Physikalische Bewertung vorgeschlagener Messverfahren zur energetischen Inspektion von Heizungsanlagen (in Verbindung mit Artikel 8 der europäischen Gesamtenergieeffizienzrichtlinie) Endbericht
Forschungsprogramm Ressortforschung Bauwesen Projektlaufzeit Oktober 2005 bis Juni 2006 Aktenzeichen Z6-10.06.03.-05.114 im Auftrag des Bundesministeriums für Verkehr, Bau und Stadtentwicklung (BMVBS) sowie des Bundesamtes für Bauwesen und Raumordnung (BBR) bearbeitet von Prof. Dr.-Ing. B. Oschatz Institut für Technische Gebäudeausrüstung (ITG), Dresden
Inhalt 1
Motivation .......................................................................................................... 5
2
Rechtliche und normative Randbedingungen ................................................ 7
3
2.1
Energieeinsparungsgesetz........................................................................... 7
2.2
Energieeinsparverordnung ........................................................................... 7
2.3
Heizungsanlagenverordnung ....................................................................... 8
2.4
Schornsteinfegergesetz................................................................................ 8
2.5
Verordnung über kleine und mittlere Feuerungsanlagen.............................. 9
2.6
Kehr- und Überprüfungsordnung................................................................ 10
2.7
Inspektionsnorm prEN 15378 ..................................................................... 10
2.8
Zusammenfassung..................................................................................... 11
Mögliche Verfahren zur Umsetzung der Inspektionsanforderungen in der
EPBD ....................................................................................................................... 13 3.1
testo
Energiemonitor
–
Langzeitverfahren
zur
messwertgestützten
Inspektion.............................................................................................................. 13 3.1.1
Allgemeines......................................................................................... 13
3.1.2
Ablauf und Zeitaufwand ...................................................................... 16
3.1.3
Ergebnisse .......................................................................................... 18
3.1.4
Aufwand Messtechnik ......................................................................... 19
3.1.5
Kosten................................................................................................. 20
3.1.6
Anwendungsbereich............................................................................ 21
3.1.7
Einsatzgrenzen ................................................................................... 22
3.1.8
Inspektionspersonal ............................................................................ 25
3.1.9
Kosten-Nutzen-Abschätzung............................................................... 26
3.1.10
Eignung für Inspektionen nach EPBD Artikel 8 a) ............................... 28
3.2
Sofortverfahren (Checkliste) nach VdZ/ZDS/ZIV........................................ 30
3.2.1
Allgemeines......................................................................................... 30
3.2.2
Ablauf und Zeitaufwand ...................................................................... 30
3.2.3
Ergebnisse .......................................................................................... 32
3.2.4
Aufwand Messtechnik ......................................................................... 33
3.2.5
Kosten................................................................................................. 33
3.2.6
Anwendungsbereich............................................................................ 34 2
4
3.2.7
Einsatzgrenzen ................................................................................... 34
3.2.8
Inspektionspersonal ............................................................................ 35
3.2.9
Kosten-Nutzen-Abschätzung............................................................... 36
3.2.10
Eignung für Inspektionen nach EPBD Artikel 8 a) ............................... 36
3.3
Weitere Verfahren ...................................................................................... 37
3.4
Verzicht auf spezielle Maßnahmen – Umsetzung entsprechend Artikel 8 b38
Vorschlag zur Umsetzung der Inspektionsanforderungen der EPBD in
Deutschland ............................................................................................................ 40 5
Literaturverzeichnis ........................................................................................ 43
6
Anhang ............................................................................................................. 45 6.1
Zusammenfassung prEn 15378 ................................................................. 45
6.2
Beispiel Messprotokoll ratiodomo Energiemonitor ..................................... 50
6.3
Inspektionsformular nach Sofortverfahren VdZ/ZDS/ZIV ........................... 60
3
Abkürzungen 1.BImSchV Erste Verordnung zur Durchführung des BundesImmissionsschutzgesetzes [1.BImSchV] BGW
Bundesverband der deutschen Gas- und Wasserwirtschaft e. V.
EnEG
Energieeinsparungsgesetz
EnEV
Energieeinsparverordnung
EPBD
Energy Performancy of Buildungs Directive [EPBD] – EU-Richtlinie über die Gesamtenergieeffizienz von Gebäuden
EU
Europäische Union
KÜGO
Kehr- und Überprüfungsgebührenordnung ]KÜGO]
VdZ
Vereinigung der deutschen Zentralheizungswirtschaft e. V.
ZDS
Zentralverband Deutscher Schornsteinfeger e. V. - Gewerkschaftlicher Fachverband
ZIV
Bundesverband des Schornsteinfegerhandwerks – Zentralinnungsverband
4
1 Motivation Ende
des
Jahres
2002
wurde
von
der
EU
die
Richtlinie
über
die
Gesamtenergieeffizienz von Gebäuden [EPBD] erlassen. Mit der Umsetzung der Gesamtenergieeffizienz-Richtlinie ergeben sich unter anderem Forderungen an die energetische Effizienz von Heizungsanlagen im Gebäudebestand. Artikel 1 Absatz e nennt Anforderungen hinsichtlich regelmäßiger Inspektionen von Heizkesseln und eine Überprüfung der gesamten Heizungsanlage, wenn deren Kessel älter als 15 Jahre sind. Dafür werden zwei Alternativen formuliert: -
Artikel 8 a) Die Mitgliedsstaaten treffen die erforderlichen Maßnahmen, um die regelmäßige Inspektion von mit nicht erneuerbaren flüssigen oder festen Brennstoffen befeuerten Heizkesseln mit einer Nennleistung von 20 bis 100 kW zu gewährleisten. Diese Inspektion kann auch auf Heizkessel angewandt werden, die mit anderen Brennstoffen befeuert werden. Heizkessel mit einer Nennleistung von mehr als 100 kW sind mindestens alle zwei Jahre einer Inspektion zu unterziehen. Bei Gasheizkesseln kann diese Frist auf vier Jahre verlängert werden. Für Heizungsanlagen mit Kesseln mit einer Nennleistung über 20 kW, die älter als 15 Jahre sind, treffen die Mitgliedstaaten die erforderlichen Maßnahmen für eine einmalige Inspektion der gesamten Heizungsanlage. Auf der Grundlage dieser Inspektion, die auch die Prüfung des Wirkungsgrads der Kessel und der Kesseldimensionierung im Verhältnis zum Heizbedarf des Gebäudes umfasst, geben die Fachleute den Nutzern Ratschläge für den Austausch der Kessel, für sonstige Veränderungen am Heizungssystem und für Alternativlösungen.
-
Artikel 8 b) Die Mitgliedsstaaten treffen Maßnahmen, um sicherzustellen, dass die Nutzer Ratschläge für den Austausch der Kessel, für sonstige Veränderungen am Heizungssystem und für Alternativlösungen erhalten; hierzu können Inspektionen zählen, um den Wirkungsgrad und die Zweckmäßigkeit der Dimensionierung des Heizkessels zu beurteilen. Die Gesamtauswirkungen dieses Ansatzes sollten im Wesentlichen die gleichen sein wie bei Anwendung des Buchstaben a).
5
Aus Sicht der Verhältnismäßigkeit sind einfache Messverfahren zur Umsetzung von Ansatz a) oder der Verzicht auf regelmäßige Inspektionen durch Umsetzung nach Alternative b) angeraten. Die
vorliegende
Untersuchung
soll
die
vorgeschlagenen
Verfahren
zur
messtechnischen Inspektion nach Artikel 8 a) bewerten sowie die Möglichkeit einer Umsetzung nach Artikel 8 b) überprüfen. Nach Auftragserteilung durch den Auftraggeber der vorliegenden Untersuchung ist eine Studie „Eignung eines Verfahrens zur messwertgestützten Analyse des Betriebsverhaltens von Heizungsanlagen für die Inspektion entsprechend § 8a EURichtlinie 2002/9/EG“ [Rouvel] erschienen, in der das in Abschnitt 3.1 beschriebene Messverfahren untersucht wird. Auf eine erneute ausführliche Darstellung des Messverfahrens und seiner physikalischen Wirkprinzipien wird deshalb an dieser Stelle in Abstimmung mit dem Auftraggeber verzichtet.
6
2 Rechtliche und normative Randbedingungen Neben der Gebäudeeffizienzrichtlinie [EPBD] gelten eine Reihe weiterer rechtlicher und normativer Randbedingungen für den Betrieb, die Wartung, die Instandhaltung und die Inspektion von Heizungsanlagen in der Bundesrepublik Deutschland.
2.1 Energieeinsparungsgesetz Das Gesetz zur Einsparung von Energie in Gebäuden (Energieeinsparungsgesetz – EnEG) [EnEG] regelt grundlegende Fragen zur Energieeinsparung in Gebäuden. In § 3
werden
Anforderungen
an
den
energiesparenden
Betrieb
von
Anlagen
beschrieben. § 3 Absatz (1) verpflichtet die Betreiber, die Anlagen so instand zu halten und zu betreiben, dass nicht mehr Energie als zur bestimmungsgemäßen Nutzung verbraucht wird. § 3 Absatz (2) ermächtigt die Bundesregierung, mit Zustimmung des Bundesrates Rechtsverordnungen
zu
erlassen,
welche
die
sachkundige
Bedienung,
Instandhaltung, regelmäßige Wartung, Inspektion und bestimmungsgemäße Nutzung der Anlagen zur Vermeidung unnötiger Energieverluste betreffen.
2.2 Energieeinsparverordnung Die Energieeinsparverordnung EnEV [EnEV] ist im Jahr 2002 als Nachfolger der bis dahin gültigen Heizungsanlagenverordnung und Wärmeschutzverordnung in Kraft getreten. Die Verordnung wurde 2004 novelliert und steht im Zuge der Umsetzung der europäischen Gebäudeeffizienzrichtlinie zur erneuten Novellierung an. § 9 Absatz (1) fordert die Außerbetriebnahme von mit flüssigen oder gasförmigen Brennstoffen beschickten Heizkesseln, die vor dem 01.10.1978 installiert worden sind, bis zum 31.12.2006. Für durch Brennertausch oder anderweitig ertüchtigte Heizkessel verlängert sich die Austauschfrist bis zum 31.12.2008. § 9 Absatz (2) fordert die nachträgliche Dämmung von zugänglichen ungedämmten Heizungs- und Warmwasserleitungen in nicht beheizten Räumen bis zum 31.12.2006.
7
Die Anforderungen des § 9 gelten in selbst genutzten Häusern mit nicht mehr als zwei Wohnungen erst zwei Jahre nach einem Eigentümerwechsel. § 10 Absatz (3) fordert die sachgerechte Bedienung, Wartung und Instandhaltung von Heizungs- und Warmwasseranlagen.
2.3 Heizungsanlagenverordnung Die Verordnung über energiesparende Anforderungen an heizungstechnische Anlagen und Warmwasseranlagen (Heizungsanlagen-Verordnung - HeizAnlV) [HeizAnlV] ist durch die o.g. Energieeinsparverordnung im Jahr 2002 abgelöst worden. Da die in der Gebäudeeffizienzrichtlinie in Artikel 8 a) beschriebenen Anforderungen zur einmaligen Inspektion sich auf mehr als 15 Jahre alte Anlagen beziehen, sind bei einer Bewertung dieser Systeme auch die bisher geltenden Anforderungen
zu
berücksichtigen.
Dabei
sind
insbesondere
die
Nachrüstverpflichtungen der Heizungsanlagen-Verordnung zu beachten, soweit diese für alle bestehenden Anlagen gegolten haben. § 4 Absatz (4) fordert die nachträgliche Ausstattung von Kesseln mit mehr als 70 kW mit Einrichtungen für eine mehrstufige oder stufenlos verstellbare Feuerungsleistung oder mit mehreren Heizkesseln, wenn diese Kessel überdimensioniert sind. § 5 fordert für Zentralheizungen mit mehreren Heizkesseln wasserseitig wirkende Einrichtungen zur Abschaltung nicht betriebener Heizkessel und deren Nachrüstung bei bestehenden Anlagen bis zum 31. Dezember 1995. § 7 schreibt selbsttätig wirkende Einrichtungen zur Verringerung und Abschaltung der Wärmezufuhr sowie zur Ein- und Ausschaltung der elektrischen Antriebe sowie selbsttätig wirkende Einrichtungen zur raumweisen Temperaturregelung (z.B. Thermostatventile) vor. Bestehende Zentralheizungen sind mit den genannten Einrichtungen bis spätestens 31.12.1997 nachzurüsten.
2.4 Schornsteinfegergesetz Das Gesetz über das Schornsteinfegerwesen (Schornsteinfegergesetz – SchfG) [SchfG] bildet die rechtliche Grundlage der Tätigkeiten der Schornsteinfeger. § 1 Absatz (1) verpflichtet die Eigentümer von Grundstücken und Räumen, die kehrund überprüfungspflichtigen Anlagen fristgerecht reinigen und überprüfen zu lassen. 8
§1 Absatz (2) ermächtigt die Landesregierungen durch Rechtsverordnung (Kehr- und Überprüfungsverordnung)
zu
bestimmen,
welche
Feuerstätten
in
welchen
Zeiträumen gereinigt und überprüft werden müssen. §1 Absatz (3) verpflichtet die Eigentümer und Besitzer von Grundstücken und Räumen, dem Bezirksschornsteinfegermeister zum Zwecke des Kehrens und der Überprüfung der kehr- und überprüfungspflichtigen Anlagen Zutritt zu den Grundstücken und Räumen zu gestatten. § 13 regelt die Aufgaben der Bezirksschornsteinfegermeister. Dazu gehören -
die Ausführung der Arbeiten nach Kehr- und Überprüfungsordnung und 1.BImSchV (§ 13 Absatz (1) und (2))
-
die persönliche Besichtigung der Feuerstätten im Turnus von 5 Jahren (Feuerstättenschau, Absatz (2))
-
die unverzügliche schriftliche Meldung von Mängeln an den Eigentümer bzw. die zuständige Behörde, wenn der Mangel nicht abgestellt wird (Absatz (3)).
