messtechnische und energetische validierung des bmvbs-effizienzhaus plus in berlin - messperiode...

Fachthemen

DOI: 10.1002/bapi.201310063

162 © Ernst & Sohn Verlag für Architektur und technische Wissenschaften GmbH & Co. KG, Berlin · Bauphysik 35 (2013), Heft 3

Das Bundesministerium für Verkehr, Bau und Stadtentwicklung (BMVBS) hat in Berlin ein Modellgebäude als Pilotobjekt für die neue Förderinitiative „Effi zienzhaus Plus“ errichten lassen. Mit diesem Modellhaus sollen die Leistungsfähigkeit der verschiede-nen Konzeptkomponenten erprobt und Erfahrungen für die Brei-tenanwendung gesammelt werden. Im Rahmen eines Monitoring-programms wird das Gebäude vom Fraunhofer-Institut für Bau-physik im bewohnten Zustand zwei Jahre lang messtechnisch erfasst und energetisch bewertet. Dieser Bericht beschreibt die ersten Zwischenergebnisse nach Ablauf einer 12-monatigen Messperiode.Die Messungen zeigen, dass trotz ungünstiger meteorologischer Randbedingungen die Erträge aus den fassadenintegrierten Pho-tovoltaikanlagen höher ausfi elen als die Gebäudetechnik und die Nutzer im Laufe der Messperiode für den Gebäudebetrieb benö-tigten. Mit der überschüssigen Energie konnten etwa 25 % des Energiebedarfs der Elektromobile abgedeckt werden. Unter „nor-malen“ meteorologischen Bedingungen hätte das Haus den kom-pletten Bedarf der Elektromobile abdecken können und noch Überschüsse ins Netz eingespeist.Die meteorologischen Randbedingungen in der Messperiode März 2012 bis Februar 2013 führten zu etwa 20 % (3.320 kWh) geringeren Solarstromerträgen aufgrund der real aufgetretenen ca. 40 % geringeren Sonnenscheinstunden als im Jahresmittel der letzten zehn Jahre.Die Energieverbräuche im Gebäude lagen im Messzeitraum etwa 75 % höher als vorherberechnet. Dies lag im Wesentlichen an In-effi zienzen im Bereich der Heizanlage aufgrund deutlich höherer Systemtemperaturen als geplant, an der nicht bedarfsgeregelten Außenluftmenge der Lüftungsanlage und an höheren Stromver-bräuchen als angenommen im Haushaltsbereich.Die Ergebnisse des ersten Betriebsjahres zeigen, dass bei hoch-effi zienten Häusern eine Monitoring- und Einregulierungsphase zwingend eingeplant werden muss, um die planerisch ermittelten Kennwerte auch im praktischen Betrieb realisieren zu können.

Validation measurements of the BMVBS Effi ciency House Plus in Berlin – Survey period from March 2012 to February 2013. In Ber-lin, the German Federal Ministry of Transport, Building and Urban Development (BMVBS) had a model building erected to pilot the new funding initiative ‘Effi ciency House Plus’. This model is also intended to test and prove the performance of various components of the concept and to provide experience for a wider application. During a 2-year monitoring programme conducted by Fraunhofer IBP, data of the occupied building will be measured and analysed with regard to its energy performance. This report presents the fi rst preliminary results obtained from a 12-month survey period.

Measurements found that – despite unfavourable meteorological boundary conditions – the power yields from façade-integrated PV systems still exceeded the energy needs of building services and building users during the survey period. The resultant surplus energy was used to cover about 25 % of the energy demand for electro-mobility. Under ‘regular’ weather conditions the House would have been able to completely cover the energy demand of the electric vehicles, and still there would have been energy left to be fed into the public grid. The meteorological boundary conditions that were prevailing in the measurement period from March 2012 through February 2013 caused a 20 % drop (3,320 kWh) in the solar power yield due to an actual reduction of the sunshine hours, which were about 40 % less than the annual average of the last ten years. In the survey period, the energy consumption in the building was about 75 % higher than predicted. This discrepancy was mainly due to the ineffi cient performance of the heating system (caused by substantially higher system temperatures than assumed). It was further due to the uncontrolled amount of outdoor air in the mechanical ventilation system and last but not least it was also due to the fact that the electricity consumption of household ap-pliances was higher than expected. The results of the fi rst year of operation suggest that in the case of high-performance buildings it is absolutely required to include a planned monitoring and regulation/control phase, to be capable of realising the design parameters in practice.

