DIN 18599

DIN V 18599 „Bewertung von Gebäuden“

Berechnung des Nutz-, End- und Primärenergiebedarfs für Heizung, Kühlung, Lüftung, Trinkwarmwasser und Beleuchtung

Bis zum Jahr 2005 erfolgte die energetische Bilanzierung im wesentlichen auf der Grundlage von zwei Normen. Der Teil 6 der DIN V 4108 liefert ein Verfahren zur Bilanzierung der Nutzwärme eines Gebäudes unter Berücksichtigung der Gewinne und Verluste. Mit Hilfe der DIN V 4701-10 lassen sich zusätzlich die Anlagenverluste berechnen und die Energiebilanz bis zum Endenergiebedarf und zum Primärenergiebedarf fortführen.

Die genannten Berechnungsverfahren dienen im wesentlichen zur Energiebilanzierung von Wohngebäuden und Gebäuden, die auf eine bestimmte Temperatur geheizt werden müssen.

Mit der EU-Gebäuderichtlinie vom 16. Dezember 2002 hat Europa die Steigerung der Energieeffizienz bei Gebäuden als wichtiges Ziel definiert. Aus umweltpolitischen und wirtschaftsstrategischen Gründen müssen die Mitgliedsstaaten Maßnahmen zur Effizienzsteigerung ergreifen. Dazu zählen die Einführung von Mindestanforderungen an die Gesamtenergiekennzahl neuer Gebäude und bestehender sanierter Gebäude, sowie die Differenzierung der Grenzwerte in Abhängigkeit der Nutzung. Hinzu kommen die Einführung von Energieausweisen und die Forderung nach regelmäßigen Inspektionen von Heizkesseln und Klimaanlagen.

In der Bilanz müssen neben den in der DIN V 4108-6 bekannten Größen auch die Beleuchtung und die Klimatisierung mit berücksichtigt werden.

Da im Wohngebäudebereich in Deutschland ein Vermeidungsgebot für Klimaanlagen besteht und der Beleuchtungsbedarf als Teil der inneren Last pauschal angenommen werden kann, waren für die Bilanzierung bei Wohngebäuden die bekannten Normen ausreichend.

Der Anpassungsbedarf entstand bei den Nichtwohngebäuden, da die „alten“ Bilanzierungsansätze eine differenzierte Berechnung auf Grund der unterschiedlichen Nutzung nicht zulassen und die DIN V 4108-6 keine Methode zur Bilanzierung von Beleuchtungsbedarf und Kühlbedarf kennt.

Nun hätte die Möglichkeit bestanden, die DIN V 4108-6 und die DIN V4108-10 um den Teil Beleuchtung und Klimatisierung zu erweitern und den unterschiedlichen Nutzungsarten in einem Gebäude durch einen Mehrzonenansatz gerecht zu werden.

Man hat sich aber dazu entschieden eine komplett neue Norm zu entwickeln. Dabei sind bekannte Ansätze aus verschiedenen Normen, so auch aus der 4108-6 und 4701-10, übernommen und weiterentwickelt, sowie neue Methoden und Ansätze entwickelt worden.

Die DIN V 18599 – „Berechnung des Nutz-, End- und Primärenergiebedarfs für Heizung, Kühlung, Lüftung, Trinkwarmwasser und Beleuchtung“ wurde vom Gemeinschaftsausschuss „Energetische Bewertung von Gebäuden“ der Normenausschüsse Bauwesen (NABau) und Heiz- und Raumlufttechnik (NHRS) unter Mitwirkung des Normenausschusses Lichttechnik (FNL) im DIN erarbeitet.

Sie besteht aus 11 Teilen, wobei der erste Teil als „Klammer“ für alle Teile fungiert und die grundlegenden Begriffe, Formeln und Zusammenhänge definiert.

Die DIN V 18599 ist ein integrales Verfahren zur Bewertung der Gesamtenergieeffizienz von Gebäuden unter Berücksichtigung des Baukörpers, der Nutzung, der Anlagentechnik, sowie der gegenseitigen Wechselwirkungen.

Sie dient der energetischen Bilanzierung von Wohngebäuden und Nichtwohngebäuden.

Nach der Energieeinsparverordnung dürfen Nichtwohngebäude nur nach der DIN 18599 berechnet werden, wohingegen für Wohngebäude Wahlfreiheit zwischen der DIN 18599 und den "alten" Normen DIN 4108-6 / DIN 4701-10 besteht.