2.5 Verordnung über kleine und mittlere Feuerungsanlagen Die Erste Verordnung zur Durchführung des Bundes-Immissionsschutzgesetzes (Verordnung über kleine und mittlere Feuerungsanlagen – 1. BImSchV) [1.BImSchV] gibt
als
Durchführungsverordnung
des
Bundes-Immissionsschutzgesetzes
Anforderungen an den Betrieb und die Emissionen von Feuerungsanlagen vor. Aus Sicht der Energieeinsparung im Gebäudebereich sind die Anforderungen an die zulässigen Abgasverluste von Öl- und Gasfeuerstätten relevant. § 7 Absatz (3) gibt als Mindestnutzungsgrad 91% für Anlagen mit mehr als 400 kW vor. § 11 begrenzt die Abgasverluste bei Öl- und Gasfeuerungsanlagen in Abhängigkeit von der Nennwärmeleistung auf 11% (>4 … 25 kW), 10% (25 … 50 kW) bzw. 9% (>50 kW). Standardheizkessel dürfen 1% schlechtere Werte aufweisen. Nach § 15 hat der Betreiber einer Öl- oder Gasfeuerungsanlage mit einer Nennwärmeleistung von mehr als 11 Kilowatt die Einhaltung der jeweiligen Anforderungen
einmal
in
jedem
Kalenderjahr
vom
zuständigen
Bezirksschornsteinfegermeister durch wiederkehrende Messungen feststellen zu lassen.
9
§
16
regelt
die
Zusammenstellung
Bezirksschornsteinfegermeister kalenderjährlich
dem
Landesinnungsverbände
meldet
die
zuständigen und
der
der
Messergebnisse.
Ergebnisse
der
Messungen
Landesinnungsverband.
Zentralinnungsverband
erstellen
Der
für
Die jedes
Kalenderjahr Übersichten über die Ergebnisse der Messungen und legen diese der zuständigen obersten Landesbehörde bzw. dem Umweltminister vor.
2.6 Kehr- und Überprüfungsordnung Kehr- und Überprüfungsordnungen werden in den einzelnen Bundesländern erlassen. In ihnen werden Details wie z.B. die Häufigkeit des Kehrens und der Überprüfung der Abgasanlagen von Feuerstätten geregelt.
2.7 Inspektionsnorm prEN 15378 Nach Verabschiedung der Gebäudeeffizienzrichtlinie erhielt das Europäische Normungskomitee CEN das Mandat 343 zur Erarbeitung der zur Umsetzung der EPBD erforderlichen Normen. Im Rahmen dieses Mandats wird neben einer Vielzahl anderer Normen eine Norm zur Inspektion von Heizungsanlagen erarbeitet. Der gegenwärtige Arbeitsstand ist im Entwurf zu prEN 15378 [prEN15378] dargelegt. In diesem Papier werden Verfahren und optionale Messmethoden festgelegt, die der Inspektion und der Beurteilung der Energieeffizienz von Wärmeerzeugern und Heizungssystemen dienen. Ziel ist die Erarbeitung von Hinweisen zum Austausch des Wärmeerzeugers oder für andere Verbesserungen am Heizungssystem entsprechend Artikel 8 a) der Gebäudeeffizienzrichtlinie. Die Norm beinhaltet im normativen Text bzw. in den informativen Anhängen: -
Inspektionsverfahren
-
Messverfahren
-
Berechnungsformeln
-
Muster für Berichte
-
Kriterien für Hinweise.
Eine umfassende Energieberatung wird durch prEN 15378 jedoch nicht ersetzt. Sie soll vielmehr die Identifikation von möglichen Verbesserungsbereichen unterstützen und Kriterien definieren, um verlässliche Hinweise für mögliche Verbesserungen der 10
Energieeffizienz von Wärmeerzeugern und Heizungssystemen durch Austausch von Komponenten oder andere Maßnahmen zu erhalten. Die Abschnitte 5 und 6 beschreiben die Grundverfahren für eine wiederkehrende Inspektion des Wärmeerzeugers sowie für eine einmalige Inspektion des gesamten Heizungssystems. Es
werden
Inspektionsklassen
eingeführt,
mit
denen
unterschiedliche
Genauigkeitsstufen von Inspektionen und detaillierte Inspektionsanforderungen bestimmt werden können. Eine Zusammenfassung des Papiers befindet sich im Anhang in Abschnitt 6.1. Wegen der von verschiedenen CEN-Mitgliedern geäußerten Einsprüche zum Normentwurf ist davon auszugehen, dass die abschließende prEN 15378 bzw. spätere EN 15378 Änderungen gegenüber dem im Anhang beschriebenen Draft aufweisen wird. Im Zuge der Umsetzung der europäischen Inspektionsnorm in eine nationale Norm wird eine Präzisierung und Anpassung im Rahmen eines nationalen Anhangs bzw. Beiblatts zur Norm erfolgen. Die Festlegungen im nationalen Anhang werden wesentliche Auswirkungen für den Anwender in Deutschland haben. Die Arbeiten dazu werden im entsprechenden Spiegel-Ausschuss des DIN NHRS durchgeführt. Ein erstes Manuskript ist im Oktober 2005 vorgelegt worden. Die Arbeiten werden erst nach Verabschiedung des europäischen Normentwurfs abschließend behandelt werden können.
2.8 Zusammenfassung In der Bundesrepublik Deutschland existieren mehrere Gesetze und Verordnungen, die sich mit -
dem Betrieb
-
der Wartung
-
der Instandhaltung
-
der Inspektion und
-
der Verbesserung
bestehender
Heizungsanlagen
aus
energetischer
Sicht
beschäftigen.
Heizungsanlagen müssen gewartet und instand gehalten werden. Konventionelle Feuerstätten mit flüssigen oder gasförmigen Brennstoffen müssen jährlich auf die 11
Einhaltung maximal zulässiger Abgasverluste überprüft werden. Für bestehende Heizungsanlagen gibt es eine Reihe von Nachrüst- und Austauschpflichten: -
Austausch von vor 1978 installierten Standardkesseln
-
Dämmung warmer Rohrleitungen in unbeheizten Räumen
-
Ausstattung mit selbsttätigen Raumregeleinrichtungen
-
Ausstattung mit selbsttätigen Kesselregelungen und Schaltern für elektrische Antriebe.
Die Schornsteinfeger verfügen über eine (weitestgehend) lückenlose Übersicht aller für Heizungszwecke relevanten Feuerstätten. Die genannten Vorschriften führen in der Summe zu einem im europäischen Rahmen vergleichsweise guten energetischen Niveau der Bestandsanlagen in Deutschland.
12
3 Mögliche Verfahren zur Umsetzung der Inspektionsanforderungen in der EPBD In
der
Diskussion
um
die
Umsetzung
der
Inspektionsanforderungen
der
Gebäudeeffizienzrichtlinie befinden sich gegenwärtig mehrere Verfahren bzw. Vorschläge, die wesentlichen werden im folgenden Abschnitt kurz beschrieben und bewertet.
3.1 testo Energiemonitor – Langzeitverfahren zur messwertgestützten Inspektion 3.1.1 Allgemeines Der Messtechnik-Hersteller Testo AG (testo) hat in Zusammenarbeit mit der ratiodomo
Ingenieurgesellschaft
mbH
(ratiodomo)
ein
Verfahren
zur
messtechnischen Analyse bzw. Inspektion bestehender Heizungsanlagen entwickelt (Abbildung 1).
Abbildung 1: Energiemonitor-Messset [Testo]
13
Das Verfahren wird inzwischen ebenso wie das im Abschnitt 3.2 beschriebene Verfahren in der gemeinsamen Arbeitsgruppe von VdZ/ZDS/ZIV 1 behandelt und für die Umsetzung der Inspektionsanforderungen nach EPBD vorgeschlagen. Es wird dort als Langzeitverfahren (Analyse) zur messwertgestützten Inspektion bezeichnet. Eine detaillierte physikalische Bewertung ist in einer im Auftrag der Vaillant GmbH durchgeführten Expertise der Forschungsstelle für Energiewirtschaft [Rouvel] vorgenommen worden: „Das untersuchte Messverfahren beruht in der Standardausstattung auf der Erfassung des verbrauchten Brennstoffs sowie aller wesentlichen Temperaturen (Heizkreis-,
Innen-,
Außen-,
Abgastemperaturen,
etc.).
Zudem
werden
die
Konzentrationen von O2 und CO im Abgas erfasst. Anhand der Messdaten werden die Anzahl der Brennerstarts, die Brennerlaufzeit (gegebenenfalls aufgeteilt auf unterschiedliche Brennerstufen) und Kesselverluste ermittelt. Hauptziel des Systems ist - neben der Ermittlung des Kesselnutzungsgrades - die Bewertung
der
Kesseldimensionierung
im
Verhältnis
zum
tatsächlichen
Heizenergiebedarf des Gebäudes (Heizung und Warmwasser). Zudem sollen Optimierungsmöglichkeiten ohne Eingriff in die Anlage aufgezeigt werden. 2 Dazu ist eine Vor-Ort-Messung der Kesselanlage erforderlich. Im Sinne einer einfachen und kostengünstigen Kesselinspektion ist ein Messzeitraum von 24 Stunden mit dem … Standard-Mess-Set vorgesehen. Der Messtakt beträgt 12 Sekunden. In Tabelle 1 sind die zu erfassenden Messgrößen aufgelistet. Der Brennstoffverbrauch im Messzeitraum ist je nach Brennstoffart entweder manuell aufzunehmen oder wird anhand von Datenblattangaben bzw. Angaben des Wartungsdienstes der Anlage rechnerisch bestimmt: -
bei Heizöl durch Angabe des Öldrucks und der Düsengröße (alternativ: Auslitern),
-
bei Gas durch Zählerablesung.
Zusätzlich werden die Anzahl der Brennerstufen und die Art der Leistungsregelung für die Auswertung benötigt bzw. in der Auswertung ermittelt. Die übrigen
1
Weitere Hinweise zur Arbeitsgruppe sind im Abschnitt 3.2 enthalten.
2
Anmerkung des Autors: Es können auch Optimierungsmöglichkeiten aufgezeigt werden, die einen
Eingriff in die Anlage erfordern.
14
Messgrößen werden mit dem in Tabelle 1 3 vom Gerät „testo ratiodomo®Energiemonitor“ aufgezeichnet.“ [Rouvel]
Messgröße
Zeichen
Einheit
Messtakt
Temperatur Abgas
TAbgas
°C
12 s
Konzentration O2
O2
%
12 s
CO
ppm
12 s
TLuft
°C
12 s
Tinnen
°C
12 s
Taußen, ist
°C
12 s
Temperatur Vorlauf Heizung
TVorlauf, Heizung
°C
12 s
Temperatur Rücklauf Heizung
TRücklauf, Heizung
°C
12 s
Temperatur Vorlauf WW-Speicher
TVorlauf, Speicher
°C
12 s
Temperatur Rücklauf WW-Speicher
TRücklauf, Speicher
°C
Konzentration CO Kesselraumtemperatur
4
Lufttemperatur Referenzraum Temperatur Luft Außen
Brennstoffmenge * Kondensatwasser ** * Angabe nach verwendetem Brennstoff
kg; l; m mKondensat
12 s ³
kg
24 h 24 h
WW: Warmwasser
** optional, nur bei Brennwertgeräten
Tabelle 1: Messgrößen einer Heizanlageninspektion [Rouvel]
Einen Überblick über die Anordnung der zur Messung benötigten Sensoren gibt Abbildung 2.
3
Die Nummerierung der Tabelle entspricht nicht der Nummerierung in [Rouvel].
4
Anmerkung des Autors: Unter Kesselraumtemperatur ist die Temperatur der Verbrennungsluft zu
verstehen.
15
Abbildung 2: Anordnung der zur Messung erforderlichen Sensoren [Testo]
Eine ausführliche Beschreibung der physikalischen Grundlagen des Verfahrens ist in einer
an der Universität Rostock eingereichten Dissertationsschrift [Donath]
enthalten.
3.1.2 Ablauf und Zeitaufwand -
Tag 1 o Anfahrt o Aufbau und anschließend kurze Überprüfung der Messeinrichtung, Aufnahme der wesentlichen energetischen Parameter; Arbeitszeit: minimal 30 min, durchschnittlich 60 min (in Abhängigkeit von der konkreten Situation, z.B. Zugänglichkeit geeigneter Stellen zum Anbringen der Sensoren, hydraulischer Schaltung etc.) o Rückfahrt
-
Tag 2 o Anfahrt o Kurze Überprüfung ob Messung erfolgreich, Abbau Messeinrichtung; Arbeitszeit: ca. 15 bis 30 min; 16
Option
1a:.