1 Kontext und Zielsetzung

Das Bundesministerium für Verkehr, Bau und Stadtent-wicklung (BMVBS) hat in den letzten Jahren im Rahmen der „Forschungsinitiative Zukunft Bau“ Forschungs- und Entwicklungsthemen auf dem Gebiet des energieeffi zien-ten Bauens und der Nutzung von erneuerbaren Energien im Gebäudebereich unterstützt. Unter anderem wurden Konzepte entwickelt und erprobt, durch die moderne Ge-bäude mehr Energie produzieren als sie selbst für ihren Betrieb benötigen. Die verschiedenen hauseigenen Anla-gen zur Gewinnung erneuerbaren Stroms decken nicht nur den Stromverbrauch im häuslichen Bereich, sondern speisen auch noch das dazugehörige Elektromobil. Ein entsprechendes Modellgebäude hat das BMVBS in Berlin errichtet. Mit diesem Modellhaus sollen die Leistungsfä-higkeit der verschiedenen Komponenten erprobt und Er-fahrungen für die Breitenanwendung gesammelt werden. Für Besucher bietet das Haus eine Gelegenheit, sich aus

Messtechnische und energetische Validierung des BMVBS-Effi zienzhaus Plus in Berlin – Messperiode März 2012 bis Februar 2013Herrn Univ.-Prof. Dr.-Ing. Gerd Hauser zur Vollendung des 65. Lebensjahres gewidmet

Hans ErhornAntje BergmannMichael Beckert

Johann ReißHans-Dieter Hegner

H. Erhorn/A. Bergmann/M. Beckert/J. Reiß/H.-D. Hegner · Messtechnische und energetische Validierung des BMVBS-Effizienzhaus Plus in Berlin

163Bauphysik 35 (2013), Heft 3

angeschlossenen Elektrofahrzeugen die Möglichkeiten der neuartigen Mobilität. Daraus ergeben sich neue Herausfor-derungen an die Architektur der Gebäude, die Energiever-sorgung und an die Mobilität.

Im Rahmen eines Monitoringprogramms soll das Ge-bäude im bewohnten Zustand zwei Jahre lang messtech-nisch erfasst und energetisch bewertet werden. Das Fraun-hofer-Institut für Bauphysik (IBP) hat in der Vergangen-heit eine Vielzahl von Demonstrationsgebäuden konzipiert und evaluiert.

2 Gebäudesteckbrief2.1 Architektur

Für den Entwurf des Gebäudes verantwortlich zeichnet das Büro Werner Sobek Engineering & Design. Die beheizte Nettogrundfl äche des Gebäudes beträgt 149 m². Die Wohn-räume verteilen sich auf zwei Ebenen: Im Erdgeschoss liegt der Wohn- und Essbereich, die Schlafzimmer liegen im Obergeschoss (Bilder 2 und 3). Der „Energiekern“, der alle technischen Funktionen des Hauses beherbergt, stellt die Schnittstelle zwischen Immobilie und Mobilität an-schaulich dar. In dem der öff entlichen Straße zugewandten

erster Hand zu informieren und dafür zu begeistern, was heute schon möglich ist (Bild 1).

Das Projekt entwickelt sich zu einem Schaufenster für die Fachöff entlichkeit und die Bevölkerung und veran-schaulicht den Stand der Technik. Außerdem zeigt das Mo-dellgebäude die Entwicklung des zukünftigen Bauens und mit der Verknüpfung von modernem Stromnetz mit den

Bild 1. Ansicht des Effi zienzhaus Plus des BMVBS in BerlinFig. 1. View of the BMVBS Berlin ‘Effi ciency House Plus’

Bild 2. Erdgeschoss-GrundrissFig. 2. Plan of ground fl oor

Bild 3. Obergeschoss-GrundrissFig. 3. Plan of top fl oor


164 Bauphysik 35 (2013), Heft 3

nium-Lamellen angebracht, der sowohl automatisch als auch manuell gesteuert werden kann. Den Aufbau der Gebäude-hülle zeigt Tabelle 1.

