IEA EBC Annex 53: Gesamtenergieverbrauch in Gebäuden - Analysen und Bewertungsmethoden

Es wurden die Energiegrenzen, die Einflussfaktoren, die Mindestanforder­ungen an Simulationsmodelle und Monitoring etc. genau definiert. Über­dies, wurde detailliert untersucht, wie die Nutzer-Verhaltensweise den Energieverbrauch beeinflusst um die Gebäude realistischer abbilden zu können und dadurch die Energie-Verbrauchs-Vorhersagen (Forschung, Praxis, Politik, etc.) näher an die Realität anzupassen.

Eine der wichtigsten Hürden für das Erreichen der Ziele zur Verbesserung der Energieeffizienz von Gebäuden ist im Wesentlichen der Mangel an Wissen über die Faktoren, die den Energieverbrauch beeinflussen. Auf­grund des in der Regel schlechten Verständnisses der Interaktion der Menschen mit einem Gebäude, kommt es sehr oft zu einer erheblichen Diskrepanz zwischen dem berechneten Energiebedarf und dem realen Energieverbrauch in Gebäuden.

Das Hauptziel des Projekts "IEA-EBC Annex 53" war die Stärkung der Wissensbasis und Beseitigung bestehender Wissenslücken um eine zuverlässige Vorhersage des Gesamtenergieverbrauchs in Gebäuden zu ermöglichen. Dabei wurden Wohngebäude (Einfamilien- und Mehrfamilien­wohnhäuser) und Bürogebäude (große und kleine Bürohäuser) in Bezug auf die relevanten Einflussfaktoren (Außen- und Innenklima, Bautechnik, Gebäudetechnik, Betriebsführung/Nutzung, Wartung) untersucht.

Die Ergebnisse sind für BewohnerInnen/NutzerInnen, PlanerInnen, Bauträger und Investoren, Energie-Contracting- Unternehmen und auch für politische Entscheidungsträger relevant, um ein Verständnis für die Bedeutung der verschiedenen Einflussfaktoren auf den realen Energie­verbrauch zu bekommen und in zukünftige Planungsentscheid­ungen bzw. Anforderungsszenarien einfließen zu lassen.

Der Energieverbrauch von Gebäuden wird insbesondere durch folgende sechs Faktoren beeinflusst:

1. Klima
2. Gebäudehülle
3. Haustechnik und Energiesysteme
4. Gebäudebetrieb und Wartung
5. Nutzeraktivitäten und -verhalten
6. angestrebte Innenraumluftqualität

Aktuelle Forschungen konzentrieren sich hauptsächlich auf die ersten drei Umwelt- und Gebäudefaktoren, während die menschlichen Faktoren Großteils vernachlässigt und durch die definierten Standardwerte vorgegeben sind.

Die Auswertung weltweit gesammelter Mess- und Rechendaten hat gezeigt, dass alle Einflussfaktoren, unter der Verwendung einer Kombi­nation aus Simulationen und gemessenen Verbrauchsdaten, berücksich­tigt und herangezogen werden müssen.

Eine einheitliche wissenschaftliche Methode zur Berücksichtigung von Wechselwirkungen zwischen den sechs Einflussfaktoren und dem Energieverbrauch wurde in diesem Projekt entwickelt.

Die wichtigsten Ergebnisse vom Projekt IEA Annex 53 sind die Entwicklung

• einer gemeinsamen Definition des Gesamtenergieverbrauchs sowie der Einflussfaktoren
• von quantitativen Nutzerverhaltensmodellen
• einer Datenbank, in der anhand von bestehenden Case Studies, der Energiever­brauch sowie alle Einflussfaktoren in verschiedenen Ländern dargestellt werden
• von Gebäude-Energie-Monitoring-Methoden und Techniken, einschließlich Hardware- und Software-Plattformen
• der Statistik-Modelle für nationale oder regionale Gebäude-Energie-Daten, einschließlich des Einflusses von Nutzerverhalten
• von Simulationen für die Vorhersage des gesamten Energiever­brauchs in Gebäuden und zur Beurteilung der Auswirkungen von energiesparenden Maßnahmen und Techniken

Detaillierte Informationen über die internationalen 13 Büro- und 12 Wohnhäuser, die als Beispielfälle dienen, wurden anhand der aufge­stellten Definitionen dokumentiert. Gebäude-Energie-Monitoring- und Datenerfassungsmodelle wurden entwickelt, vereinheitlicht und zusammengestellt.