Auslesen
der
Daten,
Erstellung
des
Ergebnisprotokolls vereinfacht mit der mitgelieferten Software des Energiemonitors direkt vor Ort und sofortige Beratung des Hausbesitzers/Verwalters
über
mögliche
Sanierungsmaßnahmen, einschließlich Beratung mindestens 60 min, Alternative zur Auswertung der Messung unmittelbar nach Abbau der Messeinrichtung ist eine Auswertung im Büro 5 (Option 2). o Rückfahrt -
Büro (als Alternative zur Vor-Ort-Auswertung) o Auslesen der Messergebnisse o Option 1b: Erstellung Ergebnisprotokoll entweder vereinfacht mit der mitgelieferten Software des Energiemonitors oder o Übermittlung
der
Messergebnisse
an
einen
Internetserver
von
ratiodomo (geplante Inbetriebnahme im Sommer 2006)
Option 2 a: detaillierte Auswertung der Messung mittels Nutzung einer interaktiven Software durch den Durchführenden der Messung (geplante Kosten der Softwarenutzung nach Aussage ratiodomo je Analyse ca. 5,-€ zzgl. MWSt.), Erstellung eines Ergebnisprotokolls
für
den
Endkunden,
Beratung
des
Endkunden (schriftlich/telefonisch oder persönlich, dann 3. Anfahrt erforderlich)
Option 2 b: detaillierte Auswertung der Messung und Erstellung eines Ergebnisprotokolls einschließlich Sanierungsempfehlung für
den
Endkunden
(geplanten
Kosten
durch dieser
Fachpersonal Dienstleistung
von
ratiodomo
nach
Aussage
ratiodomo je Messung ca. 75,-€ zzgl. MWSt.), Beratung des Endkunden
durch
(schriftlich/telefonisch
den oder
Durchführenden persönlich,
der
dann
Messung, 3.
Anfahrt
erforderlich) 5
Die Auswertung im Büro dürfte die üblichere Verfahrensweise werden, da eine Vor-Ort-Auswertung
einen Laptop und, wenn das Ergebnisprotokoll sofort zur Verfügung stehen soll, einen mobilen Drucker erfordert. Außerdem ist eine Vor-Ort-Auswertung für den Auswertenden relativ unkomfortabel und störanfällig.
17
Als Alternative zu der oben beschriebenen einmaligen Messung über einen Zeitraum von 24 Stunden kann die Messung auch an 2 oder 3 Tagen für jeweils 24 h vorgenommen werden. Dabei ergeben sich geringere Fehler bei der Abschätzung der erforderlichen Heizlast und bei der Bewertung des Heizungssystems, wenn an den Messtagen unterschiedliche Außentemperaturen herrschen 6 . Der Aufwand für die
Messung
würde
jedoch
erheblich
steigen,
der
Zeitraum
zwischen
Auftragserteilung und Erstellung des Ergebnisses verlängert sich u.U. gravierend. In der Diskussion befindet sich ebenfalls eine Kurzzeitmessung über nur eine Stunde, damit kann eine zweite Anfahrt vermieden werden. Sichere Aussagen über die erforderliche Heizlast können bei einem Messzeitraum von nur einer Stunde nicht getroffen werden, da ein großer Teil der Gebäude und Heizungsanlagen intermittierend betrieben und zeitabhängig genutzt werden. Das daraus folgende dynamische Verhalten variiert innerhalb eines Tages erheblich. Aus den genannten Gründen scheiden sowohl die 2- und 3-Tagesmessung als auch die 1-Stunden-Messung als Regelverfahren für eine Inspektion nach Artikel 8 a) der Gebäudeeffizienzrichtlinie aus. Die weiteren Aussagen beziehen sich deshalb alle auf eine einmalige 24-Stunden-Messung.
3.1.3 Ergebnisse Im Ergebnis der Messung stehen umfangreiche Informationen über das im Regelfall dynamische Verhalten der untersuchten Heizungsanlage und des Wärmeerzeugers am
Untersuchungstag
zur
Rücklauftemperaturen Schalthäufigkeiten
im
und
Verfügung. Kessel-,
Laufzeiten
Dies
sind
Heizungsdes
und
Brenners,
z.B.
Vorlauf-
und
Warmwasserkreis, Abgastemperaturen,
Außentemperatur und Temperatur im Referenzraum. Der Messtakt beträgt 12 Sekunden.
6
Bei einer 2-Tages-Messung sind beide Messungen innerhalb der Heizperiode durchzuführen, die
mittleren Temperaturen an den Messtagen sollten nach Möglichkeit mindestens 10K auseinander liegen. Die Messtage können damit nicht unmittelbar aufeinander folgen. Bei einer 3-Tages-Messung wird
die
dritte
Messung
außerhalb
der
Heizperiode
zur
Bestimmung
des
Anteils
der
Trinkwassererwärmung vorgenommen.
18
Über in der Auswertesoftware hinterlegte Näherungsformeln können daraus verschiedene energetisch relevante Kenngrößen für Heizungsanlage und Gebäude abgeleitet werden, wie -
Nutzungsgrad des Wärmeerzeugers
-
Gebäudeeffizienzgrad 7
-
Heizlast
und
erforderliche
Wärmeerzeugerleistung
mit
einem
Sicherheitszuschlag von 20% (siehe Fehlerbetrachtungen im Abschnitt 3.1.7) -
Abgasverluste
-
Kesselseitige
und
weitere
anlagentechnische
Einsparpotentiale
und
Sanierungsempfehlungen. Eine
direkte
Ermittlung
Gebäudeeffizienzgrades
des
ist
Nutzungsgrades,
wegen
der
nicht
der
erfassten
Heizlast
und
des
heizwasserseitigen
Volumenströme nicht möglich. Die Nutzungsgradermittlung für den Messzeitraum erfolgt deshalb indirekt über die Berechnung der Verluste der Wärmeerzeugung. Ein typisches Auswerteprotokoll ist im Anhang der vorliegenden Studie im Abschnitt 6.2 enthalten.
3.1.4 Aufwand Messtechnik Die komplette Messtechnik wird von Testo in einem Koffer üblicher Größe angeboten (vgl. Abbildung 1). Die Kosten für das komplette Messgeräteset (inkl. Koffer, Sensoren, Datenlogger, Auswertesoftware, Handbuch etc.) betragen aktuell 5.000,-€ zzgl. MWSt. Bisher sind ca. 30 Stück in Deutschland im Einsatz. Der Hersteller bemüht sich um einen Export der Geräte und des Verfahrens.
7
Diese Kenngröße soll eine energetische Bewertung des Gebäudes (etwa dem Heizwärmebedarf
entsprechend) ermöglichen. Dies erfolgt über die Auswertung der vom Wärmeerzeuger abgegebenen (Nutz-)Wärme am Messtag. Eine Hochrechnung auf ein Jahr erfolgt über die Differenz zwischen Innen- und Außentemperatur am Messtag und im Programm hinterlegte Klimadaten. Der Kennwert wird auf die Wohnfläche (bzw. die bewirtschaftete Fläche) des Gebäudes bezogen. Sowohl Begrifflichkeiten als auch Klimadaten weichen bisher von den im Rahmen der EnEV [EnEV] verwendeten Berechnungsverfahren ab. Eine Angleichung erscheint jedoch ohne größeren Aufwand möglich.
19
Mit steigenden Absatzzahlen ist eine Kostendegression zu erwarten, wegen der aufwändigeren Messtechnik dürften die Kosten jedoch auch bei deutlich steigenden Stückzahlen
über
denen
üblicher
Geräte
zur
Immissionsschutz-
/Abgasverlustmessung liegen. Der zu erwartende Zielpreis liegt im Bereich von 3.000,- bis 4.000,-€ zzgl. MWSt. Das Messset wird bisher nur von Testo angeboten. Die Hardware kann grundsätzlich auch von anderen Messgeräteherstellern gefertigt werden, es werden keine speziellen Komponenten oder besondere Fertigungstechnologien benötigt. Das gesamte Verfahren einschließlich der Auswertemethodik ist jedoch patentrechtlich geschützt. Damit können andere Hersteller äquivalente Messsets nur nach Erwerb einer Lizenz anbieten, dafür entfällt der Aufwand für die Entwicklung der Auswertesoftware. 8
3.1.5 Kosten Die
Messkosten
für
kleine
Objekte
betragen
ohne
Berücksichtigung
der
Gerätekosten minimal ca. 200,-€ und durchschnittlich ca. 400,- bis 500,-€ zzgl. MWSt. in Abhängigkeit von der -
Wettbewerbssituation
-
Qualifikation des Ausführenden
-
Qualität der Auswertung
-
Möglichkeit zur Verbindung mit anderen Arbeiten (z.B. turnusmäßigen Wartungsarbeiten) und zur Fahrtenoptimierung
-
Kostenkalkulation des Ausführenden (volle Kostendeckung oder anteilige Kalkulation als Akquisition für Sanierungsaufträge).
Der Kostenanteil für die Messtechnik beträgt 10,-€ bis 50,-€ je Messung in Abhängigkeit von der Häufigkeit des Geräteeinsatzes und von den Möglichkeiten zur anderweitigen Nutzung des Messsets (beispielsweise für Immissionsschutzmessungen durch Heizungsbauer oder Schornsteinfeger). Je nach Auswerteverfahren ergibt sich ein Kostenbeitrag für die internetgestützte Auswertung der Messergebnisse von bis zu 75,-€ zzgl. MWSt. Nach gegenwärtigen
8
Grundsätzlich können andere Hersteller auch eigene Berechnungs- und Auswertealgorithmen
entwickeln, die dann jedoch nicht identisch mit dem ratiodomo-Energiemonitor sein werden.
20
Erfahrungen erstellen fachkundige Inspekteure die Messprotokolle mit der zum Messet gehörenden Software selbst. Die Nutzung der interaktiven Software kann sich in Zukunft zum Standardauswerteverfahren entwickeln, da der Kostenbeitrag verhältnismäßig gering ist und die Auswertesoftware auf dem Internetserver permanent verbessert und aktualisiert werden kann. Die vollständige Übertragung der Auswertung an ratiodomo werden voraussichtlich nur unerfahrene oder fachunkundige Anwender bevorzugen. Die Gesamtkosten einer Messung in kleineren und mittleren Gebäuden betragen damit minimal etwa 200,-€, im Mittel 500,-€ und maximal 700,-€ jeweils zzgl. MWSt.
3.1.6 Anwendungsbereich Das Messverfahren ist für Wärmeerzeuger in Warmwasserheizungssystemen mit zentralen Wärmeerzeugern auf der Basis von flüssigen bzw. quasiliquiden oder gasförmigen Brennstoffen geeignet. Nicht oder nur stark eingeschränkt bewertet werden können -
Dezentrale und zentrale Elektro-Speicher oder –Direktheizungen
-
Öfen mit festen, flüssigen oder gasförmigen Brennstoffen
-
Direktbeheizte und elektrische Luftheizungen
-
Zentrale Warmwasserheizungen mit einer wesentlichen Wärmeabgabe des Wärmeerzeugers an den Aufstellungsraum
-
Elektro- und Gas-Wärmepumpen
-
Zentrale Wärmeerzeuger mit festen Brennstoffen
-
KWK-Wärmeerzeuger
-
Fern- und Nahwärmeheizungen.
Eine
Untersuchung
Etagenheizungen)
ist
von
wohnungszentralen
technisch
möglich,
Warmwasserheizungen
erscheint
aber
aus
Sicht
(Gasder
Verhältnismäßigkeit und der Wirtschaftlichkeit unangemessen. Bei Heizungsanlagen mit solarer Trinkwassererwärmung und/oder solarer Heizungsunterstützung kann ohne Erweiterung des Verfahrens keine Aussage über den solaren Jahresenergieeintrag getroffen werden. Die Bestimmung der Heizlast
kann
bei
abgeschalteter
Solaranlage
wie
bei
Systemen
ohne 21
Solarunterstützung vorgenommen werden. Der bei einer solchen Messung ermittelte Kessel-Nutzungsgrad
ist
mit
einem
gewissen
Fehler
behaftet,
da
die
Kesselbelastung durch den Betrieb der Solaranlage verringert wird.
3.1.7 Einsatzgrenzen Fehlerbetrachtungen zum Messverfahren bei der Bestimmung der Heizlast sind in [Rouvel] enthalten. Eine zusammenfassende graphische Darstellung des dort abgeschätzten Gesamtfehlers bei der Bestimmung der Heizlast in Abhängigkeit von der Differenz zwischen der Heizgrenztemperatur und der mittleren Außentemperatur am Messtag enthält Abbildung 3.
Abbildung 3: Gesamtgenauigkeitsbereiche des Gebäudeanschlusswertes bei einem geschätzten Warmwasseranteil von 25 % und bei getrennter Warmwasserbereitung [Rouvel]
Bei einer Fehlertoleranz von ±20% bei der Bestimmung der Heizlast sollten die mittleren Außentemperaturen am Messtag nach [Rouvel] -
≤ +8°C für Systeme mit getrennter Trinkwassererwärmung
22
-
≤ +6°C für Systeme mit kombinierter Heizung und Trinkwassererwärmung mit Erfassung des Warmwasseranteils
-
≤ 0°C für Systeme mit kombinierter Heizung und Trinkwassererwärmung mit Schätzung des Warmwasseranteils
betragen. Für mittlere klimatische Bedingungen in Deutschland bedeutet das eine erhebliche Einschränkung der für die Messung im Jahr zur Verfügung stehenden Tage 9 . Die Außentemperatur sollte 1 bis 2 Tage vor Beginn des Messzeitraums keiner größeren Schwankung unterliegen, da sonst das Speicherverhalten des Gebäudes die ermittelte Heizlast verfälscht. Diese Anforderung schränkt den für Messungen verfügbaren Zeitanteil des Jahres weiter ein 10 . Bei den Abschätzungen in Tabelle 2 wird pauschal davon ausgegangen, dass 10% der Messtage wegen zu großer Schwankungen vor Beginn des Messzeitraums nicht genutzt werden können.
