16. DIN V 18599
Inhaltsverzeichnis
Allgemein
Die Normenreihe DIN V 18599 wurde in einem gemeinsamen Arbeitsausschuss der DIN Normenausschüsse Bauwesen (NABau), Heiz- und Raumlufttechnik (NHRS) und Lichttechnik (FNL) erarbeitet. Sie stellt eine Methode zur Bewertung der Gesamtenergieeffizienz von Gebäuden zur Verfügung, wie sie nach Artikel 3 der Richtlinie 2002/91/EG des Europäischen Parlaments und des Rates über die Gesamteffizienz von Gebäuden (EPBD) ab 2006 in allen Mitgliedsländern der Europäischen Union (EU) gefordert ist.
Die DIN V 18599 dient zur Berechnung des Nutz-, End und Primärenergiebedarfs von Heizung, Kühlung, Lüftung, Trinkwarmwasser und Beleuchtung von Gebäuden. Sie stellt damit eine Methode zur Bewertung der Gesamtenergieeffizienz bzw. der Energiebilanz von Gebäuden zur Verfügung. Dabei berücksichtigt die Normreihe auch die gegenseitige Beeinflussung von Energieströmen und die daraus resultierenden planerischen Konsequenzen. Neben der Berechnungsmethode werden ebenfalls nutzungsbezogene Randbedingungen für eine neutrale Bewertung zur Ermittlung des Energiebedarfs angegeben (unabhängig von individuellem Nutzerverhalten und lokalen Klimadaten).
Die DIN V 18599 wird vor allem im Zusammenhang mit der Energieeinsparverordnung (EnEV) verwendet. Die EnEV verweist in mehreren Paragraphen auf die Norm. Die Normreihe ist geeignet, den langfristigen Energiebedarf für Gebäude oder auch Gebäudeteile zu ermitteln und die Einsatzmöglichkeiten erneuerbarer Energien für Gebäude abzuschätzen.
Die Algorithmen der DIN V 18599 sind anwendbar für die energetische Bilanzierung von Wohn- und Nichtwohngebäuden sowie von Neubauten und Bestandsbauten.
Die Neufassung der DIN V 18599 soll die Grundlage für die Novellierung der EnEV im Jahr 2017 (»EnEV 2017) werden, mit der der »Niedrigstenergiegebäude-Standard“ umgesetzt werden soll. Die aktuelle Fassung „2016-17“ wurde im Oktober 2016 herausgegeben und umfasst 11 Teile, die einzelne Themenschwerpunkte behandeln:
- Teil 1: Allgemeine Bilanzierungsverfahren, Begriffe, Zonierung und Bewertung der Energieträger
- Teil 2: Nutzenergiebedarf für Heizen und Kühlen von Gebäudezonen
- Teil 3: Nutzenergiebedarf für die energetische Luftaufbereitung
- Teil 4: Nutz- und Endenergiebedarf für Beleuchtung
- Teil 5: Endenergiebedarf von Heizsystemen
- Teil 6: Endenergiebedarf von Lüftungsanlagen, Luftheizungsanlagen und Kühlsystemen für den Wohnungsbau
- Teil 7: Endenergiebedarf von Raumlufttechnik- und Klimakältesystemen für den Nichtwohnungsbau
- Teil 8: Nutz- und Endenergiebedarf von Warmwasserbereitungsanlagen
- Teil 9: End- und Primärenergiebedarf von stromproduzierenden Anlagen
- Teil 10: Nutzungsrandbedingungen, Klimadaten
- Teil 11: Gebäudeautomation
Im Folgenden sollen die einzelnen Teile kurz vorgestellt werden:
Teil 1:
Teil 1 der Normenreihe gibt einen Überblick über das Vorgehen bei der Berechnung des Nutz-, End-, und Primärenergiebedarfs für die Beheizung, Kühlung, Beleuchtung und Warmwasserbereitung für Gebäude. Es werden allgemeine Definitionen bereitgestellt, die übergreifend für alle Normteile gelten. Durch die Verbesserung bereits vorhandener Energiebilanzverfahren bzw. vorhandener Normen, ist nun eine integrierte Bilanzierung der Nutzenergie für Heizen und Kühlen möglich. Außerdem wird eine gemeinsame Wärmeerzeugung für die Pumpenwarmwasserheizung und die Klimaanlage durch einen Erzeuger gemeinschaftlich bewertet.
Um eine umfassende Bilanzierung zu gewährleisten und Niedrigst-, Null- oder Plusenergiegebäude besser außerhalb des Bilanzrahmens des EnEV besser bewerten zu können, wurde die Endenergie um einen Anteil für Nutzerstrom (Haushaltstrom) erweitert.
Außerdem wird ein Gebäude in Zonen eingeteilt. Für jede Zone wird der Nutzenergiebedarf für Heizen (früher Heizwärmebedarf) und Kühlen getrennt bestimmt. Die Versorgungseinrichtungen eines Gebäudes (Heizung, Trinkwarmwasserbereitung, Lüftung, Kühlung, Beleuchtung) können jedoch von den Zonen abweichende Versorgungsbereiche umfassen. Diese können sich über mehrere Zonen erstrecken, eine Zone kann auch mehrere Versorgungsbereiche umfassen.
