In projektübergreifenden und vergleichenden Performance- und Komfortanalysen wird die große, wissenschaftliche Datenbasis aus den vielen EnOB-Modellprojekten genutzt, um Antworten zu entwickeln zu ganz konkreten und praxisrelevanten Themenstellungen für Neubau und Sanierung. Mit dieser Analyse soll die Performance verschiedener Neubauten aus dem Forschungsbereich "EnBau" und einiger Sanierungsprojekte aus "EnSan" miteinander anhand von Energieverbrauchswerten verglichen werden.

Inhalt

A)  Realer Energieverbrauch versus Planungsdaten
B)  Monitoring von Gebäuden
C)  Energieverbrauch für Heizen, Lüften, Kühlen und Beleuchtung
D)  Energieverbrauch für nutzungsspezifische Anwendungen
E)  Stromverbrauch nach Bereichen
F)  Primärenergiebilanz für Neubauten
G)  Energieverbrauch im Zeitverlauf
H)  Gebäude in dieser Auswertung
 

A) Realer Energieverbrauch versus Planungsdaten

Für den Vergleich wurden die Energiekennwerte auf die Nettogrundfläche bezogen. Diese Verfahrensweise findet sich auch in der aktuellen EnEV 2009 wieder. Im Unterschied zur der Methodik, welche der Energieeinspar-Verordnung zugrunde liegt, bezieht sich der Bilanzraum jedoch nur auf das beheizte Gebäudevolumen, also beispielsweise ohne Tiefgaragen etc. Die Kennwerte beziehen sich auf den Verbrauch für Heizen, Lüften, Kühlen und Beleuchtung soweit nicht anders angegeben. Die Messdaten stammen jeweils von der für das Projektmonitoring verantwortlichen Hochschule. Die Bezeichnung ‚nicht elektrisch‘ verweist auf fossile Brennstoffe, Biomasse oder Fernwärme. Bezugszeitraum ist das Jahr 2009.

Die Verbrauchswerte streuen relativ stark, dies liegt an verschiedenen Faktoren: Nutzungstyp, Gebäudekonzept, Energiekonzept, Qualität der Einregulierung der Gebäudetechnik sowie das konkrete Nutzungsverhalten. 

B) Monitoring von Gebäuden

EnBau steht für den Forschungsbereich »Energieoptimierter Neubau«. Hier werden mehr als zwanzig Büro- und Verwaltungsgebäude sowie öffentliche und gewerbliche Gebäude mit minimalem Energiebedarf geplant und gebaut. Die Gebäude werden völlig normal genutzt und über eine längere Nutzungsdauer wissenschaftlich evaluiert und im laufenden Betrieb optimiert. Die Möglichkeiten und Vorteile einer primärenergetisch optimierten Planung werden also an konkreten Modellprojekten ausgelotet.

EnSan steht für den Forschungsbereich »Energetische Verbesserung der Bausubstanz«. Hier werden ambitionierte Sanierungskonzepte in Verbindung mit innovativen Technologien erprobt. Mit verlässlichen Daten aus der wissenschaftlichen Evaluierung erster Pilotanwendungen soll die Basis für eine breite Marktanwendung konsequenter und nachhaltiger Sanierungen geschaffen werden.

Die EnBau- und EnSan-Modellprojekte durchlaufen ein detailliertes, mehrjähriges Monitoring nach wissenschaftlichen Kriterien. Damit werden innovative Konzepte und Technologien auf Ihre Wirksamkeit und Praxistauglichkeit untersucht und die Gebäude können auf der Basis im laufenden Betrieb gezielt optimiert werden.

Mit dieser Darstellung werden jetzt die Performance von Neubauten und Sanierungsprojekten miteinander anhand von Energiekennwerten verglichen.
 