2.3 Anlagentechnik

Für das Konzept der Anlagentechnik (Bild 4) zeichnet das Büro Werner Sobek Green Technologies Stuttgart verant-wortlich. Eine Luft/Wasser-Wärmepumpe mit Kompaktlüf-tungsgerät und einer Heizleistung von 5,8 kW nutzt die Außenluft (auch bei niedrigen Außentemperaturen) als Wärmequelle für die Erwärmung des Trinkwarmwassers. Der Heizbedarf in den Wintermonaten wird durch eine im Fußboden verlegte Flächenheizung gedeckt. Ein Trocken-estrich im Fußbodenaufbau bietet zusätzlich Speichermasse in dem ansonsten sehr leichten Holzbau. Außerdem wird das Zuluft-Nachheizregister durch die Luft/Wasser-Wärme-pumpe versorgt. Die Verteilleitungen und Luftkanäle wer-den so kurz wie möglich gehalten und wärmegedämmt. Die in der Abluft enthaltene Wärme wird zurückgewonnen (Wärmerückgewinnungsgrad > 80 %), bevor die Fortluft des Gebäudes in den Zwischenraum von Erdreich und auf-geständerter Bodenplatte abgeleitet wird.

„Schaufenster“ parken und laden die Elektrofahrzeuge des Hauses. Interessierte können sich dort über das Haus und seine Eigenschaften informieren. Das Effi zienzhaus besitzt ein fl exibles Nutzungskonzept. Das Innere kann an sich ändernde Bedürfnisse der Nutzer angepasst werden, ohne dass hierfür größere bauliche Maßnahmen erforderlich wä-ren.

2.2 Wärmeschutz

Die Transmissionswärmeverluste des Gebäudes werden durch die geringen U-Werte der Gebäudehülle sowie eine wärmebrückenreduzierte Konstruktion minimiert. Die Bo-denkonstruktion, die tragenden Außenwände sowie die Decken- und Dachkonstruktion sind in Holztafelbauweise ausgeführt. Alle opaken Bestandteile der Gebäudehülle besitzen einen U-Wert von 0,11 W/(m²K). Die Glasfassa-den an der Ost- und Westseite sind mit Dreifach-Isolierver-glasung mit einem UW-Wert der Fenster von 0,7 W/(m²K) versehen. Der spezifi sche Transmissionswärmeverlust der Gebäudehülle beträgt 0,33 W/(m²K) und liegt ca. 20 % un-ter den Anforderungen der EnEV. An der Ostseite des Ge-bäudes ist ein außenliegender Sonnenschutz aus Alumi-

Tabelle 1. Aufbau der Bauteile der Gebäudehülle und ihre U-WerteTable 1. Construction of envelope components and related U-values

Bauteil Aufbau/Material Dicke [mm] U-Wert [W/(m²K)]

Außenwand (von innen nach außen)

Gipskarton-Beplankung 12,5

0,11

Installationsebene mit Hanfmatten 60

Dampfbremse –

OSB-Platte 20

Zellulosedämmung 360

OSB-Platte 20

Feuchtigkeitssperre –

Vertikallattung und Hinterlüftung –

Dünnschicht-PV-Module –

Fenster Fensterrahmen mit Dreifachverglasung – 0,70

Dach (von oben nach unten)

Bautenschutzmatte aus Recyclingkautschuk 10

0,11

Kunststoff abdichtung 2

OSB-Platte 20

Zellulosedämmung 400–520

OSB-Platte 25

Dampfbremse –

Installationsbereich 160

Hanfdämmung 50

Gipskarton-Beplankung 12,5

Bodenkonstruktion (von oben nach unten)

Holzbelag schwimmend verlegt 15

0,11

Ausgleichsschicht (Kork) 3

Trockenestrich 25

Holzfaserelemente mit Alukaschierung zur Verlegung der Fußbodenheizung

30

Wabenelement mit Schüttung 25

OSB-Platte 25

Zellulosedämmung 400

feuchtigkeitsresistente Spanplatte 15



der Regelung, Pumpen und Ventilatoren des Heizungs-, Warmwasser- und Lüftungssystems von 2.275 kWh/a auf. Der vorherberechnete Energiebedarf für die gesamten Haustechniksysteme beträgt somit 4.492 kWh/a.