Teil 2:
Teil 2 behandelt die Zulufttemperatur und den mittlerer Anlagenluftwechsel zur Bewertung von Wärmeüberträgern und den ungeregelten Wärmeeintrag. Dabei werden die Nutzungsbedingungen verknüpft. Der ermittelte Nutzenergiebedarf für das Heizen und Kühlen der Gebäudezone aus Teil 2 bildet zusammen mit dem Nutzenergiebedarf für die Luftaufbereitung aus Teil 3 die Basis für die weiterführende Bestimmung des Endenergiebedarfs und schließlich der primärenergetischen Bewertung nach Teil 1.
Die für diesen Teil entwickelte Methodik erweitert die bestehenden Verfahren zur Ermittlung des Heizenergiebedarfs um die Ermittlung des Kühlbedarfs und um den Einbezug von raumlufttechnischen Anlagen. Dazu gehört auch die Erweiterung um Wärmequellen und Wärmesenken in den Gebäudezonen. Wärmequellen sind im Allgemeinen die inneren Wärmequellen und die solare Einstrahlung, aber auch Transmission und Lüftung aus angrenzenden wärmeren Bereichen. Zu den Wärmesenken zählen in der Regel die Transmission und Lüftung nach außen, hier können aber auch die Abstrahlung nach Außen, oder Kältequellen im Inneren einbezogen werden.
Das Zusammenwirken von bau- und haustechnischen Anforderungen ermöglicht es, die Wärmeeinträge bedarfsorientiert einzubeziehen.
Teil 3:
Teil 3 verschafft einen Überblick über den Nutzenergiebedarf für das Heizen, Kühlen, Be- und Entfeuchten in zentralen RLT-Anlagen sowie den Energiebedarf für die Luftförderung durch diese Anlagen.
Unter Berücksichtigung wesentlicher Eingangsgrößen (Art und Dimensionierung von Energierückgewinnungsanlagen, Qualität der Feuchteanforderungen, Art des Befeuchtungssystems) wurde eine Matrix von 46 sinnvollen Anlagenkombinationen erstellt, die einen Großteil der in der Praxis vorkommenden Anlagenschaltungen abdecken.
In der Neufassung gab es eine Erweiterung bezüglich der Berücksichtigung von Kombinationen aus kühllastabhängig und bedarfsabhängig geregelten Variabel-Volumenstrom-Anlagen. Auch eine bedarfsabhängige Berechnung des elektrischen Energiebedarfs von Ventilatoren ist nun möglich.
Teil 4:
In Teil 4 geht es um die beleuchtungstechnischen Einflüsse. Diese umfassen die installierte Anschlussleistung des Beleuchtungssystems, die Tageslichtversorgung, Beleuchtungskontrollsysteme und die Nutzungsanforderungen. Der Geltungsbereich umfasst ausschließlich die Beleuchtung zur Erfüllung der Sehaufgabe in Nichtwohngebäuden. Dekorative Beleuchtung wird nicht berücksichtigt.
Eine vereinfachte Ermittlung der tageslichversorgten Fläche kann nun alleine aus der Geometrie der Fassade ohne Berücksichtigung der internen Geometrie und Raumaufteilung des Gebäudes erfolgen.
Weiterhin wurden die Kennwerte von LED-Produkten aktualisiert und erlauben nun eine deutlich realitätsnähere Bewertung von LED-Lampen und LED-Leuchten auch ohne Herstellerdaten.
Teil 5:
Teil 5 liefert ein Verfahren zur energetischen Bewertung von Heizsystemen, erarbeitet durch die Methodik der DIN V 4701-10. Der Anwendungsbereich der Norm ist allerdings erweitert worden. So gibt es keine Einschränkungen bezüglich der Gebäudenutzung oder des bauseitigen Heizwärmebedarfs. Die Anwendbarkeit für den Bestand macht die Aufnahme von Standardwerten für ältere Heizsysteme erforderlich, wie z.B. energetische Kennwerte von Altkesseln.
Des Weiteren wird bei der Bestimmung der rechnerischen Laufzeit einer Heizungsanlage sowohl eine Absenkung oder Abschaltung in der Nacht als auch am Wochenende berücksichtigt.
Wärmeverluste von Heizkesseln werden brennwertbezogen ausgewiesen. Es gibt zudem einen neu gefassten Bewertungsansatz für thermische Solaranlagen mit Dimensionierung der Anlagen in Abhängigkeit vom Warmwasserbedarf. Außerdem wird der Energieaufwand der Wärmeübergabe und die Regelung über Temperaturabweichungen statt wie bisher über Teilnutzungsgrade berücksichtigt. Zusätzlich wurde die Bewertung von Elektro-Wärmepumpen und die Integration von leistungsgeregelten Sole-Wasser-Wärmepumpen überarbeitet.
Teil 6:
Teil 6 dieser Normenreihe liefert ein Verfahren zur energetischen Bewertung für Wohnungs-lüftungsanlagen - mit und ohne Wärmerückgewinnung Abwärmenutzung - sowie Luftheizungsanlagen in den einzelnen zu bewertenden Prozessbereichen für Wohngebäude.