C) Energieverbrauch für Heizen, Lüften, Kühlen und Beleuchtung

In Grafik 1 sind die Energieverbräuche einiger Neubauten aus dem Forschungsbereich EnBau im Vergleich mit drei Sanierungsprojekten aus dem Forschungsbereich EnSan zu dargestellt. Die Werte sind Endenergiewerte, sie sind also noch nicht primärenergetisch bewertet, und sie beinhalten den Energieaufwand für Heizen, Lüften, Kühlen und Beleuchtung (TGA). Das Gebäude „Museum Ritter“ fällt als Sonderbau mit erhöhten konservatorischen Anforderungen an das Raumklima deutlich aus dem Rahmen der restlichen Projekte. Die hohen Verbräuche im „Haupthaus der KfW“ sind auf Probleme mit der Kältetechnik und der Regelung zurückzuführen. Die hohen Wärmeverbräuche beim Projekt „KfW Ostarkade“ sind durch die Schwierigkeiten mit dem Pelletkessel begründet, zudem wird hier das Atrium beheizt. Das Sanierungsprojekt REB weist aufgrund von Wärmeverlusten über die Lüftung und Undichtigkeiten in der Gebäudehülle einen erhöhten Heizwärmebedarf auf.

In Grafik 2 sind die gleichen Messwerte wie in Grafik 1 dargestellt, hier jedoch primärenergetisch gewichtet. Die zu Grunde liegenden Primärenergiefaktoren basieren auf die DIN V 18599. Gutschriften aus der Photovoltaik werden hier nicht berücksichtigt. Deshalb schneiden diejenigen Gebäude günstiger ab, bei denen bei der Wärme- und Stromversorgung nachhaltige Energieträger eingesetzt werden: Fernwärme, lokale Kraft-Wärme-Kopplung und regenerative Energieträger wie beispielsweise Biomasse, Holzpellet oder thermische Solarenergie. 

D) Energieverbrauch für nutzungsspezifische Anwendungen

In Grafik 3 kommen im Vergleich zu Grafik 1 die Verbrauchswerte der nutzungsspezifischen elektrischen Verbraucher hinzu: Das sind Büroausstattung, Rechner und Informationssysteme sowie andere Geräte in den Gebäuden. Hier wird deutlich, dass einige Gebäude einen weit überdurchschnittlichen Energiebedarf für nutzungsspezifische Anwendungen haben, was eine hohe Gebäudeenergieeffizienz deutlich relativieren kann. Das wird besonders deutlich beim Passivbürogebäude "Lamparter". Auch hier gibt es generell ein enormes Optimierungspotenzial und Ansätze für deutlich mehr Energieeffizienz.
Erkennbar ist, das in manchen Gebäuden die nutzungsspezifischen Energieverbräuche, zumeist für strombetriebene Geräte, sehr hoch ist und die hohe Energieeffizienz der Gebäude doch relativiert. Dies gilt beispielsweise für das Passivhaus-Bürogebäude Lamparter und für das Fabrik- und Laborgebäude SurTec.

In Grafik 4 sind die gleichen Messwerte wie in Grafik 3 dargestellt, hier jedoch primärenergetisch gewichtet. Die zu Grunde liegenden Primärenergiefaktoren basieren auf die DIN V 18599. Also schneiden auch hier die Gebäude günstiger ab, bei denen bei der Wärme- und Stromversorgung auf nachhaltige Energieträger eingesetzt werden: Fernwärme, lokale Kraft-Wärme-Kopplung und regenerative Energieträger wie beispielsweise Biomasse, Holzpellet oder Solarenergie.

E) Stromverbrauch nach Bereichen

Grafik 5 zeigt im Gebäudevergleich wie viel Strom für welche Bereiche der technischen Gebäudeausrüstung (TGA) einsetzt wird. Neben den energiekonzeptbezogenen Unterschieden zeigen hier drei Gebäude einen auffällig hohen Strombedarf: Das Solar Decathlon Haus der TU Darmstadt hat 2007 den Wettbewerb in Washington gewonnen. Doch für die kleine Energiebezugsfläche von nur 53 m² und das damit verbunden ungünstige A/V-Verhältnis muss das kleine Haus, das zudem allein auf den Energieträger Strom setzt, seinen Tribut zollen. Das Gebäude „Museum Ritter“ fällt auch hier mit erhöhtem Stromverbrauch auf. Dies liegt wiederum an den nutzungsspezifischen Anforderungen des Museums. Das Gebäude des Unternehmens SurTec ist ein Industriebau mit erhöhten energetischen Anforderungen und nutzungsbedingten Herausforderungen. In dem Gebäude sind die Produktion, das Labor, ein dreispänniges Hochregallager sowie Büros unter einem Dach vereint. Aufgrund der erstgenannten Bereiche gibt es nutzungsbedingt einen enorm hohen Lüftungsbedarf.

