Auswirkungen auf die Anlagentechnik

Formal gesehen ist die EnEV 2016 gar keine EnEV 2016, sondern vielmehr das Inkrafttreten vordatierter Änderungen zum 1. Januar 2016 der EnEV 2014 [1], die mitunter auch EnEV 2013 genannt wird. Die neuen Bestimmungen gelten für Neubauten, für die der Bauantrag ab dem 1. Januar 2016 gestellt oder bei denen ab diesem Datum der Bau angezeigt wurde. Bei den KfW-Förderprogrammen ist allerdings zu beachten, dass als Bezug weiterhin der Jahres-Primärenergiebedarf des Referenzgebäudes verwendet wird (Bild 1). Für bestehende Gebäude gelten weiterhin die Nachrüst- und Austauschpflichten.

Geringe Auswirkungen auf den Wärmeschutz in der Praxis

Betrachtet man die nun gültige Ausführung des Referenzgebäudes, so fällt zunächst keine Anpassung bei der Gebäudehülle auf – wenngleich in zahllosen Veröffentlichungen zum Jahreswechsel von „verschärften Dämmanforderungen über die EnEV 2016“ die Rede ist. Nur indirekt kann man davon sprechen, dass der Wärmeschutz der Gebäudehülle um etwa 20 % verschärft wird.

Hintergrund ist die Nebenanforderung „Ab dem 1. Januar 2016 darf der spezifische, auf die wärmeübertragende Umfassungsfläche bezogene Transmissionswärmeverlust eines zu errichtenden Wohngebäudes das 1,0-fache des entsprechenden Wertes des jeweiligen Referenzgebäudes nicht überschreiten.“ [1, Anlage 1 Abschnitt 1.2]. Die vermeintliche 20-prozentige Anpassung der U-Werte wird auf die Baupraxis allerdings kaum spürbare Auswirkungen haben, da bereits heute mit zum Teil deutlich besseren U-Werten gebaut wird. Bei Fenstern ist der für das Referenzgebäude angegebene U-Wert von U_w = 1,3 W/(m² · K) beispielsweise schon seit einigen Jahren überholt.

Effekte des höheren Jahres-Primärenergiebedarfs

Die wesentliche Änderung bei den energetischen Anforderungen ist die Verminderung des zulässigen Höchstwerts für den Jahres-Primärenergiebedarf um 25 % über eine pauschale Klausel. Für Wohn- und Nichtwohngebäude ist sie jeweils in Zeile 1.0 der Tabelle mit der Ausführung des Referenzgebäudes 1.0 hinterlegt: „Der […] berechnete Jahres-Primärenergiebedarf des Referenzgebäudes […] ist für Neubauvorhaben ab dem 1. Januar 2016 mit dem Faktor 0,75 zu multiplizieren.“ Eine Anpassung („Modernisierung“) der Bauteil- und Systemeigenschaften des Referenzgebäudes wurde nicht vorgenommen.

Die Absenkung bedeutet, dass ein bis Ende 2015 nach dem KfW-Effizienzhaus-70-Standard errichtetes (genehmigtes) Gebäude bereits die neue Hauptanforderung der EnEV 2016 erfüllt.

Bei einem direkten Vergleich der Referenzgebäude 2014 und 2016 gibt es allerdings keine exakt 25-prozentige Verschärfung. Hintergrund ist, dass ab 1. Januar 2016 auch der Primärenergiefaktor für elektrischen Strom abgesenkt wurde. Dadurch wird mit dem Jahreswechsel der berechnete Jahres-Primärenergiebedarf des Referenzgebäudes bereits etwas vermindert. Auf diesen Rechenwert bezieht sich dann der Faktor 0,75, also die Verschärfung um 25 %.

Letztlich bleibt festzustellen, dass die Verschärfung nominell zwar deutlich ist. Wer jedoch den Bau energieeffizienter Gebäude, die derzeit mindestens dem Niveau eines KfW-Effizienzhauses 70 entsprechen, beherrscht, wird auch der „neuen“ EnEV gerecht. Die bisherige Baupraxis in Deutschland zeigt, dass in der überwiegenden Mehrheit der Neubauvorhaben die EnEV-Anforderungen durch die Kriterien diverser Förderprogramme zum Teil deutlich unterschritten worden sind.

Primärenergiefaktor für Strom wurde abgesenkt

Der Primärenergiefaktor für elektrischen Strom wurde ab dem 1. Januar 2016 von 2,4 auf 1,8 abgesenkt. So wird der rechnerische Primärenergieeinsatz für den elektrischen Strom deutlich geringer. Das betrifft zunächst bei jeder Anlage den Hilfsenergiebedarf. Bei einer Heizungsanlage mit erdgas- oder heizölbefeuertem Wärmeerzeuger wird der Jahres-Primärenergiebedarf nur etwas verringert, da der elektrische Hilfsenergiebedarf gegenüber dem Brennstoffbedarf relativ gering ist.