Als Bezugsgröße für Nichtwohngebäude wird die Nettogrundfläche (DIN 277) gewählt und nicht mehr der für Wohngebäude bekannte pauschale Flächenansatz A_N = 0,32 V_e aus dem beheizten Bruttovolumen.

Das Gebäude wird für die Bilanzierung in Zonen geteilt und für jede Zone die Berechnung separat durchgeführt. Die Unterteilung erfolgt dabei in erster Linie in Abhängigkeit der Nutzung. Hinzu kommen weitere Teilungskriterien wie die Art der technischen Versorgung, die Orientierung von Räumen bei Kühlung usw.

Werden dem Gebäude Wärmemengen zugeführt, so werden diese nicht mehr als Wärmegewinne, sondern als Wärmequellen bezeichnet. Wird dem Gebäude Wärme entzogen, spricht man von Wärmesenken.

Die Bilanzierung erfolgt in bekannter logischer Vorgehensweise von der Nutzenergie bis zur Primärenergie. Dabei erfolgt die Berechnung der einzelnen Quellen und Senken, sowie der Bilanzgrößen monatsweise. Eine Heizperioden- oder Kühlperiodenbilanzierung gibt es nicht. Für die Berechnung der Anlagenverluste steht nur ein detailliertes Verfahren zur Verfügung. Ein vereinfachtes Tabellenverfahren oder Diagrammverfahren kennt die DIN V 18599 nicht.

Zur differenzierten Ergebnisanalyse und Zuordnung wird der Begriff der Erzeugernutzwärme/-kälte eingeführt, um die Energieabgabe des Erzeugers an den Verteilkreis zu beschreiben.

Der integrale Charakter der Norm spiegelt sich vor allem darin wieder, dass die Anlagenverluste für die Erzeugung, Speicherung, Verteilung und Übergabe in der Bilanzierung der Nutzenergie mit berücksichtigt werden.

Innere Lasten durch das Heiz- und Kühlsystem sind in Abhängigkeit der Auslastung mit in die Nutzenergiebilanzierung aufzunehmen !

Da die Auslastung der technischen Systeme, und damit die resultierenden Anlagenverluste, erst nach der Bestimmung der Nutzenergie ermittelt werden können, wird grundsätzlich folgender iterativer Ansatz gewählt.

• Der Heizwärme- und Kühlbedarf ist in einer ersten überschlägigen Bilanzierung der Wärmequellen und -senken, ohne die inneren Lasten des Heiz- und Kühlsystems, zu bestimmen.

• Ermittlung der überschlägigen Wärme- und Kälteeinträgen der Heiz- und Kühlsysteme aus dem überschlägigen Nutzenergiebedarf.

• Ermittlung des endgültigen Heizwärme- und Kühlbedarfs unter Berücksichtigung der überschlägigen inneren Lasten des Heiz- und Kühlsystems.

• Der ermittelte entgültige Nutzenergiebedarf ist nun Grundlage zur Berechnung des Endenergiebedarfs für Heizen und Kühlen.

• Bestimmung des Primärenergiebedarfs.

Nach der Bilanzierung erfolgt die Aufteilung der Bilanzanteile auf die einzelnen Zonen, so dass jeder Zone in Abhängigkeit ihres Bedarfs, anteilig ein Teil der Energiemengen zugeordnet wird. Dabei sind je nach Bilanzierungsschritt unterschiedliche Ansätze für die Aufteilung zu berücksichtigen.

Die DIN V 18599 ist in ihrem Umfang und Ansatz eine sehr mächtige Norm. Der integrale Ansatz und die Zusammenführung der Bautechnik mit allen technischen Bereichen in einem Normungswert ist zu begrüssen. Diese Norm wird sich trotz aktueller Mängel als Standardverfahren der Energiebilanzierung durchsetzen. Auf Grund der Komplexität und der Vielzahl an Berechnungsschritten stellt die DIN V 18599 aber höhere Anforderungen an den Energieberater in Bezug auf Kenntnis der Themengebiete, Kenntnis der Zusammenhänge und die Fähigkeit die Ergebnisse zu interpretieren.

Autor: Stefan Fürkus 2007, aktualisiert 2010, 2013