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Energiebilanz und Heizlastberechnung für unterschiedliche Zwischenzustände mit einem ergänzenden „Parameterblatt“ für das PHPP


Eine wichtige Aufgabe bei der Qualitätssicherung im Planungsprozess ist zuerst eine detaillierte Energiebilanzberechnung mit dem PHPP. Diese wird in der Regel für den Erstentwurf des Gebäudes erstellt. Bei der Altbausanierung wird die Energiebilanz zum einen für den Ausgangszustand gemacht, um eine Referenzinformation zu haben. Danach wird dann die Energiebilanz für das sanierte Gebäude aufgestellt, bzw. wie beim Neubau für die erste Entwurfsvariante der Sanierung. Danach muss die Energiebilanz laufend gemäß dem Planungsfortschritt aktualisiert werden, so dass die Auswirkungen verschiedener Planungsalternativen stets transparent gemacht werden können.

Insbesondere das Abwägen bei der Auswahl des Wärmeschutzstandards verschiedener Komponenten (Fenster, Wärmedämmung, Qualität der Luftdichtheit und Eigenschaften von Lüftungsgeräten) macht die Energiebilanzberechnung zeitweise zu einem 'Spiel' mit sehr vielen Parametern, so dass der Überblick nicht immer leicht fällt. Eine zusätzliche Anforderung ergibt sich bei der schrittweise durchgeführten Modernisierung.

Eine große Arbeitserleichterung ergibt sich, wenn die Möglichkeit besteht, nicht nur verschiedene Entwurfsvarianten mit derselben PHPP-Datei darzustellen, sondern auch verschiedene Zwischenzustände des sich über Jahre oder Jahrzehnte erstreckenden Modernisierungsprozesses. So kann für jeden Zwischenzustand neben dem Heizwärmebedarf zum Beispiel auch die Gesamt-Heizlast oder das Sommerverhalten ermittelt werden.

Abbildung 3: Ausschnitt aus einem 'Parameterblatt' zum PHPP


Am PHI wurde in den letzten Jahren eine Erweiterung des PHPP entwickelt und getestet, die es erlaubt, verschiedene Planungsstadien und Zwischenzustände eines Gebäudes übersichtlich in einem Arbeitsblatt nebeneinander darzustellen und zu verwalten (Abbildung 3). Gerade bei der Altbausanierung macht es Sinn, verschiedene Planungsvarianten mit Komponenten unterschiedlicher Qualität miteinander zu vergleichen. Z.B. identische Grundrissplanung aber unterschiedliche Dämmstärken, Fenster-U-Werte, Luftdichtheit und Qualitäten des Lüftungsgerätes. In diesem Arbeitskreis wurde die Zusatzfunktion 'Parameterblatt' zum PHPP verwendet, um zusätzlich verschiedenen Stufen der schrittweise durchgeführten Modernisierung darstellen zu können.

Abbildung 4: Für die verschiedenen Zwischenzustände können unterschiedliche Parameter eingegeben werden. Hier dargestellt sind die Eingabefelder für die Bauteilaufbauten mit den sich daraus ergebenden U-Werten. Die jeweils aktive Variante wird automatisch in Spalte B (grün) übertragen.


In der jeweiligen Spalte in weiteren Zeilen (Abbildung 4) müssen dazu lediglich die entsprechenden Parameter der Bauteile, d.h. z.B. die Dämmstärke, der Fenster-U-Wert oder die Luftdichtheit des Gebäudes eingegeben werden. Die jeweils aktuelle Variante, z.B. Spalte '4' in Abbildung 4 wird angewählt, indem deren Inhalt in die zweite Spalte ('B') verknüpft wird. Dies geschieht mittels entsprechender Funktionen der Tabellenkalkulation, die eine automatisierte Verknüpfung erlauben. Die Werte aus Spalte 'B' werden dann durch entsprechende Verknüpfungen in den Eingabefeldern der verschiedenen PHPP-Arbeitsblätter („U-Werte“, Fenster, Lüftung etc.) in die Energiebilanzberechnung eingespeist. In Spalte 'B' werden in den Zeilen 4 bis 37 die wichtigsten Rechenergebnisse aus dem gesamten PHPP über weitere Verknüpfungen zusammengeführt (Abbildung 3). Zuletzt müssen dann diese Rechenergebnisse in einem 'Lese & Schreib' Schritt von Spalte 'B' in die jeweils aktive Spalte 'x', d.h. '1' bis '9'' im Beispiel in Abbildung 3 übertragen werden. Dies kann nicht mit direkten Verknüpfungen geschehen, sondern muss manuell oder mit einem Makro geschehen, welches Schritt für Schritt die einzelnen Spalten anwählt und sodann die Rechenergebnisse zeilenweise in die aktive Spalte kopiert.

Ist die Tabelle mit den Spalten '1' bis '9' fertig kann z.B. der Heizwärmebedarf der verschiedenen Varianten auf einfache Weise vergleichend ausgewertet werden, indem die Verminderung des Heizwärmebedarfs bei einer schrittweise durchgeführten Modernisierung vergleichend für jede einzelne Wärmeschutzmaßnahme in einem Diagramm dargestellt wird. In Abbildung 18 ist eine solche Auswertung dargestellt, wie sie in diesem Arbeitskreis zur Beurteilung der Wirksamkeit verschiedener Wärmeschutzmaßnahmen verwendet wurde.

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