Daneben besteht ein Energiebedarf für die Haushalts-geräte und -prozesse sowie für Beleuchtung von 2.500 kWh/a, mit den Anteilen – Haushaltsgeräte: 1.625 kWh/a, – Haushaltsprozesse: 500 kWh/a, – Beleuchtung: 375 kWh/a.

Die Photovoltaikanlagen sollen gemäß Vorherberechnung jährlich 16.625 kWh Strom erzeugen. Die Überschüsse ste-hen für den Betrieb der Elektromobile zur Verfügung und werden darüber hinaus ins öff entliche Netz eingespeist (Tabelle 2).

3 Messkonzept

Das Messkonzept zur messtechnischen Validierung des Ge-bäudes wurde vom Fraunhofer-Institut für Bauphysik ent-wickelt. Es beinhaltet vier Messebenen zur Erfassung des Innenraumklimas im Erd- und Obergeschoss sowie der Daten für die Elektro- und Wärmeversorgung. Die Mess-konfi guration ist auf den Bildern 5 bis 8 gezeigt.

Die Messkonfi guration der Wärmeversorgung (Bild 8) erfasst die Wärmemengen, die die Wärmepumpe für den Be-

Ein Teil der aus der Photovoltaik gewonnenen elektri-schen Energie betreibt die Luft/Wasser-Wärmepumpe. Bei der auf dem Dach platzierten Photovoltaikanlage (Nenn-leistung 14,1 kWp bei APV = 98,2 m²) kommen monokris-talline Module zum Einsatz. Eine Bypassdioden-Steuerung verhindert den Ausfall der Module bei Teilverschattung. In der Südfassade sind amorphe Dünnschichtmodule (8,0 kWp bei APV = 73,0 m²) integriert, welche sich für dif-fuse Strahlung eignen, die hauptsächlich im Bereich von Fassaden vorliegt. Die gesamte PV-Anlage soll im Jahres-mittel 16.625 kWh erzeugen. Dies ist ausreichend, um den kompletten Strombedarf des Hauses mit Elektrofahrzeu-gen (15.380 kWh/a) zu decken. Die Nutzung erneuerbarer Energien im Effi zienzhaus Plus ist stark witterungsabhän-gig. Der lokal erzeugte Strom wird in einer 40-kWh-Lithium-Ionen-Batterie zwischengespeichert. Die Hausbatterie dient als Puff erspeicher, um den Eigennutzungsanteil des vor Ort gewonnenen Stroms zu erhöhen. Der in der Batterie gespei-cherte Strom kann für alle Anwendungen des Hauses sowie für das Aufl aden der Elektrofahrzeuge eingesetzt werden.

2.4 Energiebedarf und Energiedeckung

Gemäß der Vorherberechnung mit DIN V 18599 weist das Gebäude einen jährlichen Energiebedarf für den Betrieb der Wärmepumpe zur Beheizung und Warmwasserbereitung von 2.217 kWh und einen Hilfsenergiebedarf für den Betrieb

Bild 4. HaustechnikkonzeptFig. 4. Building services concept



Bild 5. Messparameter Innenraumklima Erdgeschoss; rot –Raumlufttemperatur in °C, blau – rel. Luftfeuchte in %, grün – CO2-Konzentration Raumluft in ppmFig. 5. Measured indoor climate parameters (ground fl oor)

Bild 6. Messparameter Innenraumklima Obergeschoss; rot –Raumlufttemperatur in °C, blau – rel. Luftfeuchte in %, grün – CO2-Konzentration Raumluft in ppmFig. 6. Measured indoor climate parameters (top fl oor)

Tabelle 2. Vorherberechnung des Energiebedarfs und der Energieerzeugung des Effi zienzhaus Plus des BMVBSTable 2. Predicted energy generation and energy needs of the BMVBS Effi ciency House Plus

Bedarf Deckung

Komponente Strombedarf Komponente Stromertrag [kWh/a]

[kWh/a] [kWh/m²a]* [kWh/a] [kWh/m²a]**

E-Mobilität 6.000 PV-Dach 11.578 117,9

Hilfsenergie für Heizung, Warmwasser, Lüftung 2.275 11,21 PV-Fassade 5.047 69,2

Elektrische Geräte, Beleuchtung, Warmwasser, Heizung 4.717 23,24

Gesamt 12.992 kWh/a Gesamt 16.625 kWh/a

* bezogen auf die Gebäudenutzfl äche 203 m²** bezogen auf die PV-Modulfl äche Dach 98,2 m² bzw. auf die PV-Modulfl äche Fassade 73,0 m²