Signifikant wird der Unterschied, wenn auch die Endenergie elektrischer Strom ist. Das ist beispielsweise bei einer Sole/Wasser- oder Wasser/Wasser-Wärmepumpe der Fall, etwa bei der Senso-Therm BSW von Brötje (Bild 2). In der Serie E ist sie zudem für den Einsatz im intelligenten Stromnetz (Smart Grid) vorbereitet. Damit kann man zur Wärmeerzeugung vorrangig automatisiert auf besonders günstigen Eigen- oder Netzstrom zurückgreifen und die erzeugte Wärmeenergie vorausschauend in einem Puffer- oder Warmwasserspeicher vorhalten.

Mit dem Jahreswechsel weist eine solche Anlage zwar einen erheblich geringeren Jahres-Primärenergiebedarf auf. Am Endenergie- und Strombedarf und somit an den Stromkosten ändert sich jedoch nichts. Die Absenkung des Primärenergiefaktors für elektrischen Strom beträgt ebenfalls 25 % – somit ist der neue Höchstwert für den Jahres-Primärenergiebedarf nach EnEV 2016 bei Wärmepumpenanlagen schon erreicht, ohne dass sich an der Konstellation etwas verbessert oder ändert.

Von der Senkung des Primärenergiefaktors für Strom profitieren jedoch alle Systeme, die mit Strom betrieben werden:

• Hilfsenergie für zum Beispiel Wärmeerzeugung, Brennstoffzufuhr, Wärmeverteilung, Pumpen, Ventilatoren, Regelung
• Hilfsenergie für Lüftungsanlagen, zum Beispiel Ventilatoren
• Hilfs- und Antriebsenergie für Wärmepumpen.

Welche Anlagenkonfigurationen sind EnEV-2016-geeignet?

Angesichts der obigen Ausführungen zur Gebäudehülle bleibt die Frage, mit welchen Anlagenkonfigurationen die verschärften Neubauanforderungen nach EnEV 2016 erfüllt werden. Dazu wurden für ein typisches Einfamilienhaus der Jahres-Primärenergiebedarf, der Endenergiebedarf sowie der Hilfsenergiebedarf ermittelt. Die Basisdaten lauten: 140 m² Wohnfläche, 169 m² Nutzfläche, unbeheizter Keller, Satteldach. Der zulässige Höchstwert des Jahres-Primärenergiebedarfs liegt demnach bei:

• nach EnEV 2014: 80,39 kWh/(m² · a)
• nach EnEV 2016: 59,30 kWh/(m² · a)
• rechnerische Absenkung des zulässigen Jahres-Primärenergiebedarfs: 26,2 %

Das Gebäude weist den Referenzhaus-Standard auf. In den Varianten mit Brennwert-Heizkessel wurden die produktspezifischen Daten für einen Brötje-Gas-Brennwertheizkessel EcoTherm Plus WGB EVO (Bild 3) berücksichtigt.

Folgende Ausführungen wurden für das Mustergebäude variiert:

Art der Lüftung

• ohne Lüftungsanlage
• dezentrale Lüftungsanlage mit Wärmerückgewinnung
• zentrale Lüftungsanlage mit Wärmerückgewinnung

Qualität der Gebäudehülle

• U-Werte minus ca. 20&nbsp;% im Vergleich zum Referenzhaus-Standard &ndash; entsprechend der typischen Bauweise und mit Ausblick auf den sich abzeichnenden EnEV-2016-Standard (<b>Bild 4</b> und <b>Bild 5</b>)
• U-Werte minus ca. 35&nbsp;% im Vergleich zum Referenzhaus-Standard &ndash; entsprechend eines verbesserten Dämmstandards unter wirtschaftlichen Abwägungen (<b>Bild 4</b> und <b>Bild 6</b>)

Falls keine Solaranlage realisiert werden kann und trotzdem Brennwerttechnik eingesetzt werden soll, wird eine zentrale Lüftungsanlage mit Wärmerückgewinnung erforderlich, beispielsweise die Living-Air KWL (Bild 7).

Um die EnEV-2016-Anforderungen zu erfüllen, muss der Wärmebereitstellungsgrad eines zentralen Lüftungssystems bei etwa 90 % liegen. Außerdem kommt nur Brennwerttechnik infrage, die hinsichtlich der Wirkungsgrade und des Hilfsenergiebedarfs optimiert ist. Bei der Anordnung der Warmwasserzapfstellen müssen kurze Wege und geringe Rohrdurchmesser eingehalten werden, damit auf eine Zirkulationsleitung verzichtet werden kann.