Kombinierte Heizung und TWE Schätzung des Erfassung des Warmwasseranteils Warmwasseranteils
Nur Heizung
Erforderliche Außentemperatur
≤ 0°C
≤ +6°C
≤ +8°C
Anzahl der Tage im Jahr, die die geforderte Temperaturbedingung erfüllen
39 d/a
138 d/a
167 d/a
Zur Verfügung stehende Messtage unter pauschaler Berücksichtigung von Wochenenden, Feiertagen und vorhergehenden
24 d/a
85 d/a
103 d/a
9
Messungen, die nicht der Bestimmung der Gebäudeheizlast dienen, können auch bei höheren
Außentemperaturen vorgenommen werden. Damit geht jedoch ein entscheidender Vorteil des Verfahrens verloren. 10
An einer Berücksichtigung des Speichereffektes im Messverfahren wird gearbeitet. Dazu ist der
Außentemperaturverlauf am Inspektionsobjekt 2 Tage vor Beginn der Messung zu erfassen und eine Abschätzung der Gebäudeschwere vorzunehmen. Wenn das Verfahren in dieser Hinsicht erweitert ist, vergrößern sich die in Tabelle 2 angeführten Werte um 10%.
23
starken Temperaturschwankungen Tabelle 2: Zur Verfügung stehende Messtage in Abhängigkeit von der Außentemperatur für mittlere klimatische Verhältnisse nach [TRY 05]
Die Messungen können unter mittleren Klimabedingungen in Deutschland für die Bestimmung der Heizlast mit der o.g. Fehlergrenze nur an -
103 Arbeitstagen im Jahr (Systeme ausschließlich zur Heizung)
-
85 Arbeitstagen im Jahr (kombinierte Heizung und Trinkwassererwärmung mit Erfassung des Warmwasseranteils)
-
24 Arbeitstagen im Jahr (kombinierte Heizung und Trinkwassererwärmung mit Schätzung des Warmwasseranteils)
durchgeführt werden. Die vorgeschlagenen Sanierungsmaßnahmen zielen im Regelfall auf eine Anpassung der Kessel- oder Brennerleistung an die Heizlast, Maßnahmen zur Verbesserung des Taktverhaltens oder den Austausch des Wärmeerzeugers und Anpassungen der Hydraulik bzw. Regelung. Wegen der vergleichsweise geringen Anwendungserfahrungen steht bisher keine fundierte Datenbasis zur Verfügung, aus der man Sanierungsvorschläge aus der Dynamik des Heizungsnetzes ableiten kann. Insbesondere für die Auswertung der dynamischen Verläufe wird auch in Zukunft viel Fachwissen und Erfahrung erforderlich sein. Dies stellt ein starkes Argument für eine zentrale Auswertung mittels Internetserver dar oder stellt hohe Anforderungen an die Qualifikation des Auswertenden. Die in der zum Messverfahren gehörenden Software hinterlegten Algorithmen sind bisher nicht vollständig validiert bzw. physikalisch korrekt. -
So sind beispielsweise der Nutzungsgrad eines Wärmeerzeugers oder die Anzahl der Schaltspiele stark von der Auslastung abhängig, diese wiederum ist eine Funktion der Außentemperatur. Damit hängen die Messergebnisse von der Temperatur am Messtag ab. Eine entsprechende Umrechnung auf einen durchschnittlichen Jahresverlauf erfolgt bisher nicht, der ermittelte Nutzungsgrad wird als konstant über das gesamte Jahr angenommen.
-
Die in den programminternen Umrechnungen verwendete Innentemperatur wird in einem Referenzraum gemessen, der Wert als repräsentativ für das 24
gesamte Gebäude angesetzt. In üblichen Wohngebäuden gibt es jedoch erhebliche Temperaturunterschiede, die gemessene Innentemperatur hängt damit vom willkürlich gewählten Referenzraum und vom Anbringungsort des Temperatursensors ab. -
Die neben den Abgasverlusten insbesondere bei älteren schlecht gedämmten Kesseln relevanten Strahlungsverluste werden auf der Grundlage von Typ, Standort in Bezug auf die thermische Hülle und Heizraumtemperatur entsprechend
gültigen
Normen
geschätzt,
eine
Messung
der
Oberflächentemperaturen erfolgt nicht. Die Messungen werden durch das am Messtag vorherrschende Nutzerverhalten beeinflusst.
Für
die
Auswertung
der
Messung
wird
zwangsläufig
davon
ausgegangen, dass das Nutzerverhalten bezüglich Innentemperaturen, Luftwechsel und Warmwasserbedarf repräsentativ für das gesamte Jahr ist. Insbesondere bei kleinen Gebäuden kann die Nutzung jedoch erheblich schwanken und damit das Messergebnis beeinflussen.
3.1.8 Inspektionspersonal Der Auf- und Abbau der Messgeräte erfordert relativ geringes Fachwissen und kann daher
von
Heizungsinstallateuren,
Schornsteinfegern,
Energieberatern
Fach-Technikern, und
ähnlich
Fachingenieuren,
qualifiziertem
Personal
gleichermaßen vorgenommen werden. Die Auswertung der Messung und die Ableitung der Sanierungsempfehlungen erfordern deutlich höhere Fachkenntnisse (sowie gewisse Erfahrungen im Umgang mit
Computern).
Sie
sollten
deshalb
durch
Fachplaner,
Fachingenieure,
Sachverständige oder zusätzlich qualifizierte andere Fachleute erfolgen. Aus Sicht der Glaubwürdigkeit der Sanierungsempfehlungen erscheint es vorteilhaft, wenn das die Anlage bewertende Inspektionspersonal nicht unmittelbar an der Erstellung und turnusmäßigen Wartung der Anlage beteiligt war und auch keinen wirtschaftlichen Vorteil aus der Umsetzung von Sanierungsvorschlägen zieht.
25
3.1.9 Kosten-Nutzen-Abschätzung Der nicht unerhebliche Aufwand für die Messung kann nur dann refinanziert werden, wenn anschließend Sanierungsmaßnahmen erfolgen, bei denen die erzielten Energiekosteneinsparungen
die
Summe
aus
Mess-
und
Sanierungskosten
überschreiten. Bei freiwillig 11 durchgeführten Messungen im Bestand kann man davon ausgehen,
dass
die
Bereitschaft
zur
Durchführung
von
energetischen
Optimierungsmaßnahmen im Anschluss an die Messung sehr hoch ist. Durch die damit verbundenen Energiekosteneinsparungen sind freiwillige Messungen i.d.R. wirtschaftlich. Wird im Anschluss an die Messung der Wärmeerzeuger gewechselt, dann kann der finanzielle Aufwand für die Messung im Regelfall durch die Installation eines kleineren und damit preisgünstigeren Wärmeerzeugers sofort erwirtschaftet werden. Zusätzliche
Einsparungen
lassen
sich
im
Betrieb
durch
eine
verbesserte
Reglereinstellung und eine Anpassung der Hydraulik erzielen. Bei den in der Praxis häufig anzutreffenden fehleingestellten Heizungsanlagen kann eine
entsprechende
Regelungseinstellung
Energiekosteneinsparung erreicht
werden.
Der
durch finanzielle
eine
verbesserte
Aufwand
für
eine
Regelungsoptimierung etwa hinsichtlich der -
Betriebszeiten der Heizung und Trinkwassererwärmung
-
Vorlauftemperatur bzw. Heizkurve
-
Pumpendrehzahl
-
Brennerleistung
-
Brenner-Schaltspiele
kann als gering angesehen werden, er kann mit einem Zuschlag von 50,-€ bis 100,-€ auf die Gesamtkosten der Messung abgeschätzt werden. Üblicherweise kann eine
11
Unter freiwillig werden hier Messungen verstanden, die vom Gebäudeeigentümer/Betreiber ohne
behördlichen Zwang (etwa durch ein Gesetz oder eine Verordnung) beauftragt werden.
26
Energieeinsparung im Bereich von bis zu 10% erzielt werden 12 . Schätzt man das durchschnittliche Einsparpotential mit 5% ab, lassen sich bei für Einfamilienhäuser typischen Energiekosten von 1.000,-€ bis 2.000,-€ pro Jahr aktuell 50,-€ bis 100,-€ pro Jahr einsparen. Die Kosten einer Messung mit dem Energiemonitor einschließlich Regelungsoptimierung betragen dem gegenüber etwa 300,-€ bis 600,€, sie werden folglich bei einer statischen Betrachtung in 3 bis 12 Jahren amortisiert, bei
einer
Einsparung
von
10%
der
Energiekosten
halbieren
sich
die
Amortisationszeiten. Zukünftige Energiepreissteigerungen und die bei breiterer Anwendung
prognostizierten
geringeren
Gerätekosten
verbessern
die
Wirtschaftlichkeit. Gleiches gilt für den Einsatz in größeren Gebäuden, da dort die Aufwendungen für die Messungen weniger stark als die erzielbaren Energiekosten ansteigen. Weitere typische Energieeinsparungsmaßnahmen wie z.B. ein hydraulischer Abgleich erfordern nicht unbedingt die Durchführung einer Messung mit dem Energiemonitor. Durch die messtechnische Veranschaulichung der existierenden Einsparpotentiale wird jedoch üblicherweise die Bereitschaft zur Durchführung der Energiesparmaßnahmen befördert. Werden im Anschluss an eine Messung keine Maßnahmen zur energetischen Optimierung vorgenommen, weil -
die Messung zwangsweise verordnet wurde und der Betreiber keine weiteren Maßnahmen einleiten will oder
-
die Anlage bereits optimal betrieben wird,
dann stehen den Aufwendungen für die Messung keine Einsparungen gegenüber. Die Messung ist in diesem Fall – wie jede andere Inspektion - als unwirtschaftlich zu bezeichnen.
12
Im Rahmen des Optimus-Projektes sind mittlere Einsparungen von 8 kWh/(m²a) Heizenergie und
0,3 kWh/(m²a) Hilfsenergie im Ergebnis einer verbesserten Reglereinstellung und eines hydraulischen Abgleichs in einem Feldversuch ermittelt worden [Optimus]. Andere Quellen geben zum Teil deutlich höhere Einsparpotentiale an.
27
3.1.10 Für
die
Eignung für Inspektionen nach EPBD Artikel 8 a) nach
EPBD
erforderliche
einmalige
Inspektion
der
gesamten
Heizungsanlage in Systemen mit Kesseln mit einer Nennleistung über 20 kW, die älter als 15 Jahre sind, ist das Energiemonitor-Verfahren aus technischer Sicht sehr gut geeignet, wenn es sich um Kessel mit flüssigen oder gasförmigen Brennstoffen handelt. Die
geforderte
Prüfung
des
Wirkungsgrades
der
Kessel 13
und
der
Kesseldimensionierung im Verhältnis zur Gebäudeheizlast können mit dem Verfahren sehr gut vorgenommen werden. Speziell für die Bestimmung der Heizlast von Bestandsgebäuden stehen in Deutschland keine wirtschaftlich oder technisch vergleichbaren Alternativen zur Verfügung. Für eine sinnvolle Anwendung des Verfahrens zur vorgeschriebenen Inspektion der gesamten Heizungsanlage ist eine Erweiterung um eine Besichtigung bzw. Begutachtung aller anderen Teile der Heizungsanlage wie -
Dämmung von Rohrleitungen und Speichern
-
Ausstattung mit zentralen Regler und Raumregeleinrichtungen und deren Betriebsbereitschaft
-
Wärmeübergabeeinrichtungen an den Raum
-
Heizungsumwälzpumpen
-
hydraulischer Abgleich
vorzunehmen. Daher wird eine Integration dieser Begutachtung aller anderen Teile in das Verfahren empfohlen. Eine Orientierung kann dabei das im Abschnitt 3.2 vorgestellten Verfahren bieten. Wärmeerzeuger mit festen Brennstoffen können mit dem Energiemonitor wie im Abschnitt 3.1.6 beschrieben nicht untersucht werden. Die Anzahl der in Deutschland vorhandenen Kessel auf der Basis von Festbrennstoffen ist jedoch gering. Der BGW Bundesverband der deutschen Gas- und Wasserwirtschaft geht in einer aktuellen Darstellung von einem Anteil von 3,1% des Wohnungsbestandes aus, der mit Kohle beheizt wird (Abbildung 4). Dazu zählen viele Einzelöfen. Ein Gutachten des Bremer Energieinstituts im Auftrag des Bundesministeriums für Wirtschaft [Clausnitzer]
13
Über die Anforderungen der EPBD hinaus wird nicht der Wirkungsgrad, sondern der Nutzungsgrad
a Messtag bestimmt.
28
beziffert die Zahl der nach EPBD mindestens regelmäßig zu inspizierenden mechanisch mit festen Brennstoffen beschickten Heizkessel in Deutschland auf insgesamt 2.000, davon wird der überwiegende Anteil mit regenerativen Brennstoffen betrieben.