Die Bewertungsmethode gilt gleichermaßen für neu zu errichtende Gebäude als auch für bestehende Gebäude bzw. Baumaßnahmen im Bestand. Die Bewertung erfolgt grundsätzlich für die in DIN V 18599-1 definierten Zonen.
Teil 7:
Teil 7 der Normenreihe DIN V 18599 beschreibt die Berechnung des Endenergiebedarfs für die Raumlufttechnik und Klimakälteerzeugung. Ausgehend vom Nutzenergiebedarf für die Raumkühlung (Teil 2) und der Außenluftaufbereitung (Teil 3) werden Übergabe- und Verteilverluste für die Raumkühlung und RLT-Kühlung/RLT-Heizung berechnet und Randbedingungen für den Komponenten der Raumlufttechnik definiert.
Teil 8:
In Teil 8 der Normenreihe wird ein Verfahren zur energetischen Bewertung von Warmwassersystemen vorgestellt. Dieses baut ebenfalls auf der Methodik der DIN V 4701-10 auf.
Die Norm gestattet eine energetische Bewertung aller typischen Systeme zur Trinkwassererwärmung im Neubau und im Gebäudebestand. Es können zentrale und dezentrale Warmwasserversorgungsanlagen auf der Basis von fossilen Brennstoffen, Strom, Fernwärme oder regenerativen Energieträgern abgebildet werden.
Der Warmwasserbedarf in Wohngebäuden wird auf die Wohnfläche bezogen und differenziert für Ein- und Mehrfamilienhäuser ausgewiesen. Neu berücksichtigt werden Wohnungsstationen (Frischwasser), Wärmerückgewinnung aus Duschwasser und Gas-Durchlauferhitzer. Hinzu kommt, dass Elektro-Durchlauferhitzer anhand der Regelung und nicht mehr nach dem Baualter bewertet werden.
Teil 9:
Teil 9 zeigt ein Verfahren zur Berechnung des Endenergieaufwands für Kraft-Wärme-gekoppelte Systeme (z.B. BHKW), die als Wärmeerzeuger innerhalb eines Gebäudes zur Wärmeerzeugung eingesetzt werden.
Bei der KWK muss hierbei der Endenergieaufwand betrachtet werden, der der Wärmeerzeugung zuzurechnen ist. Der im KWK-System erzeugte Strom wird dazu unter Berücksichtigung der Primärenergiefaktoren für elektrischen Strom und den verwendeten Endenergieträger aus dem gesamten Endenergieaufwand herausgerechnet.
In der Neufassung gab es eine Einführung eines vereinfachten Verfahrens zur Bestimmung des Eigenstromverbrauchs von PV-Anlagen bei Wohngebäuden mit Berücksichtigung des Haushaltsstroms und des Einflusses von Batteriespeichern auf die Eigenstromnutzung. Das Ergebnis der Berechnung nach diesem Normteil ist der anrechenbare Endenergieaufwand, der für die Bestimmung des Primärenergieaufwands nach Teil 1 erforderlich ist.
Tabelle 6: Überschlägige Berechnung für Primärenergiefaktoren
Teil 10:
In Teil 10 werden Randbedingungen für Wohn- und Nichtwohngebäude sowie Klimadaten für das Referenzklima Deutschland zur Verfügung gestellt. Neu ist die Umstellung des Nutzenergiebedarfs für Trinkwarmwasser bei Wohngebäuden von fixen Größen je Gebäudetyp auf flexible Werte (8,5 bis 15,5 kWh/m²NGFa) in Abhängigkeit der Wohnungsgröße und die Ergänzung von Angaben zum Anwendungsstrombedarf bei Wohngebäuden für die Bewertung der Eigenstromnutzung von PV-Anlagen.
Teil 11:
Mit der aktuellen Fassung von Teil 11 der Norm werden weiterführende Angaben zum elektrischen Hilfsenergieaufwand der Komponenten der Gebäudeautomation gemacht. Außerdem erfolgte eine Anpassung an die in den verschiedenen Normteilen überarbeiten Berechnungsansätze (z.B. hinsichtlich der Bewertung der Wärmeübergabesysteme über Temperaturabweichungen).
Teil 12:
Ein Teil 12 (Tabellenverfahren für Wohngebäude) ist in Vorbereitung. Dieser soll ein vereinfachtes Bewertungsverfahren für Wohngebäude auf der Basis von Tabellenwerten bereitstellen. Grundlage des Verfahrens ist eine Jahresbilanz des Gebäudes auf der Basis von Aufwandszahlen und mit teilweise festgelegten Randbedingungen.
Zur DIN V 18599 gibt es folgende Beiblätter:
- Beiblatt 1: Bedarfs- und Verbrauchsabgleich
- Beiblatt 2: Beschreibung der Anwendung von Kennwerten bei Nachweisen des EEWärmeG
- Beiblatt 3: Überführung der Bilanzierungsergebnisse in ein standardisiertes Ausgabeformat
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