betrieb:nutzung_erfahrungen:messergebnisse:minimalmonitoring:ablauf_minimalmonitoring
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betrieb:nutzung_erfahrungen:messergebnisse:minimalmonitoring:ablauf_minimalmonitoring [2014/03/07 14:59] – cweber | betrieb:nutzung_erfahrungen:messergebnisse:minimalmonitoring:ablauf_minimalmonitoring [2014/03/07 15:09] – cweber | ||
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+ | ====== Ablauf Minimalmonitoring ====== | ||
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+ | Zurück zur Kernfrage eines Minimalmonitorings, | ||
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+ | Bei der Erwartung von üblicherweise 15 kWh/(m²a) Heizwärme und z. B. 22 kWh/(m²a) für das Warmwasser, also zusammen 37 kWh/(m²a), können die 60 kWh/(m²a) zunächst nicht eingeordnet werden. Wie im Abschnitt | ||
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+ | Um der Frage „Funktioniert das Passivhaus wie geplant?“ näher zu kommen, wird das Vorgehen für ein Minimalmonitoring beschrieben. Exemplarisch soll hier das Vorgehen bei Gas- oder Fernwärmeversorgung aufgezeigt werden. Bei anderen Versorgungsarten kann analog vorgegangen werden. \\ | ||
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+ | __**Schritt 1 (Bestimmung Ausgangswert Endenergie): | ||
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+ | Von dem Gebäude müssen mindestens monatliche Zählerablesungen der Endenergiezähler (z. B. Gas, Fernwärme, Strom) vorliegen bzw. bei Versorgung mit Pellets, Stückholz oder Erdöl entsprechende Volumeneinheiten. Der Messzeitraum muss mindestens 12 Monate umfassen. \\ | ||
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+ | Wird die Endenergie nicht direkt in Energieeinheiten (kWh) gemessen, sondern z. B. als Gasvolumen (m³), muss zunächst eine Umrechnung erfolgen. Bei Erdgas kann dafür der Heizwert des Gases verwendet werden, welcher der Versorgerabrechnung entnommen werden kann. Der Heizwert des Gases variiert je nach Mischungsverhältnis und Gastyp (Erdgas H oder L). Vereinfacht kann auch mit der Umrechnung „1 m³ Erdgas entspricht grob 10 kWh“ gerechnet werden. \\ | ||
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+ | __**Schritt 2 (Position Wärmeerzeugung): | ||
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+ | Befinden sich die technischen Einrichtungen zur Versorgung bzw. zur Umwandlung der Energie (Fernwärmeübergabestation, | ||
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+ | Der **Wärmeverlust eines Warmwasser- oder Pufferspeichersspeichers** ist in erster Linie abhängig von der Größe des Speichers und von der Qualität der Wärmedämmung. Die Verluste können z. B. mithilfe der folgenden Grafik abgeschätzt werden. \\ | ||
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+ | Die Daten sind dem PHPP-Handbuch entnommen [PHPP].**// | ||
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+ | Als recht grober, aber gangbarer, Ansatz können **pauschal 12%** des gesamten Endenergiebezugs für Umwandlung- und Speicherverluste abgezogen werden. Diese werden nicht innerhalb der thermischen Hülle des Gebäudes freigesetzt und können damit auch nicht zur Beheizung genutzt werden. Diese Größenordnung ergibt sich als Durchschnittswert aus zahlreiche durchgeführte Messprojekte mit heute typischer Wärmetechnik((Hier liegt selbstverständlich ein weiteres Potential zur Verbesserung der Effizienz – siehe die Empfehlungen des PHI zur Dämmung von Leitungen und Armaturen sowie Warmwasserspeichern.)). Als Zwischenergebnis liegt damit die Wärmemenge vor, die innerhalb der thermischen Gebäudehülle genutzt wurde. \\ | ||
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+ | __**Schritt 3 (Thermische Solaranlage): | ||
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+ | Gibt es in dem Gebäude eine thermische Solaranlage, | ||
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+ | __**Schritt 4 (Abzug Warmwasser): | ||
