investiv<br />
Einsparung 6 %<br />
Erhöhte Einstellung der <strong>Heizungs</strong>vorlauftemperatur,<br />
mögliche Ursache kann<br />
in der versuchten Kompensation<br />
hydraulischer Probleme bzw. partielle<br />
Unterversorgung liegen.<br />
Zusätzlich kalkulierter Effekt der<br />
energetischen Verbesserung durch<br />
hydraulischen Abgleich in Kombination mit<br />
auslegungsgerechter Einstellung von Heizkennlinie,<br />
Solltemperaturen und<br />
Pumpenleistungen<br />
Erklärung: Der Betrieb einer Zentralheizungsanlage setzt einen Volumenstrom des Wärmeträgers<br />
voraus. Die Stelleinrichtungen sind adäquat dimensioniert. Wird dieses Verhältnis verändert, sind<br />
Anlagen praktisch nicht mehr regelbar und es entstehen Übertemperaturen mit entsprechenden<br />
Energieverlusten.<br />
5.7.10. Übertemperatur der Heizkörper<br />
Verluste durch Übertemperatur der Heizkörper<br />
Fehlerbeschreibung stark überhöhte Temperatur am Heizkörper<br />
Kalkulierter Effekt der energetischen Verbesserung durch<br />
Optimierung<br />
Erklärung: Heizkörper werden entsprechend des Wärmebedarfs des zu beheizenden Raumes ausgelegt.<br />
Im Ergebnis einer Dämmungsmaßnahme sind Heizkörper überdimensioniert. Wird die Einstellung der<br />
Heizkurve beibehalten, führt die überhöhte Solltemperatur für die Heizkreise zu hohen<br />
Kesseltemperaturen.<br />
5.7.11. Zeitabhängige Regelabweichungen<br />
Verluste durch zeitabhängige Regelabweichungen<br />
Fehlerbeschreibung keine Nachtabsenkung/-abschaltung<br />
Kalkulierter Effekt der energetischen Verbesserung durch<br />
Optimierung<br />
Erklärung: Die Vorlauftemperatur wird entsprechend des jahres- bzw. tageszeitabhängigen Wärmebedarfes<br />
des zu beheizenden Raumes geregelt. Ist die Vorlauftemperatur bei geringem Wärmebedarf<br />
fehlerhaft zu hoch eingeregelt, dann wird in diesem Zeitraum mehr Wärme in den Raum eingebracht als<br />
benötigt.<br />
LG-Nr.: 12-3456-7891/0 · Referenznummer: 76110/00450 Seite: 13 von 21<br />
4 %<br />
2 %
5.7.12. Übertemperatur der Warmwasserbereitung<br />
Verluste durch Übertemperatur der Warmwasserbereitung<br />
Fehlerbeschreibung Warmwassertemperatur zu gering<br />
Kalkulierter Effekt der energetischen Verbesserung durch<br />
Optimierung<br />
Erklärung: Die Warmwasserbereitung erfolgt nach Kriterien der Versorgungssicherheit, des Komforts, der<br />
Vermeidung von Wasserverschwendung und des Legionellenschutzes. Dazu werden entsprechende<br />
hydraulische Systeme installiert und eingeregelt. Stimmen die konkreten Nutzeranforderungen nicht mit<br />
dem System überein führt dies zu überflüssigen Speicherladungen bzw. Zirkulationsverlusten.<br />
5.8. Verluste der Wärmeerzeugung im 24-h Messzyklus<br />
Verluste auf Basis<br />
Messdaten berechnet<br />
Verlust durch<br />
Nichtnutzung<br />
Brennwerteffekt<br />
Abgasverlust<br />
(dynamisch)<br />
Verlust durch Ventilation<br />
und Taktung<br />
Verlust durch<br />
Abstrahlung des Kessels<br />
Verlust durch<br />
unverbranntes CO<br />
Verlust<br />
in % vom Heizwert<br />
11,0<br />
Verluste auf Basis Analyse kalkuliert<br />
Verlust durch Nichtanpassung,<br />
Konfiguration<br />
und Regelung für die<br />
Gebäudebeheizung und<br />
Brauchwassererwärmung<br />
0 %<br />
Verlust<br />
in % vom Brennwert<br />
Verlust<br />