Statistische Methoden wurden anhand der Informationen in der Beispielfall-Datenbank weiterentwickelt. Die Datenbank kann auch für die aktuellen Entwicklungen, im Bereich der Gebäudeenergiesimulations­technik, angewendet werden.

Österreich hat insgesamt sieben Case Studies eingebracht. Drunter zählen sechs Wohngebäude und ein Bürohaus.

Die Fallstudien zeigen, dass der gesamte Energieverbrauch in Büroge­bäuden von Land zu Land unterschiedlich ist. Der gesamte Stromver­brauch ist relativ zu den Bruttogeschossflächen des Gebäudes.

In Abb. 2 vergleicht man den gesamten Stromverbrauch von Büroge­bäuden und trennt die Gebäude mit weniger als 30.000 Quadratmetern von den Gebäuden mit mehr als 30.000 Quadratmeter. Der gesamte Stromverbrauch der Bürogebäude mit weniger als 5.000 m² (AUT-01, FRA-01, JPN-01, JPN-02) ist kleiner als 500 MWhe pro Jahr. Der von den Bürogebäuden mit rund 17.000 m² (BEL -01, NOR-02) liegt bei circa 700 bis 1.200 MWhe pro Jahr. Der gesamte Stromverbrauch der Bürogebäude mit mehr als 30.000 m² ist hoher als 5.000 MWhe pro Jahr.

Als gemeinsame Empfehlung und Vorhaben des Projektkonsortiums wurde die Integration der IEA Annex 53 Ergebnisse in nationalen und inter­nationalen Normen/Standards festgelegt. Es ist ganz wichtig, dass die Mehrdeutigkeit und die verschiedenen Angabearten und Definitionen, betreffend den Gesamtenergieverbrauch im Gebäude, harmonisiert und vereinheitlicht werden.

Die wichtigsten Definitionen, Begriffe, Gebäude-Energie-Grenzen, Konversionsfaktoren, sowie die Indikatoren der Gesamtenergieeffizienz wurden im Rahmen dieses Projektes festgelegt, um eine einheitliche Sprache, ein besseres Verständnis, das Benchmarking und die Vergleich­barkeit verschiedener Energieverbräuche in Gebäuden schaffen und international durchsetzen zu können.

Bei aktuellen Projekten werden, von allen Projektbeteiligten sowie deren Partnern, die hier entwickelten und festgelegten Grenzen und Definitio­nen verwendet.

Die Einbindung der relevanten österreichischen Akteure erfolgt über verschiedene Seminare und Vorträge der österreichischen Kontakt­personen sowie über direkte Kooperationen im Rahmen verschie­dener Projekte und Tätigkeiten im Rahmen der Entwicklung der ÖNORMEN. Alle Unternehmen, die sich mit der Energieeffizienz im Gebäudebereich beschäftigen, werden angesprochen.

Belgien, China, Denemark, Deutschland, Finland, Frankreich, Griechenland, Hong Kong SAR, Italien, Japan, Kanada, Niederlande, Norwegen, Österreich, Portugal, Spanien, USA

Technische Universität Wien - Institut für Hochbau und Technologie
Forschungsbereich für Bauphysik und Schallschutz
Karlsplatz 13/206-2
A-1040 Wien
Tel.: +43 (1) 58801 - 20602

• Prof. Dipl. -Ing. Dr.techn. Thomas Bednar
  E-Mail: thomas.bednar@tuwien.ac.at
• Prof. Dipl.-lng. Dr.techn. Azra Korjenic
  E-Mail: azra.korjenic@tuwien.ac.at