EnEff 2006: Energie-Impulse für die Bauwirtschaft

(3.3.2005) Die deutsche Bauwirtschaft bekommt Anfang 2006 neue und interessante Impulse. Denn die EU-Richtlinie zur "Gesamtenergieeffizienz von Gebäuden" muss dann in den Mitgliedsländern der Union umgesetzt werden. In Deutschland laufen die Vorbereitungen für die neue Energieeinsparverordnung beim Bund und in der Industrie auf Hochtouren. Vor allem das aus Deutschland stammende technische Regelwerk kann in Europa als Blaupause dienen. Damit bauen die im Bereich der Energieeffizienz weltweit führenden deutschen Anlagenbauer, Beleuchtungs-, Klima-, Bau- und Fassadenspezialisten ihre Position weiter aus. Von zentraler Bedeutung dabei ist ein jetzt in die aktive Phase getretener Großversuch des Fraunhofer-Instituts für Bauphysik (IBP) in Stuttgart, der die komplexen Beziehungen bei Energieerzeugung und -verwendung in Gebäuden im Maßstab 1:1 abbildet.

Die EU-Richtlinie 2002/91/EG zur "Gesamtenergieeffizienz von Gebäuden" muss in den Mitgliedsländern der Union bis Anfang 2006 in nationales Recht umgesetzt werden. In Deutschland wird dafür die seit 2001 eingeführte Energieeinsparverordnung (EnEV) geändert und ergänzt. Entstehen wird eine neue Verordnung mit dem Arbeitstitel "Energieeffizienzverordnung" kurz "EnEff 2006". Das klingt zunächst einmal völlig unspektakulär. Doch wird die neue Verordnung sehr weit reichende Veränderungen im Gewerbebau nach sich ziehen. Kein Wunder also, dass in dem grundlegenden "EnEff-Verbundforschungsvorhaben" des Fraunhofer Instituts für Bauphysik (IBP) nicht nur IBP und Bund sondern auch ein Industriekonsortium die Kosten von 2,5 Millionen Euro teilen.

Ziel: optimierter Energieverbrauch von Gebäuden

Aber zunächst der Reihe nach. Die bisherige EnEV ist die zur Zeit rechtsverbindliche Grundlage über "energiesparenden Wärmeschutz und energiesparende (Heiz-)Anlagetechnik" für neue und bestehende Gebäude in Deutschland. Sie führte die Wärmeschutzverordnung von 1994 und die Heizungsanlagen-Verordnung zusammen und verfolgt das Ziel, den Energiebedarf in Gebäuden weiter zu senken. Denn bis Ende 2005 soll eine Energieersparnis von 25% gegenüber dem Verbrauch von 1990 erreicht werden. In der EnEV bisher unberücksichtigt ist allerdings der Energiebedarf für Beleuchtung, Belüftung und Klimatisierung. Dies soll nun mit der EnEff 2006 geschehen. Außerdem soll, um der EU-Richtlinie vollständig zu genügen, "...die Gesamtenergieeffizienz von Gebäuden .. nach einer Methode berechnet werden, die regional differenziert werden kann und bei der zusätzlich zur Wärmedämmung auch andere Faktoren von wachsender Bedeutung einbezogen werden, z. B. Heizungssysteme und Klimaanlagen, Nutzung erneuerbarer Energieträger und Konstruktionsart des Gebäudes." Außerdem sollen Mindestanforderungen für die Errichtung neuer und die Modernisierung alter Gebäude festgelegt und zur Kontrolle "Energiebedarfsausweise" für Gebäudeklassen verpflichtend werden.

Entscheidend für die neu zu entwickelnde Bewertungsmethode ist daher der richtige Ansatz, um aus der großen Vielfalt technischer Anlagen und den komplizierten Wechselwirkungen zwischen Haustechnik, Bauteilen und Mensch so etwas wie "Energieeffizienz", also ein Optimum bei Energieerzeugung und -verbrauch, zu bestimmen. Theoretische Rechenverfahren müssen dazu mit Daten aus der Praxis bewertet werden. Rechenergebnisse lassen sich so absichern und Über- oder Unterbewertungen rechtzeitig korrigieren. Das ist vor allem für Planer und Architekten wichtig. Bislang verwendete man dafür komplizierte Simulationsmodelle, also Näherungsverfahren, mit denen die Wirklichkeit jedoch nur unzureichend nachgebildet wird. Damit ist jetzt Schluss, denn das IBP liefert mit seinem EnEff-Verbundforschungsvorhaben reale Messdaten aus einem bauphysikalischen Großversuch. Dazu dient eine "Versuchseinrichtung für energetische und raumklimatische Untersuchungen", kurz VERU (vergleiche Meldung "Büroarchitektur auf dem Prüfstand" vom 22.1.2005).