in kWh<br />
LG-Nr.: 12-3456-7891/0 · Referenznummer: 76110/00450 Seite: 14 von 21<br />
9,9<br />
37,3<br />
6,5 5,9 22,1<br />
0,4 0,4 1,5<br />
2,0 1,8 6,8<br />
0,0 0,0 0,1<br />
11,9 10,7 40,3<br />
Verluste gesamt 31,9 28,7 108,1
5.9. Verluste Wärmeverteilung und -übergabe im 24-h Messzyklus<br />
Verluste auf Basis Analyse berechnet<br />
Verlust<br />
in % vom<br />
Heizwert<br />
Verluste durch Übertemperatur der Heizkreise 4<br />
Verluste durch Übertemperatur der<br />
Brauchwassererwärmung und Zirkulation<br />
Verluste durch zeitabhängige Regelabweichungen 2<br />
Verluste gesamt 6<br />
5.10. Wärmebedarf extrapoliert aus 24-h-Messzyklus<br />
Wärmebedarf HZ + WW/Jahr abzüglich Verluste Wärmeerzeugung für<br />
angenommene Innentemperatur von 19°C (Normwert)<br />
Wärmebedarf HZ + WW/Jahr abzüglich Verluste Wärmeerzeugung für<br />
gemessene Innentemperatur von 20°C<br />
Wärmebedarf HZ + WW/Jahr abzüglich Verluste Wärmeerzeugung<br />
bezogen auf beheizte Fläche für angenommene Innentemperatur von<br />
19°C<br />
Wärmebedarf HZ + WW/Jahr abzüglich Verluste Wärmeerzeugung<br />
bezogen auf beheizte Fläche für gemessene Innentemperatur von 20°C<br />
5.11. Berechnungswerte<br />
Verlust<br />
in % vom<br />
Brennwert<br />
Verlust<br />
in kWh<br />
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–<br />
90.436 kWh/a<br />
109.692 kWh/a<br />
Temperaturen minimal mittel maximal<br />
Kessel Vorlauf 37,3 °C 73,7 °C 105,2 °C<br />
Kessel Rücklauf 28,4 °C 43,5 °C 74,6 °C<br />
Heizung Vorlauf 37,2 °C 69,8 °C 101,4 °C<br />
Heizung Rücklauf 29,7 °C 42,8 °C 73,7 °C<br />
Speicher Vorlauf 45,9 °C 63,8 °C 94,1 °C<br />
Speicher Rücklauf 26,6 °C 53,9 °C 79,4 °C<br />
138,1 kWh/(m 2 a)<br />
167,5 kWh/(m 2 a)
5.12. Zusätzliche Temperatursensoren<br />
zusätzliche Sensoren minimal mittel maximal<br />
Vo1 Strangende Keller 37,9 °C 65,6 °C 95,6 °C<br />
Ru1 Strangende Keller 35,0 °C 48,1 °C 60,5 °C<br />
Vo2 Warmwasser 49,1 °C 56,4 °C 63,3 °C<br />
Ru2 Zirkulation 48,9 °C 55,5 °C 62,0 °C<br />
5.13. Temperaturspreizungen<br />
Spreizung minimal mittel maximal<br />
Vorlauf/Rücklauf Kessel 2,3 K 30,2 K 64,1 K<br />
Vorlauf/Rücklauf Heizung -3,9 K 26,9 K 62,3 K<br />
Vorlauf/Rücklauf Speicher -14,4 K 10,0 K 40,9 K<br />
Vorlauf/Rücklauf Strangende (Vo1/Ro1) -8,5 K 8,3 K 31,9 K<br />
Vorlauf/Rücklauf Zirkulation (Vo2/Ro2) -1,1 K 0,9 K 5,2 K<br />
5.14. Brennerwerte im Betriebszustand<br />
zusätzliche Sensoren minimal mittel maximal<br />
Sauerstoffkonzentration 12,4 % 16,6 % 19,9 % %<br />
Luftzahl 2,3 4,5 16,9<br />
Kohlenmonoxidkonzentration 0 ppm 32,7 ppm 1.317 ppm<br />
Abgastemperatur 24 61,6 80,7<br />
Verbrennungslufttemperatur 20,1 21,0 21,9<br />
Zahl der Brennerstarts 58<br />
absolute Brennerlaufzeit h/d 6,5 h/d h/d<br />
mittlere Brennerlaufzeit Min/Takt 6,8 Min/Takt Min/Takt<br />
absolute Brennerlaufzeit Heizung<br />
und Warmwasser<br />
absolute Brennerlaufzeit<br />
Bereitschaft<br />
genutzter Brennwerteffekt<br />
während Brennerlaufzeit<br />
h/d<br />
5,3 h/d<br />
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h/d<br />
h/d 1,2 h/d<br />
%<br />
–<br />
%
5.15. Brennereigenschaften<br />
Brennstoffarbeit im Messzyklus 376,6 kWh/d<br />
Von Kessel erzeugte Nutzarbeit im Messzyklus 268,5 kWh/d<br />
Leistung Teillast - kW<br />