Bild 7. Messkonfi guration ElektroversorgungFig. 7. Measurement confi guration: electricity supply

Bild 8. Messkonfi guration WärmeversorgungFig. 8. Measurement confi guration: heat supply



4.1 Solarstrahlung

Bild 9 zeigt den Ertrag der Photovoltaikanlagen sowie die mittlere Strahlungsintensität für die vor Ort gemessenen Werte und die Vorherberechnungen nach DIN V 18599.

Gemäß den Berechnungen nach DIN V 18599 liefert die Photovoltaikanlage einen Ertrag von 16.625 kWh pro Jahr. In der Monitoringperiode von März 2012 bis Februar 2013 wurde ein um ca. 3.320 kWh geringerer Ertrag von 13.306 kWh gemessen. Dies sind 20 % weniger als prognos-tiziert. Die größten Diff erenzen traten in den Monaten Juni bis August 2012 auf. Klimabedingt war die Anzahl der Son-nenstunden am Standort in Berlin während der Sommermo-nate (Juni bis August 2012) um 14 % geringer als das Mittel der letzten zehn Jahre. Über das gesamte Jahr war die An-zahl der Sonnenstunden um 40 % geringer als das Mittel der letzten zehn Jahre.

4.2 Außenlufttemperaturen

Die gemessenen mittleren monatlichen Außenlufttempera-turen weichen im Frühjahr und Sommer 2012 gegenüber dem Referenzklima nach oben ab, es ist zu diesem Zeit-punkt in Berlin wärmer als das Referenzklima der EnEV. Im Winter von Dezember 2012 bis Februar 2013 ist es vor Ort kälter als das Referenzklima vorgibt (Bild 10).

Mit den Messwerten aus der Wetterstation vor Ort lässt sich für den Messzeitraum eine Gradtagszahl von 3.354 Kd/a bestimmen. Diese liegt etwa 16 % unter der Gradtagszahl für den mittleren deutschen Standort nach EnEV, die sich mit den mittleren Außenlufttemperaturen nach DIN V 18599 zu 3.883 Kd/a ermitteln lässt. Daher ist der gemessene Heizenergieverbrauch gegenüber einem Durchschnittsjahr als eher zu niedrig einzustufen.

5 Messergebnisse

Der Stromverbrauch im Effi zienzhaus Plus des BMVBS setzt sich aus drei Anteilen zusammen, die bei der Bilan-zierung zu beachten sind (Bild 11): – Stromverbrauch für den Hausbetrieb (Heizung, Warm-

wasser, Lüftung, Gebäudeautomation, Licht, Haushalts-geräte, sonstige Verbraucher im Haushalt),

– Stromverbrauch für projektspezifi sche (nicht Hausbe-trieb) Geräte (Infomonitor, Außenbeleuchtung, Energie-verbräuche für sonstige Forschungsprojekte im und am Haus, etc.),

– Stromverbrauch für die Elektromobile.

trieb der Lüftungsanlage, der Heizung und des Trinkwarm-wassers bereitstellt. Ferner werden hier auch die Speicher- und Verteilverluste der Anlagenkomponenten ermittelt.

Mit der installierten Messtechnik lassen sich die Effi -zienzen der eingesetzten Anlagensysteme im praktischen Betrieb ermitteln.

4 Meteorologische Randbedingungen

Im Messzeitraum März 2012 bis Februar 2013 herrschten am Standort in Berlin gegenüber dem langjährigen Mittel nach EnEV unterschiedliche meteorologische Verhältnisse.

Bild 10. Gemessene und vor-herberechnete Außenlufttem-peraturen im Messzeitraum März 2012 bis Februar 2013Fig. 10. Measured and predic-ted outdoor air temperatures during the measurement pe-riod from March 2012 through February 2013

Bild 9. Vorherberechnete und gemessene Strahlungsintensi-täten und Stromerträge aus den PhotovoltaikanlagenFig. 9. Measured and predicted radiation intensity and electricity yield from PV systems



– Batterie Heizung, – Batterie Belüftung, – EDV-Schrank mit PC-Außendarstellung, – Videoumschalter, – Abfl ussrohr-Begleitheizung, – LED-Eff ektbeleuchtung im Haustechnikkern, – Außenbeleuchtung, – Rigolenpumpe, – Infomonitore im Außenraum.