Großversuch VERU weltweit einzigartig

VERU ist ein dreigeschossiges Versuchsgebäude aus Stahlbeton, dem typischen Materialmix von Verwaltungsbauten. Es steht, klimatisch ideal, in Holzkirchen im Süden Bayerns auf der "Freilandversuchsstelle" des IBP. In jeder Etage befinden sich neun quadratische Räume mit jeweils 14 m² Grundfläche, von denen sechs als "Messzellen" und "Musterbüros" nach DIN-Norm ausgestattet sind. Die Außenwände jeder Messzelle weisen unterschiedliche Materialien und Fassadenelemente auf, die das heute übliche Spektrum gängiger Industriefassaden im Neu- und Altbau abbilden. Mehr als 250 Sensoren erfassen ständig alle relevanten Messdaten über Energieverbräuche, Raumklima und Temperatur, Luftaustausch, Zugluft, Beleuchtungsintensität, Außentemperatur, Wind, Sonneneinstrahlung und vieles mehr. Dies ermöglicht weltweit zum ersten Mal vergleichende, interaktive Untersuchungen im Maßstab 1:1. Neu ist die "integrale Betrachtung" von Energieaus- und -einträgen durch Fassaden, dem Energieverbrauch für Beheizung, Kühlung und Beleuchtung, der raumklimatischen und visuellen Behaglichkeit sowie der wechselseitige Einfluss von Fassadentechnik und den technischen Anlagen des Gebäudes.

Die Messungen laufen seit Beginn 2005 und bereits Ende April werden erste Ergebnisse vorliegen. Damit wird es dann ab Ende 2005 erstmals möglich, bei der Planung von Gebäuden alle technischen Anlagen und Bauelemente so auszuwählen, dass das Gesamtsystem aus Büronutzern, Energieerzeugern und -verbrauchern optimiert wird. Das spart dann nicht nur viel Geld bei der technischen Gebäudeausstattung, sondern sorgt auch für ergonomisch optimal ausgestatte Büros und dauerhaft niedrige Energiekosten. Der verantwortliche Abteilungsleiter beim IBP, Hans Erhorn, sagt: "Wir sind bereits sehr bald in der Lage, Nachhaltigkeit mit Zahlen zu belegen." Das bedeutet eine Abkehr von der bisherigen Planungspraxis, bei der Bauteil- und Anlagendaten und deren Wechselwirkung untereinander lediglich im Modell hochgerechnet werden. Erhorn: "Aus qualitativer Betrachtung wird quantitatives Wissen. Das IBP entwickelt dafür auch eine neue Software zur Planung energieeffizienter Gebäude."

In den "Musterbüros" erfassen mehr als 250 Sensoren alle relevanten Messdaten über Raumklima und -temperatur, Luftaustausch, Auswirkungen der Sonneneinstrahlung, Beleuchtungsintensität sowie Energieverbrauch für Heizung, Kühlung, Belüftung und Beleuchtung unter wechselnden Bedingungen. Ziel: Belastbare Daten gewinnen für eine Optimierung der Gebäudeplanung, sinkenden Energieverbrauch und niedrigere Anlagenkosten.

Diese praxisorientierte Bewertungs- und Planungssoftware entsteht parallel zum Forschungsvorhaben und wird im Laufe des Jahres 2005 marktreif, rechtzeitig zum Start der neuen gesetzlichen Rahmenbedingungen. Planer, Architekten und Investoren wird dies freuen, denn die Vorteile liegen auf der Hand. Neben umfassender Planungssicherheit werden bisher verborgene Potentiale zur Kostensenkung erschlossen und die Arbeitsplatz-Qualität mit der Folge erhöhter Arbeitsproduktivität verbessert. Zugleich bieten sich durch die "integrale Betrachtung" ganz neue Chancen zur Automatisierung und Steuerung der Gebäudehülle, ein innovationsstarker Bereich der "Mechatronik-Industrie", in dem deutsche Unternehmen und Forschungseinrichtungen weltweit führend sind.

Die große Bedeutung des Projekts erschließt ein weiterer Blick hinter die Kulissen. Es ermöglicht dem Bundesbauministerium in Europa vorbildlich dazustehen, denn mit der jüngst fertig gestellten DIN 18599 ist es gelungen, als erstes Mitgliedsland in der EU das technische Regelwerk für die konsequente Umsetzung der eingangs zitierten EU-Richtlinie zur "Gesamtenergieeffizienz von Gebäuden" geschaffen zu haben. Damit existiert nun eine "Blaupause" für die anderen europäischen Länder und eine beispielhafte Umsetzung für die europäische Normung und den damit verbundenen einheitlichen Marktzugang in ganz Europa, für den deutsche Unternehmen nun eine ganz hervorragende Ausgangsposition haben.