Leistung Volllast (Nennlast) 57,9 kW<br />
5.16. Brauchwasserspeicher<br />
Wasserinhalt Brauchwasserspeicher 500 l<br />
Energiebedarf Brauchwasserspeicher 59,8 kW/h<br />
Zahl der Ladevorgänge für Warmwasserspeicher im Messzeitraum 7<br />
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6. Grafische Verläufe und Kommentare<br />
Messwerte über 24 h, CO ausgeblendet<br />
Kommentar:<br />
Sehr unruhiger Verlauf mit einer Taktrate von 58/24h bzw. 2,4/h, die gesenkt werden kann, bei Außentemperatur<br />
von 12°C viel zu hohes Kessel- und Heizkreistemperaturniveau, fehlende Nachtabsenkung/abschaltung<br />
(Außenhalt), die hohe Verbrennungslufttemperatur (20,1°C bis 21,9°C) weist auf Isolationsmängel<br />
hin, um ca. 50K zu geringe Abgastemperaturen führen zur Kondensationsgefahr im Abgassystem,<br />
der Brenner wird mit Überlast betrieben (siehe Seite 18), CO-Gehalt ist durch die Brennerüberlastung und<br />
mangelnder Wartung in der Startphase zu hoch (Seite 18)<br />
Messwerte 24h Vor- und Rücklauf Kessel<br />
Kommentar:<br />
Spreizung von bis zu 64 K zwischen Vor- und Rücklauf zeugt von geringem Kesselwasserumlauf, führt zur<br />
Kesselabschaltung durch den Kesselthermostat und Nachheizung über den Kesselkörper bis über 100°C<br />
(vergleiche mit Auszug im Bild 6). Die hohe Differenz gefährdet den Kesselkörper.<br />
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Messwerte 24 h <strong>Heizungs</strong>vor- und Rücklauf nach Heizkreispumpe<br />
Messwerte 24 h <strong>Heizungs</strong>vor- und Rücklauf am Strangende im Keller<br />
Kommentar zu Bild 2 bis 4:<br />
Die hohen Kesseltemperaturen sind auch im nachgeschalteten direkten Heizkreis zu erkennen und führen<br />
zu Überhitzungen an den Heizkörpern. Der stark alternierende Temperaturverlauf deutet auf geringen<br />
Wasserumlauf hin und ist ein Resultat der sich schließenden bzw. geschlossenen Thermostatventile<br />
und/oder falscher Pumpeneinstellung. Der Temperaturabfall von der Messstelle hinter der <strong>Heizungs</strong>pumpe<br />
bis zum Strangende im Keller beträgt 4 – 6 K.<br />
Es ist weder eine Abschaltung bei Außentemperaturen oberhalb des Gefrierpunktes in den lastschwachen<br />
Nachtzeiten (Außenhalt) noch eine Nachtabsenkung des Heizkreises eingestellt. Damit werden die<br />
Forderungen der EnEV im § 14 nicht erfüllt.<br />
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Messwerte 24 h Vor- und Rücklauf Speicherladesystem und Zirkulation<br />
Kommentar:<br />
Sprunghafter Anstieg der Zirkulation als Indikator für 7 Warmwasserbereitungsphasen. Die eingestellte<br />
Warmwassertemperatur ist zu gering (Zuschaltung der Speicherladung bei 48°C).<br />
Auszug repräsentativer <strong>Heizungs</strong>takte<br />
Kommentar:<br />
10:15 Uhr: <strong>Heizungs</strong>takt mit Abschaltung bei > 80°C durch den Kesselthermostat und Nachheizphase durch<br />
geringe Kesseldurchströmung 10:50h Uhr: Takt ohne Nachheizphase und erhöhter Kesseldurchströmung im<br />
Falle der Warmwasserbereitung. Die flache rote Kennlinie (<strong>Heizungs</strong>vorlauf) zeigt den Vorrangbetrieb der<br />
Warmwasserbereitung an.<br />
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7. Glossar<br />
Maximale Heizlast bzw. Gebäudeanschlusswert:<br />