Auswirkung auf die Anlagentechnik in Neubauten

Die energetische Qualität der ausgeführten Gebäudehüllen ist bereits hoch und wird tendenziell weiter steigen. Damit sinkt der Jahres-Heizwärmebedarf und die Transmissions-Wärmeverluste sind nur noch sehr gering. Deutlich bessere Dämmwerte scheitern jedoch immer mehr am technischen und finanziellen Aufwand. Dickere Dämmung jenseits der heute üblichen Schichtdicken verbessert den Jahres-Primärenergiebedarf nur noch geringfügig.

Wenn die Transmissions-Wärmeverluste (inklusive vermiedener beziehungsweise optimierter Wärmebrücken) so gering sind, sind weitere Verbesserungen nur noch dadurch möglich, dass auch die Lüftungs-Wärmeverluste verringert werden. Dies kann nur durch eine Lüftung mit Wärmerückgewinnung erfolgen. Grundsätzlich sind moderne oder sanierte Gebäude sehr dicht gebaut. Ein ausreichender natürlicher Luftwechsel ist nicht mehr gewährleistet und es müssen Maßnahmen ergriffen werden, um den erforderlichen Luftwechsel sicherzustellen. Dies schreibt unter anderem das für Wohngebäude erforderliche Lüftungskonzept nach DIN 1946 Teil 6 zur Vermeidung von Bauschäden vor. Die EnEV schreibt in § 6 vor: „Zu errichtende Gebäude sind so auszuführen, dass der zum Zwecke der Gesundheit […] erforderliche Mindestluftwechsel sichergestellt ist.“

Mit sinkendem Energieaufwand für die Beheizung steigt der prozentuale Anteil des Energiebedarfs für die Trinkwassererwärmung und die Anlagenkonzepte müssen so gestaltet werden, dass die Trinkwassererwärmung mit hoher Energieeffizienz erfolgt. Brennwertsysteme in Kombination mit Schichtenspeichern bieten hier Vorteile. Bei Wärmepumpen verringert sich die Energieeffizienz gegenüber der Raumheizung bei höheren Temperaturen für die Trinkwassererwärmung. Unterstützung durch thermische Solaranlagen ist immer geeignet, wenn der Warmwasserbedarf nicht zu gering ist.

Mit einer 1-zu-1-Ausführung des „einfachen“ Referenzhaus-Standards wird das Anforderungsniveau der EnEV 2016 nicht erfüllt. Bei um etwa 20 % verbesserten U-Werten können die Maßnahmen nach Bild 8 ergriffen werden. Neben den energetischen Anforderungen muss auf den Endenergiebedarf geachtet werden. Von diesem sind die Energiekosten in Verbindung mit den brennstoffspezifischen Preisen und damit die mittel- und langfristigen Gesamtkosten abhängig.

Die Verringerung des Jahres-Heizwärmebedarfs hat auch Auswirkungen auf den Wirtschaftlichkeitsvergleich der Systeme: Wenn weniger Endenergie benötigt wird, verringert sich der Anteil der laufenden Kosten, sodass der Vorteil günstigerer Energiepreise (Holz und Holzpellets) oder eines geringeren Energiebezugs (Wärmepumpe) schwindet und die Refinanzierung der höheren Investitionskosten verlängert wird (oder während der Nutzungsdauer nicht zu erreichen ist, siehe Bild 9). Dabei ist auch zu berücksichtigen, dass durch die aktuelle Nebenanforderung Transmissionswärmeverlust der Spielraum für die „Austauschbarkeit von Hülle und Anlagentechnik“ verringert worden ist.

Ab dem 1. April gelten neue KfW-Fördergrundsätze

Die Fördergrundsätze im KfW-Programm 153 (Energieeffizient Bauen, für Bau oder Ersterwerb eines neuen KfW-Effizienzhauses, www.kfw.de/153 ) werden zum 1. April 2016 angepasst. Dabei wird auf den Jahres-Primärenergiebedarf des Referenzgebäudes Bezug genommen und nicht auf den Grenzwert der EnEV 2016. Allerdings entfällt ab dem 1. April 2016 die KfW-Förderung für den Standard KfW-Effizienzhaus 70. Dafür wird – neben den bereits bestehenden Förderstandards KfW-Effizienzhaus 55 und 40 – ein weiterer Standard KfW-Effizienzhaus 40 Plus mit einem attraktiven Tilgungszuschuss angeboten.

Der Förderhöchstbetrag pro Wohneinheit wird von 50 000 Euro auf 100 000 Euro angehoben. Für die 20- und 30-jährigen Kreditlaufzeiten wird eine 20-jährige Zinsbindungsvariante eingeführt. Weiterhin wird die Baubegleitung gefördert (KfW-Programm Nr. 431).