Abbildung 4: Beheizungsstruktur im Wohnungsbestand 2005 [BGW]
Aus wirtschaftlicher Sicht kann die Aufnahme einer generellen Pflicht zur Inspektion
älterer
Heizungsanlagen
mit
dem
Energiemonitor
in
zukünftige
Fortschreibungen der Energieeinsparverordnung nicht empfohlen werden. Die Messungen erfüllen nicht in allen Fällen die in der EPBD und im deutschen Energieeinsparungsgesetz enthaltenen Anforderungen an die Wirtschaftlichkeit der geforderten Maßnahmen. Eine optionale Einbeziehung des Verfahrens ist sowohl aus umweltpolitischer und wirtschaftlicher Sicht durchaus sinnvoll. Das Energiemonitor-Verfahren ist für die nach EPBD geforderte regelmäßige Inspektion von mit nicht erneuerbaren flüssigen oder festen Brennstoffen befeuerten 29
Heizkesseln als ungeeignet anzusehen, da der messtechnische und finanzielle Aufwand vergleichsweise hoch ist und die Messung wesentlich auf die nur einmal erforderliche Bestimmung der Heizlast und die ebenfalls nur einmal durchzuführende Optimierung der Heizungsanlage ausgerichtet ist.
3.2 Sofortverfahren (Checkliste) nach VdZ/ZDS/ZIV 3.2.1 Allgemeines Eine gemeinsame Arbeitsgruppe -
der VdZ - Vereinigung der deutschen Zentralheizungswirtschaft e. V.
-
des ZDS - Zentralverband Deutscher Schornsteinfeger e. V. Gewerkschaftlicher Fachverband und
-
des ZIV Bundesverband des Schornsteinfegerhandwerks Zentralinnungsverband (ZIV)
arbeitet aus Sicht der beteiligten Kreise an einem Vorschlag für ein Verfahren zur Inspektion
von
Heizungsanlagen
Gebäudeeffizienzrichtlinie.
entsprechend
Vorgeschlagen
werden
Artikel zwei
8
der
europäischen
Alternativen
für
die
messwertgestützte Inspektion: -
Langzeitverfahren (Analyse) entsprechend Abschnitt 3.1
-
Sofortverfahren (Checkliste)
Das in diesem Abschnitt beschriebene Sofortverfahren zielt auf die Erarbeitung eines einfachen Inspektionsverfahrens, das mit vertretbarem Aufwand und ausreichender Genauigkeit die Bewertung bestehender Heizungsanlagen und die Erarbeitung von Sanierungsempfehlungen gestattet. Damit soll es geeignet sein, um in einer zukünftigen Fortschreibung der EnEV generell zur Inspektion von Heizungsanlagen vorgeschrieben zu werden. Ein
den
gegenwärtigen
Diskussionsstand
beschreibendes
Muster
eines
Inspektionsprotokolls ist im Anhang im Abschnitt 6.3 enthalten.
3.2.2 Ablauf und Zeitaufwand Die Inspektion der Heizungsanlage soll durch ein einmaliges Aufsuchen der zu inspizierenden Anlage einschließlich der Erstellung des Inspektionsprotokolls und der
30
Beratung des Eigentümers über Sanierungsvorschläge vollzogen werden. Es sind folgende Arbeiten im Einzelnen durchzuführen: -
Anfahrt
-
Messungen am Wärmeerzeuger o Abgasverlustmessung bei Volllastbetrieb Durchführung der Messung analog zu den Vorschriften der 1.BImSchV über eine Bestimmung des Sauerstoff- oder CO2-Gehalts der Verbrennungsabgase
und
der
Verbrennungsluft-
und
Abgastemperaturen. o Strahlungsverlustmessung bei Volllastbetrieb Bestimmung
der
mittleren
Oberflächentemperaturen
des
Wärmeerzeugers (Messung von 5 Temperaturen an jeder Oberfläche). o Ventilationsverlustmessung 14 Bestimmung
der
Strömungsgeschwindigkeit
und
Temperatur
im
Abgasrohr 30 Sekunden nach Ausschalten des Brenners o Arbeitszeit zur Durchführung der Messungen insgesamt ca. 30 min -
Visuelle Inspektion der Heizungsanlage o Art der Kesselregelung o Dimensionierung und Regelung der Heizungspumpe o Sichtprüfung der Dämmung der Rohrleitung im Kellerbereich o Stichprobenhafte
Überprüfung
der
Ausstattung
mit
Raumtemperaturreglern (Heizkörperventile) o Stichprobenhafte Kontrolle des hydraulischen Abgleichs
Rücklaufverschraubungen oder Thermostate mit Möglichkeit zur Voreinstellung vorhanden?
Einstellmöglichkeiten genutzt oder alle vollständig geöffnet?
Strangregler vorhanden?
o Arbeitszeit zur Durchführung ca. 10 min -
Erstellung Inspektionsprotokoll durch handschriftliches Ausfüllen 15 eines vorgedruckten Formblattes (siehe Anhang 6.3), Dauer ca. 5 min.
14
Als Ventilationsverlust wird der Wärmeverlust des Kessels bezeichnet, der beim Stillstand des
Brenners durch die infolge des thermischen Auftriebs verursachte weitere Durchströmung des Kessels mit Luft entsteht. 15
Die alternative Nutzung eines mobilen Computers und Drucker ist möglich, aber nicht erforderlich.
31
-
Auswertungsgespräch mit Hauseigentümer, Erläuterung der erarbeiteten Sanierungsempfehlungen, Dauer ca. 15 min
-
Rückfahrt
Der zeitliche Gesamtaufwand vor Ort beträgt minimal 30min, bei einer vorsichtigen Abschätzung ist mit 60 min zu rechnen 16 . Weitere Arbeiten im Büro sind nicht erforderlich.
3.2.3 Ergebnisse Im Ergebnis der Inspektion erhält man Aussagen zur energetischen Qualität des Kessels (Abgasverlust, Strahlungsverlust vereinfacht gemessen, Ventilationsverlust als Momentanwert 30 s nach Brennerstopp). Infolge der Durchführung der Messungen bei Volllast kann nur der Wärmeerzeuger selbst bewertet werden. Eine Berücksichtigung der konkreten Einsatzsituation des Wärmeerzeugers (Gebäude, Heizungssystem) erfolgt kaum. Es wird keine Aussage zum Verhältnis von Wärmeerzeugerleistung zur erforderlichen Heizlast getroffen 17 . Die visuelle Inspektion liefert Aussagen -
zur Dämmung der Verteilungsleitungen im unbeheizten Kellerbereich
-
zur regelungstechnischen Ausstattung mit o Raumregelventilen als Ergebnis stichprobenhafter Kontrollen o einer zentralen Kesselregelung
-
zum hydraulischen Abgleich als Ergebnis stichprobenhafter Kontrollen der Voreinstellung
bzw.
Rücklaufverschraubung
an
Heizkörpern
und
der
Qualität
der
vereinfachten Inaugenscheinnahme der Kellerverteilung -
zur Heizungspumpe
Gesamtergebnis
der
Inspektion
ist
ein
Punktwert,
der
die
Heizungsanlage und deren Sanierungsbedarf aus energetischer Sicht vereinfachend abschätzt.
16
Der Zeitumfang ist bei einer Reihe von Inspektionen, die im Beisein des Autors durchgeführt
wurden, bestimmt worden. 17
Bei Bedarf kann man den Inspektions-Algorithmus in dieser Hinsicht erweitern. Aus dem
Brennstoffverbrauch und der Kesselleistung kann die Anzahl der Vollbenutzungsstunden ermittelt werden. Daraus lässt sich eine vereinfachte Aussage über die Dimensionierung des Kessels im Verhältnis zur Heizlast ableiten.
32
3.2.4 Aufwand Messtechnik Die im Rahmen der Inspektion vorzunehmende Messung erfordert ein übliches Gerät zur Immissionsschutz-/Abgasverlustmessung. Weiterhin
wird
ein
Oberflächentemperaturmessgerät
bzw.
ein
Oberflächentemperatursensor zum Anschluss an vorhandene Messgeräte zur Bestimmung der Strahlungsverluste des Wärmeerzeugers benötigt. Zur Messung der Ventilationsverluste ist eine spezielle Sonde zum genauen Messen relativ kleiner Geschwindigkeiten erforderlich, die zum Einführen in die Messöffnung am Verbindungsstück Kessel-Schornstein geeignet ist. Diese Sonde wird i.d.R. an ein übliches Messgerät z.B. für Immissionsschutzmessungen oder an ein anderes Messgerät angeschlossen. Die Gesamtkosten der Messtechnik, die über die normale Immissionsschutz/Abgasverlustmessung hinaus erforderlich ist, betragen ca. 500,-€ zzgl. MWSt. Geräte zur Abgasverlustmessung sind bei Fachhandwerkern häufig und bei Schornsteinfegern immer vorhanden, teilweise sind Temperaturfühler vorhanden. Die Sonden zur Ventilationsverlustmessung sind in jedem Fall zusätzliche Messtechnik. Für die Sichtprüfung der Heizungsanlage werden keine Messgeräte benötigt, es ist lediglich einfaches Werkzeug notwendig.
3.2.5 Kosten Die Gesamtkosten einschließlich der Anfahrt und Rückfahrt sowie der Tätigkeiten vor Ort betragen ca. 150,-€ zzgl. MWSt., sofern die Inspektion nicht mit einer anderen Dienstleistung verbunden werden kann. Wenn die Inspektion zusätzlich zu einer ohnehin erforderlich Tätigkeit an der Heizungsanlage, wie z.B. -
einer
Immissionsschutzmessung
oder
Feuerstättenschau
durch
den
Schornsteinfeger -
einer Wartung durch den Heizungsinstallateur
33
vorgenommen wird, dann entfallen sowohl die Kosten für Anfahrt und Rückfahrt als auch die Kosten der Abgasverlustmessung. Unter diesen Umständen ist mit anfallenden Gesamtkosten von etwa 50,-€ 18 bis 80,-€ zzgl. MWSt. zu kalkulieren.
3.2.6 Anwendungsbereich Das Inspektionsverfahren besteht aus einer Kombination von Messungen am Wärmeerzeuger und einer Bewertung der übrigen Heizungsanlage durch eine Begehung bzw. Sichtprüfung. Der messtechnische Teil des Inspektionsverfahrens ist für Wärmeerzeuger mit flüssigen oder gasförmigen Brennstoffen geeignet. Die Bewertung der übrigen Heizungsanlage durch eine Begehung bzw. Sichtprüfung ist auf Systeme mit Wasser als Wärmeträger zugeschnitten. Nicht bewertet werden können folgende Wärmeerzeuger -
Dezentrale und zentrale Elektro-Speicher oder –Direktheizungen
-
Elektro- und Gas-Wärmepumpen
-
Zentrale oder dezentrale Wärmeerzeuger mit festen Brennstoffen
-
KWK-Wärmeerzeuger
-
Fern- und Nahwärmeheizungen.
Raumweise Heizungen und Heizungssysteme mit Luft als Wärmeträger können mit der vorgeschlagenen Begehung bzw. Sichtprüfung nicht bewertet werden.
3.2.7 Einsatzgrenzen Analog zur Messung nach 1.BimSch-V wird der Wärmeerzeuger bei Volllast überprüft. Damit gibt es keine Einschränkung bezüglich der Außentemperatur am
18
In den Kehr- und Überprüfungsgebührenordnungen der Bundesländer sind die Gebühren der
Schornsteinfegerarbeiten festgelegt. Das Entgelt beträgt beispielsweise in Nordrhein-Westfalen seit dem 01.01.2005 für einen Arbeitswert (eine Arbeitsminute) 0,67 Euro zuzüglich MWSt. Damit entsprechen 50,-€ einen Arbeitszeitaufwand von 75 Minuten, also etwa 60 Minuten vor Ort und 15 Minuten Verwaltung bzw. Messgeräteaufwand.
34
Messtag, solange die vom Wärmeerzeuger generierte Wärme an das Heizungsnetz abgegeben werden kann. Bei der Bewertung des Wärmeerzeugers werden die Rückwirkungen der Heizungsanlage auf den Kessel praktisch nicht berücksichtigt. So können die Auswirkungen der Systemtemperaturen und Brennerschaltspiele nicht erfasst werden. Der durch die weitere luftseitige Durchströmung des Kessels nach Brennerabschaltung verursachte Wärmeverlust ist eine dynamische Größe. Die Verlustleistung hat unmittelbar nach Brennerabschaltung ihr Maximum, danach verringert
sich
die
Verlustleistung
bis
zum
erneuten
Brennerstart.
Der
Ventilationsverlust wird dagegen als Punktwert erfasst. Es wird der Wirkungsgrad bei Volllast und nicht der für den Jahresenergieverbrauch entscheidende
Nutzungsgrad
ermittelt.
Die
Auswirkungen
möglicher
Fehleinstellungen der Heizungsanlage bleiben verborgen. Das Verfahren eignet sich bisher nicht zur Bestimmung der erforderlichen Heizlast.
3.2.8 Inspektionspersonal Das Sofortverfahren nach VdZ/ZDS/ZIV stellt nur geringfügig höhere Anforderungen an den Durchführenden als die Abgasverlustmessung allein. Damit sind prinzipiell alle, die bisher Abgasverlustmessungen durchführen, zur Durchführung geeignet. Das sind vor allem Schornsteinfeger und Heizungsinstallateure. Auch Fachingenieure und -techniker, Energieberater und Sachverständige können die Inspektion vornehmen. Wie beim Energiemonitor erscheint es auch hier aus Sicht der Glaubwürdigkeit der Sanierungsempfehlungen
vorteilhaft,
wenn
das
die
Anlage
bewertende
Inspektionspersonal nicht unmittelbar an der Erstellung und turnusmäßigen Wartung der Anlage beteiligt war und keinen wirtschaftlichen Vorteil aus der Umsetzung von Sanierungsvorschlägen zieht.
