Die Energiebedarfsberechnung ist ein Verfahren, mit dem der Energiebedarf eines Gebäudes oder Prozesses ermittelt wird. Diese Berechnung berücksichtigt Faktoren wie die Bauweise, Dämmung, Fensterflächen, Nutzung und Klimazone. Ziel ist es, den theoretischen Energieverbrauch für Heizung, Kühlung, Beleuchtung und Warmwasser zu bestimmen. Die Berechnung des Energiebedarfs ist die Grundlage für die Erstellung eines Energieausweises und dient als Planungshilfe für energieeffizientes Bauen und Sanieren. Architekten und Ingenieure nutzen diese Berechnungen, um den Energieverbrauch zu minimieren und gesetzliche Anforderungen zu erfüllen.
Berechnung des Energiebedarfs: Grundlage für Effizienz, Wirtschaftlichkeit und Klimaschutz
Die Berechnung des Energiebedarfs ist ein zentrales Instrument für Bauherren, Architekten, Unternehmen und Energieberater, um den Energieverbrauch von Gebäuden, Anlagen oder Prozessen transparent zu machen. Ohne eine fundierte Berechnung des Energiebedarfs ist es kaum möglich, Effizienzpotenziale aufzudecken, Maßnahmen zur Einsparung zu planen oder Fördermittel in Anspruch zu nehmen.
Dieser Beitrag erklärt, warum die Energiebedarfsberechnung wichtig ist, welche Methoden es gibt, welche Normen gelten und welche Rolle gesetzliche Anforderungen spielen.
Was versteht man unter der Berechnung des Energiebedarfs?
Die Energiebedarfsberechnung ermittelt, wie viel Energie ein Gebäude, eine Anlage oder ein technisches System benötigt, um eine bestimmte Funktion zu erfüllen – sei es Raumwärme, Warmwasser, Kühlung, Lüftung oder Beleuchtung.
Wichtig: Die Berechnung erfolgt theoretisch nach standardisierten Annahmen, nicht anhand realer Verbräuche. Sie dient dazu, die energetische Qualität unabhängig vom individuellen Nutzerverhalten bewerten zu können.
Typische Anwendungsfälle:
- Neubauplanung
- energetische Sanierung
- Erstellung von Energieausweisen
- Förderanträge (z.B. KfW, BAFA)
- Energieberatung und Optimierungskonzepte
- Erfüllung gesetzlicher Vorgaben (GEG, EnEV)
Bestandteile der Energiebedarfsberechnung
Die Energiebedarfsberechnung umfasst verschiedene Energiearten:
- Heizwärmebedarf: Energie, die notwendig ist, um ein Gebäude auf eine bestimmte Temperatur zu bringen.
- Warmwasserbedarf: Energie für die Warmwasserbereitung.
- Kühlbedarf: Energie zum Kühlen von Räumen oder Prozessen.
- Lüftungsbedarf: Energie für Lüftungsanlagen, inkl. Wärmeverluste.
- Beleuchtungsbedarf (bei Nichtwohngebäuden): Energie für künstliche Beleuchtung.
- Anlagentechnik: Verluste und Wirkungsgrade der eingesetzten Systeme (Heizung, Lüftung, Kühlung etc.).
- Erneuerbare Energien: Solaranlagen, Wärmepumpen, Biomasse etc.
Das Ergebnis ist meist der Primärenergiebedarf sowie der Endenergiebedarf in kWh pro Jahr.
Normen und gesetzliche Grundlagen für die Energiebedarfsberechnung
Gebäudeenergiegesetz (GEG)
Seit 2020 regelt das Gebäudeenergiegesetz (GEG) die energetischen Anforderungen an Gebäude in Deutschland und ersetzt frühere Regelungen wie die EnEV und das EEWärmeG.
Für Neubauten und wesentliche Sanierungen schreibt das GEG eine Berechnung des Energiebedarfs verpflichtend vor. Die Ergebnisse werden im Energieausweis dokumentiert.
