Umsetzung der EPBD mit neuen Normen

Die Kühllast wurde bisher nach der VDI 2078 [1] ermittelt, die nach einer längeren Über­arbeitung nun erschienen ist. Sie beinhaltet u.a. ein Ab­schätzverfahren, welches ins­besondere für die Vorplanungs­phase für die Planer aber auch für die Sensibilisierung zu den marginalen Einflussgrößen von Auszubildenden eine Notwendigkeit darstellt. Die Umsetzung der europäischen Gebäudeeffizienzrichtlinie (EPBD) [2] erfordert gegenwärtig eine Vielzahl von neuen EN-Normen, die in nationale Normen (DIN EN) überführt werden müssen. Diese haben zukünftig eine neue Nummerierung und eine strukturierte Gliederung. Gemäß einer vorge­gebenen Matrix enthalten die Normen und deren Teile zum Titel ergänzende Angaben in Form von vorgegebenen Abkürzun­gen, die sogenannte Module (M1 bis M14) und Untergruppen (sub1 bis sub14). Die Bezeichnung „sub“ ist unverständlich und wahrscheinlich entlehnt aus Sub = unter, d.h. Unterpunkt. Zusätzlich werden Hinweise und Erklärungen in Technical Reports in den Normen aufgenommen, was i. A. den bisherigen informativen Anhängen entspricht.

Die Position der jeweiligen Normen in der Matrix zeigt bei­spielsweise Tabelle 1 für die DIN EN 16798 Bl. 11 [4], wobei die grau hinterlegten Felder keinen Bezug zur Norm haben, dagegen die farbig hinterlegten Felder die Zuordnung in der Matrix.

Gegenwärtig werden in drei der neuen Normen (DIN EN 52016 Bl. 1 [3], DIN EN 16798 Bl. 11 [4] und DIN EN 52017 Bl. 1 [5]) Berechnungsmodalitäten zur Kühllast bzw. zur Berechnung von Innen­tem­peraturen (Lufttemperatur und operative Temperatur) aus­gewiesen bzw. verwiesen. DIN EN 52016 Bl. 1 [3] (Berechnung des Energiebedarfs für Heizung und Kühlung, Innentemperaturen sowie Heiz- und Kühllast in einem Gebäude oder Gebäudezone – Bl. 1: Berechnungsver­fahren) assoziiert für den Planer als Benutzer ein europäisch abgestimmtes und verbindliches Berechnungsverfahren u.a. für die Innenraumtemperaturen (Lufttemperatur und operative Temperatur) und die Heiz- und Kühllast. Für die Untersetzung der Norm wird im Vorwort von [3] auf ein Bl. 2 (Erklärung und Begründung von Bl. 1) verwiesen.

DIN EN 52016 Bl. 1 (Entwurf):

Entsprechend der ausgewiesenen Anwendung enthält dieser inter­nationale Normentwurf Berechnungsverfahren zur Bewertung:

Die Berechnungsverfahren können für Wohngebäude oder Nichtwohngebäude oder Teile davon angewendet werden.

Die Norm gilt für Gebäude in der Entwurfsphase, für neue Gebäude nach der Bauphase und für bestehende Gebäude in der Nutzungsphase. Es wird u.a. betont, dass es Sache der nationalen Gremien ist, ob eine bestimmte Option der vorgelegten Verfahren als verbindlich gewählt wird. Die 137-seitige Norm behandelt ausführlich: die Beschreibung der Verfahren, das Berechnungsverfahren (A), monatsbezogene Berechnung des Energiebedarfs (N), die Qualitätskontrolle und die Prüfung der Erfüllung der Anforderungen.

DIN EN 16798 Bl.11 [4]:

Die Normenreihe DIN EN 16798 soll u.a. die DIN EN 13779 ablösen und sich von der DIN EN 15251 inhaltlich abgrenzen. Blatt 11 ist Bestandteil dieser 17-teiligen Norm zur Energieeffizienz von Gebäuden beinhaltete die Berechnung der Norm-Kühllast. Dieser Normentwurf ersetzt DIN EN 15243 (Abschnitte 10 und 11). Für die ausführliche Beschreibung des Berechnungsverfahrens wird auf DIN EN 52016 Bl. 1 (Entwurf) [3] Bezug genommen.

Der Anwendungsbereich dieser Norm besteht in der Festlegung des Berechnungsverfahrens und der Randbedingungen für

Diese Norm enthält keine ausführliche Beschreibung eines Berechnungsverfahrens. Sie bezieht sich auf das in DIN EN 52016 Bl. 1 [3] angegebene stündliche Berechnungsverfahren und definiert die Anwendungsregeln für dieses Verfahren zum Zwecke der Berechnung der Auslegungs-Heiz-, Kühl-, Befeuchtungs- und Entefeuchtungslast. Tabelle 1 weist die Position der Norm innerhalb der modularen EPBD-Norm aus.