Entspricht der nach EN 12831 ermittelten maximalen Heizleistung, die erforderlich ist, um bei der dem<br />
tiefsten Zweitagesmittel entsprechenden Außentemperatur im Gebäude die gewünschte bzw. Norminnentemperatur<br />
kontinuierlich zu halten und die gewünschte bzw. Normwarmwassermenge bereitzustellen.<br />
Die Heizgrenztemperatur ergibt sich aus der Innentemperatur abzüglich 4 K. Die Toleranz für den<br />
berechneten Wert der maximalen Heizleistung beträgt bei einer mittleren Außentemperatur von 8°C 20%.<br />
CO2- Äquivalent<br />
Primärenergie - Äquivalentwert für die CO2- Emission des verbrauchten Brennstoffs, der die gesamte<br />
Prozesskette von der Erschließung der Förderstätte bis zur Einspeisung des Brennstoffes in den Brenner<br />
einschließt.<br />
Erforderliche Brennerleistung<br />
Da bei der Verbrennung Abgas- und Abstrahlungsverluste auftreten, muss über den Brenner mehr Energie<br />
in den Kessel eingebracht werden, als der Kessel an das <strong>Heizungs</strong>system abgeben kann. Damit liegt die<br />
Brennerleistung je nach Kesseltyp und Betriebsbedingungen über der Kesselleistung.<br />
Gebäudeeffizienzgrad<br />
Der Wert wird auf die die bewirtschaftete und beheizte Nutzfläche des Gebäudes bezogen und für eine<br />
angenommene Innentemperatur von 19 °C und die klimatischen Durchschnittswerte von Deutschland<br />
berechnet, wobei der Wärmebedarf für Trinkwasser nicht berücksichtigt wird. Als Äquivalent wird<br />
angegeben, welche Menge Heizöl bei Annahme einer verlustlosen Umwandlung des Brennstoffs in Wärme<br />
für die Beheizung von 1 m² beheizte Fläche des Gebäudes im Jahr verbraucht würde.<br />
Heizgradtage:<br />
Für alle Heiztage wird die Differenz zwischen der mittleren Außentemperatur und der Heizgrenztemperatur<br />
berechnet und aufaddiert, man erhält so die Heizgradtage. Je größer die Heizgradtage sind, desto kälter war<br />
es im betreffenden Zeitraum und desto höher war der Heizenergiebedarf.<br />
Nutzungsgrad<br />
Der Nutzungsgrad der Wärmeerzeugung ist das Verhältnis von der im Messzyklus durch den Kessel<br />
erzeugten Heizwärme (Nutzenergie) zu der vom Kessel verbrauchten Brennstoffenergie (Endenergie) Der<br />
Nutzungsgrad wird auf den Brennwert des Energieträgers bezogen. Er ist eine Eigenschaft des Kessels in<br />
Verbindung mit der Versorgungsaufgabe und enthält alle instationären Betriebssituationen. Da der<br />
Nutzungsgrad bei der Gebäudebeheizung von der jeweiligen Außentemperatur abhängig ist, wird diese für<br />
den jeweiligen Messzyklus ausgewiesen.<br />
Vergleich von benötigter Heizwärme und eingesetzter Brennstoffenergie<br />
Die benötigte Heizwärme bzw. der Wärmebedarf wird aus den angenommenen Werten für die<br />
Innentemperatur von 19°C und der Heizgrenztemperatur von 15°C, der daraus berechneten maximalen<br />
Heizlast bzw. dem Gebäudeanschlusswert, den entsprechenden Heizgradtagen und dem ermittelten<br />
Wärmebedarf für Trinkwassererwärmung berechnet. Zusätzliche solare Wärmegewinne oder<br />
Zusatzheizungen kompensieren Verluste, so dass auch bei niedrigem Nutzungsgrad der Verbrauch niedriger<br />
als der berechnete Bedarf sein kann, Der Endenergieverbrauch bzw. die eingesetzte Brennstoffenergie wird<br />
messtechnisch ermittelt und auf den Brennwert bezogen.<br />
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