Auswirkungen der EnEV auf Neu- und Bestandsbauten

Mit der EnEV 2014/2016 soll die Transparenz der energetischen Eigenschaften von Gebäuden weiter erhöht werden. Dazu sind beispielsweise energetische Kennzahlen bei der Vermarktung von Immobilien anzugeben und die Aushangpflicht für Energieausweise in öffentlichen Gebäuden wurde erweitert. Der Bandtacho der Energieausweise wurde neu skaliert und die Angabe von Modernisierungsempfehlungen gestärkt.

Die größten Änderungen der EnEV 2016 ergeben sich für den Neubau, wobei der Anteil des Bestands am Energiebedarf für Gebäude bei über 90 % liegt. Es ist allerdings davon auszugehen, dass die mit der EnEV 2014 eingeführte Regelung zum Austausch älterer Heizkessel bisher nur teilweise umgesetzt worden ist, zudem fallen nun weitere Baujahre unter die Austauschpflicht. Dazu § 10 EnEV:

„Eigentümer von Gebäuden dürfen Heizkessel, die mit flüssigen oder gasförmigen Brennstoffen beschickt werden und vor dem 1. Oktober 1978 eingebaut oder aufgestellt worden sind, nicht mehr betreiben. Eigentümer von Gebäuden dürfen Heizkessel, die mit flüssigen oder gasförmigen Brennstoffen beschickt werden und vor dem 1. Januar 1985 eingebaut oder aufgestellt worden sind, ab 2015 nicht mehr betreiben. Eigentümer von Gebäuden dürfen Heizkessel, die mit flüssigen oder gasförmigen Brennstoffen beschickt werden und nach dem 1. Januar 1985 eingebaut oder aufgestellt worden sind, nach Ablauf von 30 Jahren nicht mehr betreiben. Die Sätze 1 bis 3 sind nicht anzuwenden, wenn die vorhandenen Heizkessel Niedertemperatur-Heizkessel oder Brennwertheizkessel sind, sowie auf heizungstechnische Anlagen, deren Nennleistung weniger als 4 kW oder mehr als 400 kW beträgt […].“

Alle verfügbaren Technologien behalten ihre Bedeutung

Bei der Sanierung von Gebäuden haben sämtliche am Markt verfügbare Technologien weiterhin ihre Bedeutung. Die Einsparpotenziale sind sehr hoch, wenn ein schlüssiges Sanierungskonzept unter Einbeziehung der Hülle und der Anlagentechnik realisiert wird. Auch die zu erzielenden Renditen durch Energieeinsparung sind im Vergleich zum Neubau wesentlich höher, da naturgemäß die Ausgangssituation energetisch wesentlich schlechter ist.

Es muss bewusst von Rendite und nicht von Amortisation gesprochen werden. Die Investition in Energieeinsparung muss als Geldanlage und nicht als lästige Geldausgabe betrachtet werden. Diese Geldanlage verbessert den eigenen Besitz, sichert den Werterhalt und steigert die Vermarktbarkeit. Die eingesetzten Mittel sorgen für niedrigere Heiz- und Stromkosten. Daraus ergibt sich eine überproportional hohe Verzinsung des verwendeten Kapitals. Dies gilt zurzeit auch bei einer Finanzierung, da das Zinsniveau momentan extrem niedrig ist. Sehr anschaulich stellt die Energiematrix von Brötje energetische und wirtschaftliche Einsparpotenziale bei der Sanierung von Bestandsgebäuden dar (Bild 10).

Ausblick

Die energetischen Anforderungen an Gebäude werden auch zukünftig weiter verschärft werden: Zum Ende des Jahrzehnts wird der Niedrigstenergiehaus-Standard umgesetzt, dazu wird die EnEV 2017 bereits vorbereitet. Die Optimierungspotenziale durch eine verbesserte Dämmung stoßen dabei an technische und wirtschaftliche Grenzen. Wesentlich höhere Anforderungen sind dann nur noch durch verbesserte Anlagentechnik und/oder die stärkere Einbindung regenerativer Energien zu erreichen. Gebäude mit minimalem Energiebedarf liegen letztendlich im Interesse aller Beteiligten, da so die Betriebskosten verringert werden, die Abhängigkeit von (meist importierten) Energieträgern sinkt, Emissionen vermieden werden und werthaltiger gebaut wird.

[1] Die Energieeinsparverordnung (EnEV 2014) wurde am 21. November 2013 im Bundesgesetzblatt veröffentlicht und trat am 1. Mai 2014 in Kraft. Download: www.bit.ly/enev_volltext

Burkhard Maier ist Bereichsleiter Marketing bei der August Brötje GmbH in Rastede; www.broetje.de

Prof. Dr. Thomas Juch ist Professor für Heizungs- und Klimatechnik im Studiengang Gebäudeenergietechnik der Hochschule Bremerhaven; tjuch@hs-bremerhaven.de, www.hs-bremerhaven.de