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Die vereinfachte Gebäudeheizlastnorm

In Österreich galt bis 2014 ausschließlich das Verfahren der Kombination ÖNORM H 7500 + EN 12831 zur Berechnung von Raum- und Gebäudeheizlasten. Bei Bestandsgebäuden (z.B. bei Kesseltausch oder der Überprüfung der Heizungsanlage) oder für eine erste Abschätzung bei Planungsbeginn ist die dafür benötigte Berechnung der Gebäudeheizlast oft aufwändiger als notwendig.

Früher gab es schon einmal ein einfaches Norm-Verfahren für die Gebäudeheizlast: die ÖNORM B 8135 von 1983. Diese wurde aber 2004 zurückgezogen. Das Verfahren ist daher schon lange nicht mehr gültig. Mangels Alternativen wurde die Norm aber fallweise noch länger eingesetzt.

Bedarf nach Norm zur vereinfachten Gebäudeheizlast-Berechnung

Bedarf nach einem vereinfachten normkonformen Gebäude-Heizlastverfahren besteht:

• Planer wollen oder müssen sich durch eine normkonforme Berechnung besser rechtlich absichern.
• Immer mehr Auftraggeber fordern aber auch eine normkonforme Berechnung.
• die EU-Gebäuderichtlinie 2010/31 fordert eine periodische Überprüfung von Feuerstätten mit einer Nennwärmeleistung von mehr als 20 kW, wobei auch die Kesseldimensionierung zu überprüfen ist (die genauen Regelungen sind in den entsprechenden Landesgesetzen enthalten).
• zB fordert die NÖ Bautechnikverordnung (§198), dass Wärmeerzeuger für Zentralheizungen keine Nennwärmeleistung größer als die Gebäudeheizlast haben dürfen. Die Gebäudeheizlast ist dafür nach den anerkannten Regeln der Technik zu ermitteln.
• für einige weitere Nachweise wird zumindest die vereinfachte normkonforme Berechnung der Gebäudeheizlast von Behörden verlangt.

Das Heranziehen der beim Energieausweis ermittelten Wärmeleistung ist nicht unbedingt zweckmäßig, da dieser Wert von der Gebäudeheizlast abweichen kann.

ÖNORM H 7500 Teil 1 vs. ÖNORM H 7500 Teil 3 – warum 2 Heizlastnormen?

Mit der ÖNORM H 7500-3 erhält die ÖNORM B 8135 nach über 10 Jahren eine Nachfolgenorm. Im Vergleich zur ÖNORM H 7500-1 ist das Verfahren nach ÖNORM H 7500-3 eine einfachere und schnellere Methode zur Berechnung der Gebäudeheizlast.

Das Verfahren der ÖNORM H 7500-3 wurde in Anlehnung an ÖNORM H 7500-1 + EN 12831 als statisches Verfahren entwickelt. Grundsätzlich verwenden beide Rechenverfahren soweit möglich die gleichen Formeln. Es wird aber so vereinfacht gerechnet, als würde der beheizte Teil des Gebäudes einen einzigen Raum bilden. Es sind nur die Wärmeverluste durch die Hülle des konditionierten Teils eines Gebäudes (z.B. Dach, Außenwände, Fenster, erdberührter Boden) einzurechnen. Bei einem solchen Hüllflächenverfahren sind die Innenbauteile (Wände, Decken etc.) nicht zu berücksichtigten, wodurch die Berechnung deutlich weniger aufwändig wird.

Die ÖNORM H 7500-1 ist natürlich komplett EN 12831-konform. Die ÖNORM H 7500-3 weicht bedingt durch die Vereinfachungen teilweise von der EN 12831 ab.

Details zum Rechenverfahren der ÖNORM H 7500-3

Wie in der ÖNORM H 7500-1 ist die Heizlast die Summe aus Transmissionswärmeverlusten, des Lüftungswärmeverlusts und gegebenenfalls einer zusätzlichen Aufheizleistung. Diese Teilverluste sind im Auslegungszustand (definierte Außen- und Innentemperaturen, Luftwechsel etc.) zu berechnen.

Transmissionswärmeverluste
Wie üblich werden für die Berechnung der Transmissionswärmeverluste die U-Werte der Bauteile benötigt. Bei Bestandsgebäuden kann aber gerade das zu einem großen Problem werden. Oft sind ja weder die U-Werte selbst, noch die zur Berechnung der U-Werte nötigen Bauteilaufbauten genauer bekannt. Für diesen Fall (und nur dann, wenn die Beschaffung der nötigen Werten wirtschaftlich nicht vertretbar ist), werden Vorschläge für U-Werte von der Norm zur Verfügung gestellt (u.a. U-Werte nach Bauvorschrift vom Bauzeitpunkt). Damit können auch für Bestandsgebäude ohne bekannte U-Werte normkonforme Heizlastberechnungen durchgeführt werden. Bisher war das nicht möglich.