Der in dem einjährigen Monitoringzeitraum benötigte pro-jektspezifi sche Energieverbrauch von 3.984 kWh/a teilt sich gemäß Bild 12 auf die einzelnen Verbraucher auf.

5.3 Stromverbrauch für Elektromobilität

Gemäß Bild 11 (unten) wurden im Messzeitraum Elektro-verbräuche für die Beladung der Elektromobile in Höhe von 3.974 kWh/a verzeichnet.

5.4 Stromverbrauch vs. Stromgewinnung

Von der Photovoltaikanlage wurden im Messzeitraum 13.306 kWh generiert, wovon 6.555 kWh selbst im Haus genutzt und 6.751 kWh in das öff entliche Netz eingespeist

5.1 Stromverbrauch für den Hausbetrieb

Gemäß Bild 11 wurden im Messzeitraum folgende Ener-gieverbräuche registriert: – 4.224 kWh für die Heizwärmebereitstellung mit der

Wärmepumpe, – 1.641 kWh für die Trinkwarmwasserbereitung mit der

Wärmepumpe, – 3.099 kWh für die Hilfsenergie (Antriebe, etc.) der An-

lagentechnik, – 526 kWh für die Beleuchtung, – 2.910 kWh für Haushaltsgeräte und Haushaltsprozesse.

Der Stromverbrauch für den Hausbetrieb beträgt in der Summe 12.400 kWh/a.

5.2 Stromverbrauch für projektspezifi sche Geräte (nicht Hausbetrieb)

Gemäß Bild 11 (unten) wurden im Messzeitraum Elektro-verbräuche für einige vom normalen Hausbetrieb unab-hängige Energieverbraucher registriert. Die projektspezifi -schen Energieverbräuche, die dem besonderen Standort und der Informationsaufgabe des Vorhabens geschuldet sind, gliedern sich in:

Bild 11. Gemessene monatliche Stromverbräuche im Effi zienzhaus PlusFig. 11. Measured monthly electricity consumption in the Effi ciency House Plus



pumpenbetrieb (5.865 kWh/a anstelle der prognostizierten 2.217 kWh/a). Die anderen Verbraucher liegen nur gering-fügig (etwa 20 %) über der prognostizierten Größenord-nung: – Wärmepumpe: 5.865 kWh (Messung) anstelle 2.217 kWh

(Planung), – Hilfsenergien: 3.099 kWh (Messung) anstelle 2.275 kWh

(Planung), – Beleuchtung: 526 kWh (Messung) anstelle 375 kWh

(Planung), – Haushalt: 2.910 kWh (Messung) anstelle 2.125 kWh

(Planung).

Dies führt in Summe zu einem um etwa 75 % erhöhten Ener-gieverbrauch: 12.400 kWh (Messung) anstelle 6.992 kWh (Planung).

Gleichzeitig zeigt der Vergleich der gemessenen Strom erträge aus den Photovoltaikanlagen (gemäß Ab-schnitt 4.1) mit den vorherberechneten Ertragswerten (ge-mäß Abschnitt 2.4) witterungsbedingte Mindererträge (13.306 kWh/a anstelle der prognostizierten 16.625 kWh/a) von etwa 20 %.

Die beiden gegenläufi gen Eff ekte führen dazu, dass in der Messperiode nur 906 kWh Energieüberschüsse anstelle der prognostizierten 9.633 kWh erzielt werden konnten.

6.2 Verbesserungspotenziale

Die Analyse der bisherigen Messungen ergab, dass im Be-reich der Anlagentechnik erhebliche Ineffi zienzen aufge-treten sind. Hiervon betroff en sind im besonderen Maße: – Die Betriebstemperaturen des Heizsystems sind deut-

lich zu hoch (15 bis 20 K über der Auslegungstempera-tur). Dies führt mit dazu, dass die Leistungszahl signifi -kant kleiner ist als in der Planung zugrunde gelegt (2,3 anstatt 3,5). Es ist zu prüfen, warum solch hohe Betriebs-temperaturen erforderlich waren, damit der Heizbedarf der Räume sichergestellt werden konnte.