35
3.2.9 Kosten-Nutzen-Abschätzung Die Kosten für die Durchführung der vorgeschlagenen Heizungsinspektion sind vergleichsweise gering. Dies gilt in besonderem Maße für den Fall, dass die Inspektion mit einer ohnehin erforderlichen Dienstleistung verbunden wird. Auch geringe Aufwendungen für die Inspektion können jedoch nur dann erwirtschaftet werden, wenn nach der Inspektion Energiesparmaßnahmen eingeleitet werden
und
diese
zu
Energiekosteneinsparungen
Sanierungsmaßnahmen
durchgeführt
ausgegangen
dass
werden,
eine
werden, als
dann
Zusatzleistung
kann
führen.
Wenn
generell
davon
erbrachte
Inspektion
wirtschaftlich ist. Inspektionen ohne nachfolgende Energiesparmaßnahmen sind für den betroffenen Gebäudeeigentümer unwirtschaftlich. Die geringen Kosten einer Inspektion als Zusatz zu einer ohnehin erforderlichen Dienstleistung lassen diese Belastung vertretbar erscheinen.
3.2.10 Für
die
Eignung für Inspektionen nach EPBD Artikel 8 a) nach
EPBD
erforderliche
einmalige
Inspektion
der
gesamten
Heizungsanlage in Systemen mit Kesseln mit einer Nennleistung über 20 kW, die älter als 15 Jahre sind, ist das Sofortverfahren nach VdZ/ZDS/ZIV aus technischer und wirtschaftlicher Sicht gut geeignet, sofern es sich um Heizungsanlagen mit flüssigen oder gasförmigen Brennstoffen handelt. Die geforderte Prüfung des Wirkungsgrades der Kessel kann mit dem Verfahren sehr gut vorgenommen werden. Die übrigen Komponenten der Heizungsanlage werden einer aus energetischer und wirtschaftlicher Sicht sinnvollen Inspektion unterzogen. Die Kesseldimensionierung im Verhältnis zur Gebäudeheizlast kann nicht bewertet werden. Für diese Anforderung gibt es jedoch bisher kein aus wirtschaftlicher Sicht vertretbares Verfahren. Wärmeerzeuger mit festen Brennstoffen können mit dem Inspektionsverfahren nur eingeschränkt bewertet werden. Abgasverlust und Strahlungsverlust sollen bei Volllast bestimmt werden, dieser Zustand ist zumindest bei handbeschickten 36
Wärmeerzeugern Ventilationsverlust
nur
mit
kann
einem schlecht
erhöhten bestimmt
Zeitaufwand werden,
herzustellen.
da
ein
Der
definierter
Brennerstillstand kaum oder gar nicht herbeigeführt werden kann 19 . Ein von Wärmeerzeugern mit festen Brennstoffen versorgtes WarmwasserHeizungssystem kann mit dem Inspektionsverfahren ebenso bewertet werden, wie es bei von Kesseln mit flüssigen oder gasförmigen Brennstoffen versorgten Heizungssystemen der Fall ist. Das Inspektionsverfahren ist für die nach EPBD geforderte regelmäßige Inspektion von mit nicht erneuerbaren flüssigen oder festen Brennstoffen befeuerten Heizkesseln als ungeeignet anzusehen. Eine regelmäßige Inspektion der gesamten Heizungsanlage ist weder von der EPBD gefordert, noch aus energetischer oder wirtschaftlicher Sicht angeraten, da die zu erwartenden Veränderungen gering sind. Es
würden
wiederkehrend
gleiche
Ergebnisse
ermittelt
und
identische
Sanierungsempfehlungen abgeleitet werden.
3.3 Weitere Verfahren Bisher sind keine weiteren konkreten und fundierten Vorschläge zur Umsetzung der Inspektionsanforderungen der EPBD in Deutschland vorgebracht worden. Es wird jedoch eine Reihe von Verfahren zur energetischen Optimierung bestehender Heizungsanlagen oder zur Bestimmung der erforderlichen Heizlast von Bestandsgebäuden diskutiert und angewendet. In [Heße] beispielsweise wird ein seit längerer Zeit in der Praxis angewendetes Verfahren vorgestellt, bei dem durch Messungen über einen Zeitraum von mehreren Monaten eine Korrelation von aktueller Heizlast und Außentemperatur ermittelt und daraus sowohl die (maximale) Heizlast als auch Optimierungsempfehlungen abgeleitet werden. Im Forschungsvorhaben [Optimus] sind Verfahren zur energetischen Optimierung bestehender Heizungsanlagen untersucht und praktisch umgesetzt worden.
19
Die 1.BImSchV fordert die Abgasverlustmessung nur für Wärmeerzeuger mit flüssigen oder
gasförmigen Brennstoffen, nicht für feste Brennstoffe.
37
Die vorgestellten Verfahren sind jedoch für eine allgemeine Umsetzung im Rahmen der Einmal-Inspektion nach Artikel 8 a) EPBD nicht geeignet, da sie nur eingeschränkt anwendbar und/oder zu aufwändig sind. Bei
der
Festschreibung
Fortschreibungen
der
von
Inspektionsanforderungen
Energieeinsparverordnung
sollte
in
geprüft
zukünftigen werden,
ob
Alternativen zum Regelverfahren der Inspektion zugelassen werden. Dafür sind ggf. Anforderungskriterien an die Verfahren zu definieren oder eine Prüfung durch eine unabhängige Stelle vorzuschreiben. In den Niederlanden wird ein Verfahren zur einmaligen Inspektion im Rahmen einer Begehung der Anlage diskutiert, welches dem in Abschnitt 3.2 vorgestellten Verfahren ähnelt.
3.4 Verzicht auf spezielle Maßnahmen – Umsetzung entsprechend Artikel 8 b In den anderen Mitgliedsländern der EU wird mehrheitlich eine Umsetzung nach Artikel 8 b) der Gebäudeeffizienzrichtlinie favorisiert. Dabei werden keine speziellen Anforderungen zur Inspektion von Heizungsanlagen erlassen, sondern andere Maßnahmen getroffen, die sicherstellen, dass die Nutzer Ratschläge für den Austausch der Kessel oder sonstige Verbesserungen am Heizungssystem erhalten. Wie im Abschnitt 2 ausführlich dargelegt, existieren in der Bundesrepublik Deutschland bereits jetzt mehrere Gesetze und Verordnungen, die sich mit -
dem Betrieb
-
der Wartung
-
der Instandhaltung
-
der Inspektion und
-
der Verbesserung
bestehender Heizungsanlagen aus energetischer Sicht beschäftigen und so für eine aus energetischer Sicht akzeptable Qualität der bestehenden Heizungsanlagen sorgen.
38
Zumindest übergangsweise kann deshalb auf spezielle Anforderungen zur Umsetzung der Inspektionsverpflichtung nach Artikel 8 a) verzichtet werden.
39
4 Vorschlag zur Umsetzung der Inspektionsanforderungen der EPBD in Deutschland Für die zur Umsetzung der Anforderungen der europäischen Gebäudeeffizienzrichtlinie EPBD anstehende Novellierung der Energieeinsparverordnung wird folgende Verfahrensweise in Bezug auf die Inspektionsanforderungen des Artikels 8 vorgeschlagen: Es werden keine speziellen Inspektionsanforderungen erlassen, die über die bereits bestehenden
Anforderungen
hinausgehen.
Die
Umsetzung
der
Inspektions-
anforderungen erfolgt nach Artikel 8 b). Eine Umsetzung der Inspektionsanforderungen der EPBD nach Artikel 8 b) wird voraussichtlich
mit
einer
Informationskampagne
zur
Heizungsmodernisierung
verbunden werden. Im Rahmen einer solchen Kampagne sollten Empfehlungen für die Anwendung des Energiemonitor-Verfahrens bei einem geplanten Wechsel des Wärmeerzeugers gegeben werden, wenn keine Fachplanung zur Bestimmung der erforderlichen Leistung des Wärmeerzeugers vorgenommen wird. Aus Sicht des Autors sollte weiterhin geprüft werden, ob das im Abschnitt 3.1 beschriebene Energiemonitor-Verfahren als Alternativverfahren zur Erstellung von verbrauchsbasierten Energiepässen freigegeben wird 20 . Dieses Verfahren ermöglicht eine
detaillierte
energetische
Bewertung
und
die
Ableitung
fundierter
Sanierungsempfehlungen. Die bei einer generellen Anwendung zu erwartenden Wirtschaftlichkeitsprobleme
können
bei
einer
optionalen
bzw.
freiwilligen
Einbeziehung in die EnEV umgangen werden.
Bereits jetzt zeichnet sich eine weitere Novellierung der Energieeinsparverordnung etwa 3 Jahre nach der unmittelbar anstehenden Neufassung der EnEV ab. Für diese
20
Dieser Empfehlung gilt nur dann, wenn die endgültige Fassung der EnEV-Novelle die Möglichkeit
einer Erstellung von Energiepässen auf der Basis des abgerechneten Energieverbrauchs bietet.
40
wird folgende Verfahrensweise zur Umsetzung der Inspektionsanforderungen nach Artikel 8 vorgeschlagen: Das im Abschnitt 3.2 beschriebene Inspektionsverfahren wird für alle zur einmaligen Inspektion in Frage kommenden Wärmeerzeuger und Heizungsanlagen im Rahmen der
aller
5
Jahre
durchzuführen
Feuerstättenschau
durch
den
Bezirksschornsteinfegermeister vorgeschrieben. Optional kann das im Abschnitt 3.1 beschriebene Energiemonitor-Verfahren als Alternativverfahren für die Inspektion angewendet werden. Weiterhin sollte geprüft werden, ob zusätzliche Alternativen zum
Regelverfahren
der
Inspektion
zugelassen
werden.
Dafür
sind
ggf.
Anforderungskriterien an die Verfahren zu definieren oder eine Prüfung durch eine unabhängige Stelle vorzuschreiben. Es werden keine über die bisherigen Anforderungen hinausgehenden Vorgaben zur regelmäßigen Inspektion von Wärmeerzeugern getroffen. Die vorgeschlagene Verfahrensweise bietet folgende Vorteile: -
Es verbleibt ausreichend Zeit zum Abschluss der Diskussion in den vorschlagenden Kreisen und für eine Abstimmung mit den weiteren Betroffenen (Hausbesitzer, Wohnungswirtschaft). Bei Bedarf kann ein Feldversuch zum Inspektionsverfahren durchgeführt werden.
-
Der zusätzliche Aufwand für die Inspektion ist gering, das Verfahren folglich sehr kostengünstig. Durch die Festsetzung der von den Schornsteinfegern berechneten Kosten in Form von Arbeitswerten und Arbeitsentgelten in den Kehr- und Überprüfungsgebührenordnungen [KÜGO] kann die Diskussion um die Kosten versachlicht und damit beschleunigt werden.
-
Die Schornsteinfeger verfügen über eine (nahezu) vollständige Übersicht über alle Feuerstätten. Damit kann gewährleisten, dass weitestgehend alle betroffenen Heizungsanlagen erfasst werden.
-
Die
Schornsteinfeger
haben
als
einzige
Berufsgruppe
ein
im
Schornsteinfegergesetz [SchfG] geregeltes Zutrittsrecht zu den Feuerstätten. -
Die erforderliche Messtechnik ist zum großen Teil bereits vorhanden.
-
Das Ergebnis steht bei Abschluss der Inspektion unmittelbar zur Verfügung, die
Inspektion
endet
mit
der
Übergabe
und
Erläuterung
von
Sanierungsempfehlungen. Das fördert die Akzeptanz und vermindert den Aufwand für die Betroffenen. 41
-
Es
erfolgt
eine
vergleichsweise
unabhängige
Beratung,
da
der
Schornsteinfeger weder an der Erstellung der zu bewertenden Anlage noch an der Umsetzung der Sanierungsempfehlungen beteiligt ist -
Die Verbindung mit der Feuerstättenschau dehnt das Zeitfenster für die Inspektion auf 5 Jahre, so dass kein schlagartiger Bedarf an einer großen Anzahl von Inspektionen entsteht. Die in [Clausnitzer] bei einer sofortigen Inspektionspflicht
für
alle
betroffenen
Heizungsanlagen
vorhergesagte
„Bugwelle“ kann vermieden werden. -
Die nach EPBD für die Inspektion geforderten Fachleute sind verfügbar.
Neben den vielen Vorteilen weist der Vorschlag auch kleinere Nachteile auf: -
Es wird nur Bezug auf eine Berufsgruppe genommen.
-
Die Beratungsergebnisse weisen eine eingeschränkte Genauigkeit auf, sind jedoch für den Zweck einer Inspektion als ausreichend genau anzusehen.
Die wenigen Nachteile werden durch die Vielzahl an Vorteilen aufgewogen.