Zentrale Kenngrößen:
- Jahres-Primärenergiebedarf (Qp)
- Transmissionswärmeverlust (H’T)
- Endenergiebedarf
DIN V 18599
Für Nichtwohngebäude und komplexe Wohngebäude schreibt das GEG die Berechnung nach der Normenreihe DIN V 18599 vor. Sie ermöglicht eine ganzheitliche energetische Bewertung von Gebäuden inkl. aller Anlagenteile.
DIN V 18599 berücksichtigt:
- Gebäudehülle
- Lüftung
- Heizung
- Kühlung
- Beleuchtung
- erneuerbare Energien
DIN 4108-6 / DIN 4701-10 (vereinfachtes Verfahren)
Für einfache Wohngebäude kann weiterhin das vereinfachte Verfahren nach DIN 4108-6 und DIN 4701-10 angewendet werden. Dieses berechnet den Heizwärmebedarf auf Basis standardisierter Kennwerte für Bauteile und Anlagentechnik.
Energieausweis und gesetzliche Pflicht
Der Energiebedarfsausweis für Gebäude basiert immer auf einer detaillierten Berechnung. Eigentümer müssen diesen bei Verkauf, Vermietung oder Neubau vorlegen.
Für Unternehmen gelten zusätzlich Regelungen aus:
- EnEfG (Energieeffizienzgesetz)
- EED (EU-Energieeffizienzrichtlinie)
- ISO 50001 (Energiemanagementsysteme)
Dort wird die systematische Ermittlung von Energieverbräuchen und -bedarfen gefordert.
Methoden der Energiebedarfsberechnung
Stationäre Verfahren
Berücksichtigen standardisierte Randbedingungen (Außentemperatur, Nutzerverhalten etc.) und berechnen monatliche Energieflüsse.
Einsatz:
- Neubauten
- Standardgebäude
Beispiel: DIN V 18599 Teil 5
Dynamische Verfahren
Simulieren den Energiebedarf stunden- oder tagesscharf über das gesamte Jahr. Berücksichtigen reale Klimadaten, Nutzerverhalten, Speichermassen.
Einsatz:
- Komplexe Gebäude
- Forschung
- Effizienzoptimierung
Beispiel-Tools: IDA ICE, TRNSYS, EnergyPlus
Relevanz der Energiebedarfsberechnung für Fördermittel
Viele Förderprogramme setzen eine fundierte Berechnung voraus:
Beispiele:
- KfW-Effizienzhaus-Standards
- BAFA-Zuschüsse für Wärmepumpen, Lüftung, Dämmung
- Bundesförderung für effiziente Gebäude (BEG)
Die Berechnung liefert die Nachweise, dass Effizienzstandards eingehalten werden.
Praxisbeispiel für eine Energiebedarfsberechnung (Wohngebäude)
1. Erfassung des Ist-Zustands:
- Gebäudegeometrie
- Bauteile (U-Werte)
- Fensterflächen
- Anlagentechnik
2. Eingabe in Berechnungstool:
- DIN V 18599 Software (z. B. ZUB Helena, Hottgenroth)
3. Ergebnis:
- Heizwärmebedarf (kWh/m²a)
- Primärenergiebedarf (kWh/m²a)
- Effizienzklasse (A bis H)
4. Maßnahmenplanung:
- Dämmung
- Heizungstausch
- PV-Anlage
- Lüftung mit WRG
Wirtschaftlicher Nutzen der Energiebedarfsberechnung
- Identifikation von Einsparpotenzialen
- Grundlage für Wirtschaftlichkeitsberechnungen
- Investitionssicherheit bei Sanierungen
- Verbesserung der Förderchancen
- Reduktion von Betriebskosten
- Reduzierung von CO₂-Emissionen
Fazit: Ohne fundierte Berechnung keine Energieeffizienz
Die Berechnung des Energiebedarfs ist ein unverzichtbares Werkzeug für die Planung, Optimierung und Förderung energieeffizienter Gebäude und Anlagen. Sie schafft Transparenz, ermöglicht fundierte Entscheidungen und ist gesetzlich verpflichtend.
Wer heute effizient und klimafreundlich bauen oder sanieren möchte, kommt an einer professionellen Energiebedarfsberechnung nicht vorbei.