– Die Außenluftvolumenströme liegen deutlich über den Anforderungswerten (400 m³/h anstelle 241 m³/h) und werden nicht bedarfsabhängig geregelt. Hierdurch ent-

wurden. Aus dem öff entlichen Netz wurden im Messzeit-raum ca. 5.800 kWh Strom entnommen. Demgegenüber steht ein gebäudebezogener Energieverbrauch von 12.400 kWh. Das Photovoltaiksystem hat, wie Bild 13 zeigt, somit einen Überschuss von 906 kWh erzielt, der aber nicht ausreichte, um die Aufwände für die Elektromobilität voll-ständig zu substituieren.

6 Bewertung6.1 Energieeffi zienz des Modellgebäudes

Der Vergleich der gemessenen hausbezogenen Verbrauchs-werte (gemäß Abschnitt 5.1) mit den vorherberechneten Bedarfswerten (gemäß Abschnitt 2.4) zeigt deutliche Ab-weichungen bei den Stromverbräuchen für den Wärme-

Bild 12. Verteilung der projektspezifi schen Energieverbräuche im Effi zienzhaus PlusFig. 12. Distribution of project specifi c energy consumption in the Effi ciency House Plus

Bild 13. Kumulierter gebäudebezogener Energieverbrauch und Energieertrag aus den Photovoltaikanlagen des Effi -zienzhaus Plus im MesszeitraumFig. 13. Cumulated values of building-related energy consumption and energy yields from PV systems of the Effi ciency House Plus in the measurement period



Die Ergebnisse des ersten Betriebsjahres zeigen, dass bei hocheffi zienten Häusern eine Monitoring- und Einregulie-rungsphase zwingend eingeplant werden muss, um die pla-nerisch ermittelten Kennwerte auch im praktischen Betrieb realisieren zu können.

Danksagung

Das Vorhaben wurde vom Bundesinstitut für Bau-, Stadt- und Raumforschung (BBSR) gefördert (Förderkennzeichen: SWD/F – 10.08.17.7 – 11.71). Die Autoren danken den Mitarbeitern des BBSR für die freundliche Unterstützung.

Autoren dieses Beitrages:Dipl.-Ing. Hans ErhornDipl.-Ing. Antje BergmannMichael BeckertDipl.-Ing. Johann ReißAlle: Fraunhofer-Institut für BauphysikNobelstraße 12, 70569 Stuttgart

MR Dipl.-Ing. Hans-Dieter Hegner, Leiter Referat B 13 – Bauingenieurwesen, Nachhaltiges Bauen, Bauforschung,Bundesministerium für Verkehr, Bau und StadtentwicklungInvalidenstraße 44, 10115 Berlin

stehen sowohl zu hohe Antriebsenergien für die Venti-latoren als auch höhere Lüftungswärmeverluste.

– Ein signifi kanter Anteil im Bereich Hilfsenergien ent-fällt auf die Hausautomation. Es ist zu prüfen, ob diese Systeme gesamtenergetisch die erwartete Einsparung aufgrund ihrer Eigenstromverbräuche überhaupt er-schließen können.

– Die präsenzabhängige Beleuchtungssteuerung hat nicht zu den prognostizierten niedrigen Verbräuchen geführt. Es ist zu prüfen, ob eine manuelle Schaltung nicht zu einer höheren Energieeffi zienz führt.

– Der Planungs-Benchmark für Energieverbräuche im Haushalt ist mit einem Pauschalwert von 2.125 kWh/a evtl. zu niedrig angesetzt. Hier sollte ggf. ein von der Haushaltsgröße abhängiger Kennwert eingeführt wer-den.

– Die Photovoltaikerträge liegen in Jahren mit normalen Sonnenscheinstunden ca. 20 % höher als in der Mess-periode. In einem durchschnittlichen meteorologischen Jahr hätten die zusätzlichen Erträge ausgereicht, um so-wohl den gebäudespezifi schen Energieverbrauch als auch den Energiebedarf für die Elektromobilität abzudecken und noch zusätzliche Überschüsse ins Netz einzuspei-sen.

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A W i l e y C o m p a n y

Bauphysik-Kalender 2013Schwerpunkt: Nachhaltigkeit und Energieeffi zienz

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