42
5 Literaturverzeichnis [1.BImSchV]
Erste Verordnung zur Durchführung des Bundes-Immissionsschutzgesetzes (Verordnung über kleine und mittlere Feuerungsanlagen – 1. BImSchV) vom 14. März 1997, zuletzt geändert am 14. August 2003
[BGW]
Bundesverband der deutschen Gas- und Wasserwirtschaft e. V., www.bgw.de
[Clausnitzer]
Clausnitzer, K.-D., Dittrich, J. Potential an Fachleuten zur Umsetzung der GebäudeRL, Schlussbericht zum Dienstleistungsvorhaben 45/04 des BMWA Bremer Energie Institut, Bremen 2005 Auszugsweise veröffentlicht in „Inspektion von Heizkesseln und Heizanlagen“, Schornsteinfegerhandwerk Mai 2006
[Donath]
Donath, M. Analyse des Betriebsverhaltens von Heizungsanlagen bei der Wärmeversorgung von Gebäuden und Entwicklung eines dafür geeigneten softwarebasierten Messverfahrens An der Universität Rostock eingereichte Dissertationsschrift, 2006
[EnEG]
Gesetz zur Einsparung von Energie in Gebäuden (Energieeinsparungsgesetz – EnEG), Neufassung vom 01.09.2005, Bundesgesetzblatt Jahrgang 2005, Teil I Nr. 56, 07.09.2005
[EnEV]
Verordnung über energiesparenden Wärmeschutz und energiesparende Anlagentechnik bei Gebäuden (Energieeinsparverordnung - EnEV), Neufassung vom 02.12.2004 16. November 2001
[EPBD]
Energy Perfomance of Buildings Directive - Richtlinie 2002/91/EG des europäischen Parlaments und des Rates vom 16. Dezember 2002 über die Gesamtenergieeffizienz von Gebäuden, Amtsblatt der Europäischen Gemeinschaften 04.01.2003
[HeizAnlV]
Verordnung über energiesparende Anforderungen an heizungstechnische Anlagen und Warmwasseranlagen (Heizungsanlagen-Verordnung - HeizAnlV) Neufassung vom 4. Mai 1998 BGBl. I 1998 S. 851
[Heße]
Heße, W. Energieausweis für Gebäude - verbrauchsorientierter Ansatz, Messtechnische Untersuchungen an Heizungs- und TWWB-Anlagen zur Erschließung von Einsparpotenzialen Fachforum der Ingenieurkammer Sachsen, Dresden, 07.04.2005
[KÜGO]
Verordnung über die Gebühren und Auslagen der Bezirksschornsteinfegermeisterinnen und Bezirksschornsteinfegermeister (Kehr- und Überprüfungsgebührenordnung -KÜGO-), bundesländerspezifisch
[Optimus]
Optimus – Energie optimal nutzen, Abschlussbericht, www.optimus-online.de
[prEN15378 ]
prEN 15378:2005 Heizungssysteme in Gebäuden – Inspektion von Kesseln und Heizungssystemen
[Rouvel]
Rouvel, L., Kraus, D., Gobmaier, T. Eignung eines Verfahrens zur messwertgestützten Analyse des Betriebsverhaltens von Heizungsanlagen für die Inspektion entsprechend § 8a EU-Richtlinie 2002/91/EG Forschungsstelle für Energiewirtschaft, München, Juni 2005
43
[SchfG]
Gesetz über das Schornsteinfegerwesen (Schornsteinfegergesetz – SchfG) vom 10. Aug. 1998 (BGBl. I Nr. 51), unter Berücksichtigung der Änderungen vom 15. Sept. 2000 (BGBl. I Nr. 43), vom 10. Nov. 2001 BGBl. I Nr. 58), vom 20. Dez. 2001 (BGBl. I Nr. 74), vom 27. Apr. 2002 (BGBl. I Nr. 28) und vom 25. Nov. 2003 (BGBl. I Nr.56)
[Testo]
Testo AG, Präsentation zur Markteinführung des Energiemonitors
[TRY05]
Fortak, H., Jahn, A. u.a. Entwicklung von Testreferenzjahren für Klimaregionen der Bundesrepublik Deutschland Forschungsbericht im Auftrag des Bundesministeriums für Forschung und Technologie BMFT-FB-T 86-051, 1986
44
6 Anhang 6.1 Zusammenfassung prEn 15378 Heizungssysteme in Gebäuden – Inspektion von Kesseln und Heizungssystemen prEN_15378:2005 (D)
Einleitung Es werden Inspektionsverfahren und optionale Messmethoden für die Beurteilung der Energieeffizienz von vorhandenen Wärmeerzeugern und Heizungssystemen festgelegt. Mittels der eingeführten Inspektionsklassen sollen unterschiedliche Genauigkeitsstufen von Inspektionen und detaillierte Inspektionsanforderungen bestimmt werden können.
Anwendungsbereich Folgende vorhandene Wärmeerzeugertypen werden erfasst -
Wärmeerzeuger für Heizung, Trinkwarmwasser oder beides
-
Wärmeerzeuger für gasförmige, flüssige oder feste Brennstoffe (einschließlich Biomasse)
Folgende Komponenten von Heizungssystemen werden erfasst -
Wärmeerzeuger einschließlich Regelung
-
Trinkwarmwasseranlagen
-
Wärmeverteilsystem
-
Heizflächen incl. Zubehör
-
Raumregelung
Verfahren Mit Hilfe der eingeführten Inspektionsklassen werden zwei Verfahren mit unterschiedlichen Genauigkeitsstufen angeboten -
Wiederkehrende Wärmeerzeuger-Inspektion
-
Einmalige Inspektion des Heizungssystems
Zur Erfüllung der Anforderungen einer Inspektionsklasse werden in den angeführten Tabellen Inspektionsschritte als erforderlich oder optional sowie spezielle Verfahren als geeignet festgelegt. Es werden Ratschläge für Verbesserungsmaßnahmen mit Hilfe eines Katalogs erstellt, welche auf -
den Ergebnissen der Inspektion
-
dem Vergleich mit Referenzwerten
-
der Kosteneffizienz und Durchführbarkeit der Maßnahmen
basieren. Dabei werden unmittelbare Maßnahmen als auch Maßnahmen im Rahmen einer umfassenden Modernisierung vorgeschlagen und die wechselseitigen Auswirkungen berücksichtigt. Ratschläge beinhalten die Option für erneuerbare Energien sowie deren kosteneffizienten Einsatz. Ergebnis ist für beide Verfahren ein Inspektionsbericht mit grundsätzlich folgendem Inhalt -
Bestimmung des Wärmeerzeugers oder Heizsystems
45
-
Bestimmung der erforderlichen Inspektionsklasse
-
Beschreibung
aller
Aktivitäten
(Anpassungen,
Einstellungen,
usw.)
die
am
Wärmeerzeuger/Heizungssystem während der Inspektion durchgeführt wurden -
aufgezeichnete und/oder gemessene Daten, soweit durch die Inspektionsklasse erforderlich
-
Quellen der aufgezeichneten Daten
-
Bezugs- und Benchmarkwerte, soweit durch die Inspektionsklasse erforderlich
-
Ratschläge entsprechend den generellen Anforderungen und den speziellen Anforderungen für entsprechende Inspektionsschritte, soweit vorhanden
Inspektionsverfahren Wärmeerzeuger Es wird in wiederkehrenden Inspektionen ausschließlich der Wärmeerzeuger mit seiner Regelung betrachtet. Das Verfahren dient dazu -
die Einstellung, die Arbeitsweise und den Wartungszustand des Wärmeerzeugers hinsichtlich des energetischen Wirkungsgrades zu bestimmen
-
die tatsächliche Energieeffizienz des Wärmeerzeugers abzuschätzen
-
Ratschläge
für
mögliche
Verbesserungen
der
Wärmeerzeuger-Energieeffizienz
zu
unterstützen. Arbeitsschritte -
Bestimmung der Wärmeerzeuger-Inspektionsklasse unter Nutzung entsprechender Tabellen, welche auf o
der Brennstoffart und
o
der maximalen Leistung des Wärmeerzeugers
beruhen. -
Identifikation des Wärmeerzeugers: Informationen über Benutzer, Gebäude (Adresse, Ort) und die Identifikation des Wärmeerzeugers mittels Tabelle
-
Sammeln der Dokumente: alle verfügbaren relevanten Dokumente sind zu sammeln und zu identifizieren
-
Visuelle Wärmeerzeugerinspektion, Prüfung vor Ort und Berichterstellung
-
Wartungszustand des Wärmeerzeugers, Feststellung zur turnusmäßigen und fachgerechten Wartung durch qualifiziertes und/oder autorisiertes Personal
-
Funktionsüberprüfung des Wärmeerzeugers, Überprüfung ob gewünschte und geplante Leistung bereitgestellt werden kann und Dokumentation aller relevanten Informationen
-
Regelung,
Messwertgeber
und
Anzeigen
des
Wärmeerzeugers,
Überprüfung
und
Dokumentation der für die Energieeffizienz relevanten Aspekte -
Messgeräte, Ablesen vorhandener Messgeräte und Zähler (wie Brennstoffzähler, Pegel, Betriebsstundenzähler, Wasserzähler, etc.) und Dokumentation der Werte
-
Bewertung der Wärmeerzeugerleistung, Inspektion der korrekten Einstellung und der tatsächlichen Leistung des Wärmeerzeugers hinsichtlich o
der Verbrennungsleistung
o
des Energieprodukt-Verbrauchs (Gesamtenergieverbrauchs)
o
der Grundeinstellung und des feuerungstechnischen Wirkungsgrades
46
o
anderer Verluste des Wärmeerzeugers
o
des Jahresnutzungsgrades
o
der Einstellung der Regelung
o
der Größe des Wärmeerzeugers
Die Arbeitsschritte und benötigten Methoden sind in Abhängigkeit von der jeweiligen Inspektionsklasse in der entsprechenden Tabelle festgelegt. -
Wärmeerzeuger-Inspektionsbericht sowie Ratschläge: Erstellung und Archivierung eines Inspektionsberichtes mit entsprechenden Ratschlägen, Umfang ca. 2 Seiten
Inspektionsverfahren Heizungssysteme Es werden in einer einmaligen Inspektion des Heizungssystems alle Komponenten erfasst. Ziele: -
Einstellung, Arbeitsweise und Wartungszustand des Heizungssystems hinsichtlich des energetischen Wirkungsgrades bestimmen
-
Abschätzung der tatsächlichen Energieeffizienz des Heizungssystems
-
Ratschläge für mögliche Verbesserungen der Energieeffizienz des Heizungssystems unterstützen
Inspektionsverfahren
und
optionale
Messmethoden
werden
für
jeden
Teilbereich
des
Heizungssystems getrennt festgelegt. Arbeitsschritte: -
Bestimmung der Heizungssystem-Inspektionsklasse beruhend auf o
der beheizten Fläche
o
der Gebäudeart
o
der Wärmeerzeugerleistung
Vor Inspektion müssen entsprechende Informationen durch Befragung des Nutzers und Wartungsfachmanns ermittelt werden. -
Vorbereitung Heizungssystem-Inspektion Alle verfügbaren relevanten Dokumente sind zu sammeln und zu identifizieren, soweit durch die Inspektionsklasse erforderlich.
-
Identifikation des Heizungssystems Informationen
über
Benutzer,
Gebäude
(Adresse,
Ort)
und
die
Identifikation
des
Heizungssystems mittels Tabelle -
Funktionsüberprüfung des Heizungssystems Überprüfung ob gewünschte und geplante Leistung für Raumheizung, Trinkwassererwärmung und
Anforderungen
von
verbundenen
Systemen
bereitgestellt
werden
kann
und
Dokumentation aller relevanten Informationen -
Wartungszustand des Heizungssystems Feststellung zur turnusmäßigen und fachgerechten Wartung durch qualifiziertes und/oder autorisiertes Personal
-
Regelung, Messwertgeber und Anzeigen des Heizungssystems für die Energieeffizienz relevante Aspekte sind zu überprüfen und zu dokumentieren
-
Energieverbrauch
47
o
Bestimmung Energieverbrauch getrennt für Brennstoff und Hilfsenergie
o
Vergleich mit erwartetem Energieverbrauch, Werte entsprechend Energieausweis, Planungswerten, oder Abschätzung nach Brutto-Volumen oder Grundfläche bzw. anderen, national festgelegten Werte
o
Vergleich mit Zielwert-Vorgaben berechneter Verbrauch in Abhängigkeit von Brutto-Außenfläche zu Bruttovolumen oder anderen national festgelegten Werten
o
Ratschläge
auf
Grundlage
des
Vergleichs
bei
signifikant
abweichenden
Energieverbrauch mit Ursachenanalyse laut Kriterien-Katalog -
Teilbereich Raumheizflächen Sammlung der Informationen entsprechend Abfrage-Tabelle
-
Teilbereich Raumheizflächen-Regelung Sammlung der Informationen entsprechend Abfrage-Tabelle
-
Teilbereich Raumheizungsverteilung Sammlung der Informationen entsprechend Abfrage-Tabelle
-
Teilbereich Erzeugung o
Identifikation Erzeugungs-Teilbereiche Sammlung der Informationen entsprechend Abfrage-Tabelle
o
Inspektion von Wärmeerzeugern Inspektion
der
korrekten
Einstellung
und
der
tatsächlichen
Leistung
des
Wärmeerzeugers hinsichtlich •
der Verbrennungsleistung
•
der Grundeinstellung und des Verbrennungswirkungsgrades
•
anderer Verluste des Wärmeerzeugers
•
des Jahreswirkungsgrades
•
der Einstellung der Regelung, einschließlich der Betriebszeit und der Effekt der Einschaltzeiten
Die Arbeitsschritte und benötigten Methoden sind in Abhängigkeit von der jeweiligen Inspektionsklasse in der entsprechenden Tabelle festgelegt. o
Inspektion der Steuerungen von Erzeugungs-Teilbereichen Die Strategie zur Temperatur-Regelung ist zu identifizieren und in die Beratung einzuschließen. Falls mehrere Wärmeerzeuger vorhanden sind, muss dies bei der Identifikation und Beratung beachtet werden.
-
Größe des Erzeugungs-Teilbereichs Die installierte Leistung muss mit der tatsächlich erforderlichen Leistung des Heizsystems und aller verbundenen Systeme (wie TWE) verglichen werden. Die Bestimmung der Größe des Wärmeerzeugers (bzw. eines Erzeuger-Teilbereichs) kann mit einer Methode laut Tabelle erfolgen, wobei Daten des Energiepasses bevorzugt werden. Es werden Aussagen über die Auswirkungen der Überdimensionierung von Wärmerzeugern getroffen.