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+ | Als nächste Verbrauchsgröße muss die **Warmwasserbereitung** identifiziert werden. Dazu bietet sich als einfacher Weg die Aufteilung der Jahresenergiemenge für Heizung und Warmwasserbereitung durch die Ermittlung des sog. Warmwassersockels an. Damit ist ein ganzjähriger Sockelverbrauch gemeint, zu dem der winterliche Heizwärmeverbrauch hinzu kommt. Grafisch ist dies gut abzuleiten (Abbildung 12). Rechnerisch wird der sommerliche Wärmeverbrauch (z. B. Juni bis August) auf das Gesamtjahr hochgerechnet. Für diese Abschätzung sind mindestens monatliche Verbrauchsdaten notwendig. \\ | ||
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+ | Bei dieser Art der Bestimmung des Energieaufwandes für die Warmwasserbereitung muss insbesondere bei kleineren Einheiten (Einzel- und Doppelhäuser) versucht werden sommerliche Minimalverbräuche („Sommerlöcher“), | ||
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+ | Bei dieser Art der Auswertung des Energieeinsatzes für die Warmwasserversorgung kann die normalerweise vorhandene Sommer-Winter-Verbrauchsschwankung __nicht__ berücksichtigt werden. Betrachtet man beispielhafte Messdaten eines umfangreichen Monitoringprojektes aus einem Mehrfamilienhaus mit zwei mal 12 Wohnungen (Abbildung 14), ist trotz einiger Ausreißer der geringere Sommerverbrauch zu erkennen. Es handelt sich um die – für diese Betrachtung relevanten – Energiemengen zur Speicherbeladung. \\ | ||
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+ | Testweise wird jeweils (pro Haus und Jahr) aus den drei Sommermonaten (Juni bis August) der Energieverbrauch für das Gesamtjahr hochgerechnet und die Summe mit dem tatsächlichem Gesamtjahresverbrauch verglichen. Es stellt sich durch diese Methode eine Unterschätzung des Jahreswertes um 5 bis 16 % ein; im **Mittel um 9 %**. \\ | ||
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+ | Der Unterschied vom Sommer- zum Winterverbrauch auf der Seite der Warmwasserentnahme aus dem Speicher ist noch ausgeprägter. Da bei der Messung der Wärmebeladung des Speichers die Zirkulations- und Speicherverluste enthalten sind, vergleichmäßigen sich die jahreszeitlichen Unterschiede jedoch. \\ | ||
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+ | Für ein Minimalmonitoring sollte diese Sommer-Winter-Schwankung entweder nicht berücksichtigt werden oder maximal ein Aufschlag von 10 % auf den aus den drei Sommermonaten ermittelten Werten berücksichtigt werden (die verwendete Methode ist dann im Bericht zu nennen!). Dabei muss die Bewohnerstruktur (Alter, Kinder, Nutzerverhalten) und Gebäudegröße (Anzahl der Wohnungen) berücksichtigt werden. Es sollte immer im Einzelfall entschieden werden, ob eine Berücksichtigung der Schwankung sinnvoll ist. \\ | ||
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+ | **__Schritt 5 (Ergebnis Heizwärmeverbrauch / Abzug Verteilung): | ||
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+ | Für ein Einzelhaus stellt die Energiemenge, | ||
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+ | Im Mehrfamilienhaus mit einer zentralen Wärmeverteilung außerhalb der thermischen Hülle können nochmals Abzüge für die nicht nutzbare Energiemenge der Wärmeverteilung erfolgen. Auch hier gibt es wieder Schwankungen durch eine Vielzahl von Einflussgrößen (Leitungslängen außerhalb der thermischen Hülle, Qualität der Dämmung, etc.). Nach den vom PHI messtechnisch begleiteten Geschosswohnungsbauten wird hier bei typischer heutiger Wärmetechnik (2010) ein pauschaler Abzug von 17 % der ermittelten Energiemenge vorgeschlagen. \\ | ||
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+ | **__Schritt 6 (Optional: Temperaturkorrektur): | ||
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+ | Bei Kenntnis der winterlichen Gebäudeinnentemperatur kann optional noch eine Korrektur des Heizwärmeverbrauchs erfolgen, wenn eine von der Berechnung abweichende Innentemperatur vorliegt. Wichtig ist dabei, | ||
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+ | * dass es sich um eine repräsentative Temperatur für das Gesamtgebäude handelt und nicht um die eines einzelnen Raumes mit gesonderter Nutzung (Küche, Wohn- oder Schlafzimmer), | ||
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+ | * dass die Temperaturmessung nicht Einflüssen wie direkter Sonneneinstrahlung oder Kaltluft von geöffneten Türen oder Fenstern ausgesetzt ist und \\ | ||