F) Primärenergiebilanz für Neubauten

Grafik 6 zeigt die Bilanzierung von Primärenergieverbrauch für Lüftung, Kühlung, Beleuchtung und Heizung unter Berücksichtigung der Stromerzeugung durch Photovoltaik und Kraft-Wärme-Kopplung, was als Stromgutschrift in die Bilanz eingeht. Dabei wird bei den Primärenergiefaktoren für die Kraft-Wärme-Kopplung differenziert nach erneuerbaren und nicht-erneuerbaren Anteilen der dabei genutzten Energieträger. Die Solarfabrik Solvis zeigt eine ausgeglichene Bilanz, das Gebäude ist also ein Netto-Nullenergie-Gebäude. Das Solar Decathlon Haus (SDH 2007) erreicht sogar eine positive Bilanz, es kann also mit Fug und Recht als Plusenergie-Gebäude bezeichnet werden.

G) Energieverbrauch im Zeitverlauf

Grafik 7 zeigt die Entwicklung des Endenergieverbrauchs einzelner Gebäude für Lüftung, Kühlung, Beleuchtung und Heizung im Verlauf von jeweils zwei bis drei Jahren. Die dargestellten Projekte durchlaufen eine Phase der wissenschaftlichen Evaluierung und Optimierung, die sich über mindestens 2 Jahre erstreckt. Die durch das wissenschaftliche Monitoring aufgedeckten Probleme ermöglichen eine genauere Einregulierung der Systeme und Korrekturen der Betriebsweise. So werden die Projekte in Bezug auf Energieeffizienz und Nutzerkomfort weiter optimiert. Bei den meisten Gebäuden konnte mit diesen Optimierungsmaßnahmen im laufenden Betrieb eine deutliche Effizienzsteigerung erreicht werden.

H) Gebäude in dieser Auswertung

• EuB: Sanierung des Druckereigebäudes mit Druckvorstufe in Karlsruhe
• REB: Sanierung des Verwaltungsgebäudes der Entsorgungsbetriebe Remscheid mit Wagenhalle
• Haupthaus der KfW: Sanierung der Bürotürme der Kreditanstalt für Wiederaufbau in Frankfurt
• Bürosanierung: Sanierung eines Gebäudes zum Bürogebäude in Passivhaus-Standard (Tübingen)
• SDH 2007: Solar Decathlon House aus dem Jahre 2007 (Experimenteller Neubau)  
• Haus der Region: Neubau des Regionshaus Hannover
• PW Haus: Neubau des Dienstleistungs- und Verwaltungszentrum Barnim
• UBA Dessau: Neubau Umweltbundesamt in Dessau
• SIC: Neubau des Solar Info Center in Freiburg
• BOB: Neubau des Balanced Office Building in Aachen
• TMZ Erfurt: Neubau des Technologiezentrums Erfurt
• EnerGon: Neubau eines Bürogebäudes in Passivhausstandard (Ulm)
• KfW Ostarkade: Neubau der Kreditanstalt für Wiederaufbau in Frankfurt
• Pollmeier: Neubau eines Verwaltungsgebäudes der Pollmeier Massivholz GmbH (Creuzburg)
• Lamparter: Neubau eines Bürogebäudes der Fa. Lamparter in Weilheim a.d. Teck
• DB Netz: Neubau der DB Netz in Hamm
• Ritter: Neubau des Museum Ritter in Waldenbuch
• Lebenshilfe: Neubau von barrierefreien Werkstätten mit Verwaltungstrakt und Gemeinschaftsbereich in Lindenberg (Allgäu)
• Solvis: Neubau eines Gebäudes für Produktion und Verwaltung der Solvis GmbH in Braunschweig
• SurTec: Neubau eines Mehrzweckgebäudes mit Büro-, Labor- und Produktionstrakt in Zwingenberg
• GMS: Neubau der Gebhard-Müller-Berufsschule in Biberach
• ZUB: Neubau des Zentrums für Umweltbewusstes Bauen in Kassel
• NIZ: Neubau eines Institutsgebäude mit Büros und Labors für das Informatikzentrum der TU Braunschweig 

Weitere Informationen zu ...

Monitoring und Analyse: Begleitforschung für Modellprojekte

Detaillierte Monitoringdaten zu den EnOB-Modellprojekten: EnOB-Gebäudedatenbank