-
Nutzungsgrad des Heizungssystems
48
Die benötigten Methoden zur Bestimmung des Nutzungsgrades für Heizungssysteme sind in Tabellen angegeben und bestimmen sich aus tabellierten Wirkungsgraden für Heizkörper und Heizkörper-Regelung sowie durch eine tabellierte Berechnungsmethode für die Verteilung. -
Trinkwarmwassersysteme Sammlung der Informationen entsprechend Abfrage Tabelle
-
Inspektionsbericht und Ratschläge für Raumheizungssysteme und TWE Erstellung und Archivierung eines Inspektionsberichtes mit entsprechenden Ratschlägen, Umfang ca. 6 Seiten
49
6.2 Beispiel Messprotokoll ratiodomo Energiemonitor Ihr Auftrag vom:
19.01.06
Diagnose vom:
31.01.06
Projektnummer:
00818739-060119-18069
Projektmanager:
Donath
Energiemonitor - softwaregestützte Diagnose Basis: Datei Messzyklus testo – Mess-Set / Datenblatt Teil II
Sehr geehrter Herr Wenzel, in der Anlage erhalten Sie die softwaregestützte Diagnose des Betriebsverhaltens und der energetischen Effizienz der von Ihnen mit dem testo Mess - Set Energiemonitor in Kombination mit Ihrer manuellen Datenaufnahme untersuchten Heizungsanlage. Die Diagnose erfolgt auf Grundlage der von Ihnen übermittelten Daten, die Prüfung der Realisierbarkeit der Empfehlungen obliegt Ihnen als Anwender. Für eine weiterführende Optimierung sind gesonderte Vereinbarungen zu treffen. Bei Weiterleitung der Daten an die ratiodomo Datenanalyse werden personenbezogene Kundendaten aus datenschutzrechtlichen Gründen (BDSG §§ 11 und 30) anonymisiert. Das jeweilige Projekt erhält dann eine Codenummer, die sich aus Postleitzahl des Gebäudestandortes, Nummer des Mess - Sets und Datum der Messung zusammensetzt. Bitte beachten Sie, dass das Einhalten der Vorgaben der Bedienungsanleitung für das testo Mess – Set Voraussetzung für die korrekte Auswertung ist. Die Qualität der erstellten Diagnose ist dabei abhängig von der Vollständigkeit der Datenerfassung und der korrekten Installation der Sensorik. In der Anlage befindet sich die durch den Auswerter erstellte Diagnose mit den für die Interpretation genutzten Berechnungsergebnissen und Diagrammen. mit freundlichen Grüßen ratiodomo® Datenanalyse
Auswerter Diese Diagnose wurde maschinell erstellt und daher nicht unterschrieben. Wir bedanken uns für Ihren Auftrag und hoffen, diesen zu Ihrer Zufriedenheit ausgeführt zu haben. Über eine Weiterempfehlung würden wir uns sehr freuen.
50
Anlagennutzungsgrad der Wärmeerzeugung: 85.4% Der Anlagennutzungsgrad wird auf den Brennwert des Energieträgers bezogen und für den jeweiligen Messzyklus berechnet.
Gebäudeeffizienzgrad: 1.9 W/m²K entspricht einem Äquivalent für Heizöl: 10.5 l/m²a Der berechnete Gebäudeeffizienzgrad ermöglicht den Vergleich von Gebäuden auf der Grundlage genormter Kennzahlen. Als Äquivalent wird angegeben, welche Menge Heizöl für die Beheizung von 1 m² des Gebäudes im Jahr verbraucht wird. Für die Angabe des Äquivalents gilt, dass keine Trinkwassererwärmung erfolgt, die Heizung mit einem optimal arbeitenden Brennwertkessel ausgerüstet ist, das Gebäude in Berlin steht und eine Innentemperatur von 20°C gehalten wird.
Angabe der erforderlichen Kesselleistung bzw. der einzustellenden Brennerleistung: Maximale Heizlast / Gebäudeanschlusswert berechnet (Toleranz: 20%): 13.9 kW Daraus resultiert erforderliche Brennerleistung (20% Sicherheitsaufschlag): 16.9 kW Bei installiertem Kessel mögliche einzustellende Brennerleistung: kW
Bewertung der Energieeffizienz: Die Berechnung des nutzerbedingten Wärmebedarfs für Heizung und Trinkwasser, der anlagenspezifischen Verluste und der Einsparpotentiale sowie die Ratschläge für die energetische Verbesserung basieren auf einem geprüften Verfahren. Dabei sind auf der Grundlage der Kosten – Nutzen – Bewertung und der technischen Möglichkeiten z. T. Abschätzungen, vereinfachende Annahmen und technisch bedingte Messwertabweichungen nicht zu vermeiden, so dass für die Angabe der erzielbaren Effekte keine Gewähr gegeben werden kann.
51
Erweiterte Berechnung mit interaktiver Software: Verluste auf Basis Messdaten berechnet:
Verlust in % vom HW
Verlust in % vom BW
Verlust in kWh
Verlust In €/a
Verlust durch Nichtnutzung Brennwerteffekt
9.5
8.6
23.8
-
Abgasverlust (dynamisch)
1.1
1.0
2.7
-
Verlust durch das Intermittieren des Kessels
3.4
3.1
8.5
-
Verlust durch Abstrahlung des Kessels
1.0
0.9
2.4
-
Verlust durch unverbranntes CO
1.1
1.0
2.7
-
Verlust durch Nichtanpassung Konfiguration und Regelung für die Gebäudebeheizung
-
-
-
-
Verlust durch Nichtanpassung Konfiguration und Regelung für Brauchwassererwärmung
-
-
-
-
Verluste gesamt
16.1
14.6
40.2
-
41200
kWh
Elektroenergie gemessen bzw. mitgeteilt:
-
kWh/a
Energieverbrauch bezogen auf die beheizte Fläche:
178
kWh/m²a
Jahresprimärenergieverbrauch:
45320
kWhP/a
Jahresprimärenergieverbrauch bezogen auf die beheizte Fläche:
196
kWhP/m²a
CO2 – Emissionen berechnet:
9970
kg/a
CO2 – Emissionen bezogen auf die beheizte Fläche:
43
kg/m²a
Gebäudeanschlusswert für Innentemperatur 21.9°C berechnet:
13.9
kW
Jahreswert Heizgradtage:
2223
Kd/a
Wärmebedarf Hz + WW / Jahr berechnet:
32070
kWh/a
Wärmebedarf bezogen auf die beheizte Fläche:
138.7
kWh/m²a
Verluste auf Basis Analyse kalkuliert:
Bewertung des Brennstoffverbrauchs: Energieverbrauch im Jahr:
2004
Zusatzmessung lt. Absprache Auftraggeber: U-Wert Außenwand U-Wert Messung 31.01.06 Kuphalstrasse 25,00
20,00
W/m²K
15,00
°C Tw
Werte
°C Ti °C W/m²K °C Tw °C Ti
10,00
Ø U - Wert: 1,0 W/m²K
°C
5,00
16 :3 8
16 :3 6
16 :3 7
16 :3 5
16 :3 4
16 :3 3
16 :3 2
16 :3 1
16 :3 0
16 :2 9
16 :2 8
16 :2 7
16 :2 6
16 :2 4
16 :2 5
16 :2 3
16 :2 1
16 :2 2
16 :2 0
16 :1 9
16 :1 8
16 :1 6
16 :1 7
16 :1 4
16 :1 5
16 :1 3
16 :1 1
16 :1 2
16 :1 0
16 :0 9
0,00
Zeit
52
Ratschläge zur energetischen Verbesserung des Heizungssystems auf Grundlage der softwaregestützten Analyse: Diagnose Nichterzielung Brennwerteffekt / Taupunktunterschreitungen: Fehlerbeschreibung: zu hohe Kesselsolltemperaturen sicher geschuldet Heizgewohnheiten der Mieter und Heizkörperauslegung empfohlene Maßnahme: Rückrechnung der Solltemperaturen über Wärmebedarf und Heizkörpergröße, Besprechung mit den Mietern, richtige Reglereinstellung, Überprüfung Ansprechdruck Überströmventil kalkulierter Effekt der energetischen Verbesserung:
8%
Diagnose erhöhter Abgasverlust im Nennlastbereich: Fehlerbeschreibung:
siehe Brennwertnutzung
empfohlene Maßnahme:
Begrenzung der Heizleistung auf den wirklichen Bedarf
( Drehzahlbegrenzung des Lüfters im Kessel ) kalkulierter Effekt der energetischen Verbesserung:
0,5 %
Diagnose erhöhter Abgasverlust im Teillastbereich: Fehlerbeschreibung:
siehe Brennwertnutzung
empfohlene Maßnahme:
siehe Brennwertnutzung
kalkulierter Effekt der energetischen Verbesserung:
0,5 %
Diagnose erhöhter Abstrahlverlust: Fehlerbeschreibung:
durch hohe Kesseltemperaturen auch erhöhte Abstrahlverluste
empfohlene Maßnahme:
siehe Brennwertnutzung
kalkulierter Effekt der energetischen Verbesserung:
0,5 %
Diagnose Verluste durch Intermittieren des Kessels: Fehlerbeschreibung: Minimalleistung des Kessels im Teillastbereich für den Heizbetrieb zu groß, trotz Modulationsmöglichkeit taktet Kessel zu stark, jeder Zündvorgang beinhaltet Verluste empfohlene Maßnahme: Kesselheizleistung begrenzen, Taktfrequenz über Taktsperre (Parameter A am Gasmodul) auf den Wert 30 vergrößern, wodurch sich Mindeststillstandszeit von 5 min ergibt. kalkulierter Effekt der energetischen Verbesserung:
3%
Diagnose Mängel in der Konfiguration / Anpassung Hydraulik / Regelung Brauchwasser: Fehlerbeschreibung: empfohlene Maßnahme: kalkulierter Effekt der energetischen Verbesserung:
%
Diagnose Wartungsmängel / Schäden Brenner / Kessel / Anlage / Abgassystem: Fehlerbeschreibung: Kessel leckt vorn rechts, mögliche Ursachen: Undichtigkeit im Kessel; Undichtigkeit im Abgassystem, Abgas strömt in den Zuluftringspalt über, es bildet sich Kondenswasser, welches über den Luftansaugstützen in den Kessel gelangt; CO sehr hoch empfohlene Maßnahme: Überprüfung des Kessels, Nachjustierung der Verbrennung nach erfolgter Kesselreinigung (intensive Spülung des Kesselkörpers, Prüfung und Ausblasen der Brennerdecks) kalkulierter Effekt der energetischen Verbesserung:
1%
53
Anlage: Berechnungswerte MinMaxTabelle Kessel Vorlauf Kessel Rücklauf Heizung Vorlauf Heizung Rücklauf Speicher Vorlauf Speicher Rücklauf Raumfeuchte Raumtemperatur Außentemperatur
Min 40.4 27.8 41.9 24.8 46.9 27.9 38.6 19.9 -1.9
Mittel 73.9 62.7 72.2 40.8 60.3 53.4 45.6 21.9 -0.8
Max 86.7 83 84.3 74.3 78.8 74.7 49.3 23 2.2
BrennerAnTabelle % O2 Verbrennungslufttemperatur ppm CO Abgastemperatur
Min 1.0 34.8 0 40.5
Mittel 3.4 43.7 48.3 63.0
Max 21.4 49.2 126 75.6
Brennerverhalten: absolute Brennerlaufzeit: Zahl der Brennerstarts: mittlere Brennerlaufzeit: absolute Brennerlaufzeit 2.Stufe: absolute Brennerlaufzeit Warmwasser absolute Brennerlaufzeit Heizung absolute Brennerlaufzeit Bereitschaft genutzter Brennwerteffekt während Brennerlaufzeit
16.5 160 6.2 1.0 1.0 12.3 0.0 6.4
Min/ Takt h/d h/d h/d h/d %
Brennereigenschaften Brennstoffarbeit Tagesarbeit Leistung Teillast Leistung Volllast (Nennlast)
250.5 235.9 13.9 38
kWh/d kWh/d kW kW
Gebäudeeigenschaften Messung vom 19.01.06 Solarer Eintrag Gebäudespeicher Effekt
0 -22.3
kWh/d kWh/d
Brauchwasserspeicher Wasserinhalt Brauchwasserspeicher: Energiebedarf Brauchwasserspeicher: Zahl der Ladevorgänge für Warmwasserspeicher:
300 29.1 18
Liter kWh
h/d
Spreizung Heizung: Speicher: Kessel:
minimal -0.6 -7.3 -9.3
mittel 31.4 6.8 11.2
maximal 57.1 28.8 39.2
°C °C °C
54
Grafische Verläufe: 24h Alle Werte:
24h Heizung:
55
24h Speicher:
24h Kessel:
56
Auszüge: 24h ohne CO
2,5 h alle Werte
57
2,5 h ohne CO
2,5 h nur Vorlauf, Rücklauf
58
10 Minuten alle Werte
10 Minuten nur O2 , Abgastemperatur, sichtbar Vorspülverluste: Vorspülung setzt um 10:47:00 Uhr ein, erkennbar an Abfall Abgastemperatur, Brennerstart erkennbar an Abfall O2 – Konzentration um 10:47:40 Uhr
59
6.3 Inspektionsformular nach Sofortverfahren VdZ/ZDS/ZIV
60
61
62