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+ | * dass es sich um eine Temperaturmessung mit einer vertretbaren Genauigkeit (≤ ± 0,5 K) handelt. \\ | ||
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+ | Der sicherste Weg ist das Einsetzten der gemessenen Temperatur in die aktuelle PHPP-Berechnung um die Differenz im Heizwärmebedarf zu ermitteln. Dieser Wert kann dann auch beim Verbrauch zum Ansatz gebracht werden. \\ | ||
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+ | Ist das PHPP nicht digital verfügbar, kann zunächst die Differenz der gemessenen winterlichen Temperatur zur Bilanztemperatur (Standard 20°C) berechnet werden. Pauschal wird dann ein moderater Abzug von 2 kWh/(m²a) je Kelvin Temperaturdifferenz angesetzt. \\ | ||
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+ | Auch ohne Messung der Innentemperatur kann testweise für z. B. 19, 21 und 22 °C eine Korrektur durchgeführt werden, um die Größenordnung der möglichen Verbrauchsänderung einschätzen zu können. \\ \\ | ||
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+ | **__Ergebnis Heizwärme__** \\ | ||
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+ | Als Ergebnis erhält man eine Abschätzung des Heizwärmeverbrauchs des Gebäudes ohne weitere detaillierte Korrekturen, | ||
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+ | __**Schritt 7: Primärenergiebewertung (inkl. Gesamtstromverbrauch)**__ \\ | ||
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+ | Ein energetisches Gesamtbild für ein Gebäude ergibt sich bei der Bewertung der bezogenen Endenergie mit Berücksichtigung des Strombezugs für Haushalts- und Technikstrom. \\ | ||
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+ | Zuerst wird der gesamte Endenergiebezug für die Wärmeerzeugung (Heizung/ Warmwasser) inkl. aller Verluste etc. (also ohne jegliche Abzüge) mit dem entsprechenden Primärenergiefaktor (PE-Faktor) bewertet. Diese Faktoren zur Bewertung auch der vorgelagerten Prozesskette zur Erzeugung der Energie können z. B. dem PHPP Handbuch entnommen werden. \\ | ||
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+ | Im Fall einer Gasversorgung wird der gesamte Erdgasbezug mit dem PE-Faktor von 1,1 multipliziert, | ||
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+ | Als Zweites wird mir dem gesamten bezogenen Strom im gleichen Bilanzjahr ebenso verfahren. Dieser wird mit dem PE-Faktor von 2,6 kWh/kWh bewertet (Zeitperiode 2010 - 2013). Beide primärenergetisch bewerteten Ergebnisse werden addiert. Der Grenzwert für diese Primärenergiesumme beträgt bei der Zertifizierung von Passivhäusern rechnerisch 120 kWh/(m²a). Um diesen Wert zu unterschreiten, | ||
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+ | Die Berechnung des **Primärenergiebezugs** ist durch die Verwendung der gesamten, unkorrigierten Endenergiebezüge belastbar und kann gut zur Prüfung der Einhaltung des PE-Grenzwertes verwendet werden. \\ | ||
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+ | ===== Beispielrechnung Monimalmonitoring ===== | ||
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+ | Um das schrittweise Vorgehen beim Minimalmonitoring zu erläutern, wird hier ein Beispiel für ein erdgasversorgtes Passivhaus mit einer beheizten Fläche von 150 m² dargestellt: | ||
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+ | Der abgeschätzte Heizwärmeverbrauch des Gebäudes liegt (unter Berücksichtigung der Unsicherheiten eines Minimalmonitorings) im Bereich eines typischen Passivhauses. Der Primärenergiekennwert überschreitet den Grenzwert um gut 10 kWh oder ca. 8%. Der festgestellte Strombezug von knapp 29 kWh/m²a ist zwar niedriger als der deutsche Durchschnittswert von über 30 kWh/(m²a), es sind aber auf jeden Fall deutliche Einsparpotentiale vorhanden. In der Passivhaus-Siedlung Hannover Kronsberg wurden in 18 Haushalten (mit Stromsparberatung) Stromverbrauchswerte (alle Haushaltsanwendungen, | ||
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+ | ====== Siehe auch ====== | ||
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betrieb/nutzung_erfahrungen/messergebnisse/minimalmonitoring/ablauf_minimalmonitoring.txt · Zuletzt geändert: 2018/10/16 09:34 von cblagojevic