Weiters werden Innentemperaturen vorgegeben, entsprechend einer üblichen Mischung verschiedener Raumtypen in einem Gebäude. Diese sind einzusetzen, außer es wurden mit dem Auftraggeber extra schriftlich andere Temperaturen vereinbart. In einem solchen Fall ist der Auftraggeber außerdem auf die Auswirkungen der Temperaturerhöhung hinzuweisen (höhere Heizlast und damit ggf. größerer Kessel).

Lüftungswärmeverluste
Es wird nur der Wärmeverlust durch natürliche Lüftung (Fensterlüftung, Lüftung durch Undichtheiten im Gebäude) berechnet. Eine eventuell vorhandene mechanische Lüftung ist nach der Heizlastberechnung im Zuge der Kesseldimensionierung gemäß ÖNORM H 5151-1 einzurechnen (dabei wird ein Teil der Wärmeverluste durch die natürliche Lüftung wieder abgezogen).

Es sind die Wärmeverluste durch den hygienischen Mindestluftwechsel (erreicht durch z.B. Fensterlüftung) und durch Infiltration (Luftwechsel durch Undichtheiten des Gebäudes) zu berechnen. Der jeweils größere Wert von den beiden ist in die Heizlastberechnung einzusetzen.

Für die Berechnung des hygienischen Mindestluftwechsels wurden neue Luftwechselzahlen in Abhängigkeit von der Nutzung entwickelt, entsprechend einer üblichen Mischung verschiedener Raumtypen in einem Gebäude.

Zusätzliche Aufheizleistung
Bei einem unterbrochenen Heizbetrieb (z.B. Nachtabsenkung) ist eine zusätzliche Aufheizleistung zur Gebäudeheizlast hinzuzurechnen. Nicht benötigt wird diese, wenn die Regelung der Anlagentechnik an kalten Tagen (-5°C oder darunter) für einen durchgehenden Heizbetrieb sorgt bzw. wenn bei einer Unterschreitung der -5°C während der Unterbrechung des Heizbetriebs der Betrieb sofort wieder aufgenommen wird.

Moderne Wärmebereitstellungs-Systeme arbeiten oft schon mit einer solchen Regelung. Daher ist bei diesen die zusätzliche Aufheizleistung hinfällig. Und beispielsweise im Wiener Fernwärmenetz ist ebenfalls ohne zusätzliche Aufheizleistung zu rechnen.

Vergleich alte ÖNORM B 8135 – neue ÖNORM H 7500-3

Ebenso wie die neue ÖNORM H 7500-3 verwendete auch schon die alte ÖNORM B 8135 ein ähnliches Hüllflächenverfahren. Das neue Verfahren enthält allerdings deutlich aktuellere Rechenwerte (wie z.B. Innen- und Außentemperaturen), zusätzliche Faktoren (z.B. Wärmebrückenzuschläge) und ist in einigen Punkten genauer (z.B. erdberührte Bauteile, angrenzende unbeheizte Bereiche, Lüftungswärmeverlust). Gerade bei den erdberührten Bauteilen können die Ergebnisse der alten Norm sehr stark von den Ergebnissen des neuen, genaueren Verfahrens abweichen (bis zu 60% zu geringe Wärmeverluste).

Die Transmissionswärmeverluste wurden nach ÖNORM B 8135 schon ähnlich berechnet (noch mit dem k-Wert statt dem U-Wert), wobei keine Wärmebrückenzuschläge eingerechnet wurden. Außerdem wurden die Verluste an unbeheizte Räume und an das Erdreich wie gegen Außenluft berechnet, aber um einen konstanten Faktor vermindert. Diese Verluste werden jetzt in der von ÖNORM H 7500-1 bzw. EN 12831 bekannen Weise, und somit genauer, berechnet.

Mechanische Lüftungen werden gemäß ÖNORM B 8135 direkt eingerechnet, beim neuen Verfahren nicht (erfolgt jetzt erst bei der Kesseldimensionierung nach ÖNORM H 5151-1).

Zusammengefasst: Die alte ÖNORM B 8135 war etwas einfacher, wobei das praktisch nur bei einer händischen Berechnung ins Gewicht fällt. Durch die aktuelleren Rechenwerte und die neuen Formeln sind die Ergebnisse der neuen Norm jedenfalls deutlich genauer.

Dimensionierung nach ÖNORM H 5151-1

Die Norm enthält auch noch folgenden Hinweis: Eine Kesseldimensionierung erfolgt ausgehend von der Gebäudeheizlast nach ÖNORM H 5151-1. Dabei können auch Warmwasserbereitung und mechanische Lüftung berücksichtigt werden.

Der praktische Einsatz

Eine händische Berechnung ist zwar grundsätzlich möglich, aber trotz der Vereinfachungen deutlich zeitaufwändiger und fehleranfälliger als der Einsatz guter Software.

Eines der ersten Programme am Markt gemäß ÖNORM H 7500-3, das sogar schon 7 Monate vor der Norm erschienen ist und seither einige Weiterentwicklungen und Ergänzungen erhalten hat, ist unsere Software Vereinfachte Gebäudeheizlast.