DIN EN 52017 Bl. 1 (Entwurf) [5]

Diese internationale Normentwurf zur „Energieeffizienz von Gebäuden – Berechnung der Dynamischen Thermischen Balance in einem Gebäude oder Bauzone“ (als Ersatz für DIN EN ISO 13791 [7] legt Annahmen, Randbedingungen, Gleichungen und Validierungsprüfungen für ein Verfahren zur Berechnung der Innentemperaturen (Luft und operativ) unter stundenbezogenen Übergangsbedingungen in einer einzelnen Gebäudezone fest. Es werden keine spezifischen numerischen Verfahrensweisen vorgeschrieben.Ein Berechnungsverfahren für spezielle Anwendungsbereiche (z. B. Energiebedarf für Heizung und Kühlung, Innentemperatur, Bemessungswärmelasten und Bemessungskühllasten) einschließlich spezifischer Annahmen und Eingabedaten für diese Anwendungen sind DIN EN 52016 Bl. 1 zu entnehmen.

Das beschriebene Verfahren ähnelt vielfältig den Ansätzen von VDI 6007 Bl. 1 bis 3 [8], [9], [10], die die Grundlage für die VDI 2078 bilden. Die Verfahren werden allgemein und speziell und im Kapitel 7 die Validierung beschrieben. Die normativen Anhänge A und B behandeln: normative Verweisungen auf internationale Veröffentlichungen mit deren entsprechenden europäischen Veröffentlichungen sowie ausführliche Ergebnisse der Validierungsprüfungen, die im Verfahren für das „Gesamt-Validierungsverfahren“ berücksichtigt werden.

Die wesentlichsten Änderungen zu DIN EN 13791 [7] sind:

Tabelle 2 weist die Position dieser Norm innerhalb der modularen EPB-Normenreihe aus.

Schlussfolgerungen

Mit den neuen umfangreichen europäischen Normen zur Umsetzung der EPBD werden in drei Normen Ansätze und Hinweise u.a. zur Berechnung der Kühllast vorgestellt. Innerhalb dieser Normen wird gegenseitig verwiesen, so dass der Nutzer (Planer) jedoch keine verbindliche Handlungsunterlage zur Berechnung der Kühllast ableiten kann und welche Regel der Technik zukünftig als abgestimmtes und verbindliches Berechnungsverfahren in der Planungspraxis anzuwenden ist. Gleichzeitig liegt eine überarbeitete und aktuelle VDI-Richtlinie zur Kühllast- und Innentemperaturberechnung vor, auf dessen Grundlage schon eine Reihe von Softwareprogrammen entstanden sind. Die in den o.g. Normen vorgestellten Berechnungsverfahren sind nach Meinung des Autors nur dann handhabbar, wenn sie rechentechnisch umgesetzt und entsprechend validiert werden.

Literatur:

[1] VDI 2078 Berechnung von Kühllast und Raumtemperaturen von Räumen und Gebäuden (VDI-Kühllastregeln); 06/2015, Beuth Verlag [2] EPBD 2010: Richtlinie über die Gesamtenergieeffizienz von Gebäuden des Europäischen Parlaments und Rates der Europäischen Union (Neufassung), 19.05.2010, 2010/13/EU, Brüssel [3] DIN EN 52016 Bl. 1 (Entwurf): Energieeffizienz von Gebäuden – Berechnung des Energiebedarfs für Heizung und Kühlung, Innentemperaturen sowie Heiz- und Kühllast in einem Gebäude oder einer Gebäudezone – Bl. 1: Berechnungsverfahren; 03/2015, Beuth Verlag [4] DIN EN 16798 Bl. 11 (Entwurf): Energieeffizienz von Gebäuden – Berechnung der Norm-Kühllast, 06/2015, Beuth Verlag [5] DIN EN 52017 : Energieeffizienz von Gebäuden – Berechnung der Dynamischen Thermischen Balance in einem Gebäude oder Bauzone – Blatt 1: Allgemeines Berechnungsverfahren, 03/2015, Beuth Verlag [6] DIN EN 12831 Bl. 1 (Entwurf): Heizungsanlagen und wasserbasierte Kühlanlagen in Gebäuden – Verfahren zur Berechnung der Norm-Heizlast Bl. 1: Raumheizlast; veröffentl.: 11/2014; Einsprüche bis 31.12.2014; Ersatz für DIN EN 12831 von 08/2003, Beuth Verlag [7] DIN EN ISO 13791: Wärmetechnisches Verhalten von Gebäuden – Sommerliche Raumtemperaturen bei Gebäuden ohne Anlagentechnik – Allgemeine Kriterien und Validierungsverfahren; 08/2012, Beuth Verlag [8] VDI 6007 Bl. 1: Berechnung des instationären thermischen Verhaltens von Räumen und Gebäuden – Raummodell; 03/2012, Beuth Verlag [9] VDI 6007 Bl. 2: Berechnung des instationären thermischen Verhaltens von Räumen und Gebäuden – Fenstermodell; 03/2012, Beuth Verlag [10] VDI 6007 Bl. 3: Berechnung des instationären thermischen Verhaltens von Räumen und Gebäuden – Modell der solaren Einstrahlung; 04/2012, Beuth Verlag