Dieser Beitrag ist unter dem Titel „Gleiches Niveau, vereinfachte Nachweise“ im Deutschen Architektenblatt 01.2020 erschienen. Er wurde am 2.9.2020 in der Einleitung im Hinblick auf das Inkrafttreten am 1.11.2020 durch die Redaktion angepasst und im Abschnitt „Experimentelle Innovationsklausel im GEG“ inhaltlich ergänzt.
Am Ende des Beitrags finden Sie Rechenbeispiele für vier Arten von Wohngebäuden. In einem weiteren Beitrag hat die Bundesarchitektenkammer die wichtigsten Änderungen in einer Übersicht zusammengestellt. Mit dem Aspekt Gebäudeautomation im GEG befasst sich der Beitrag „Smart Home als energetische Stellschraube“.
Von Stefan Horschler und Jörg Schumacher
Das Energiesparrecht für Gebäude soll mit dem „Gesetz zur Einsparung von Energie und zur Nutzung erneuerbarer Energien zur Wärme- und Kälteerzeugung in Gebäuden“ – kurz Gebäudeenergiegesetz (GEG) – strukturell neu konzipiert und vereinheitlicht werden. Hierzu sollen das Energieeinsparungsgesetz (EnEG), die Energieeinsparverordnung (EnEV) und das Erneuerbare-Energien-Wärmegesetz (EEWärmeG) zusammengeführt werden. Anlass dieser Neuregelung ist die von der EU-Gebäuderichtlinie geforderte Festlegung des energetischen Standards eines Niedrigstenergiegebäudes für Neubauten. Außerdem sollen durch die Zusammenlegung von EnEV und EEWärmeG die bisherigen Diskrepanzen der alten Regelungen behoben und das Regelwerk insgesamt vereinfacht werden.
Ein erster Entwurf für das GEG wurde bereits im Januar 2017 durch die damals federführenden Bundesministerien BMWi und BMUB vorgelegt. Dieser Entwurf konnte jedoch in der ablaufenden Legislaturperiode nicht umgesetzt werden – insbesondere aufgrund von Bedenken zur Wirtschaftlichkeit des für öffentliche Nichtwohngebäude vorgesehenen Anforderungsniveaus, das sich am KfW-Effizienzhausstandard 55 orientierte. Im aktuellen Koalitionsvertrag wurde daher vereinbart, angesichts der wohnungsbaupolitischen Herausforderungen von einer derartigen Verschärfung Abstand zu nehmen. Im Mai 2019 wurde dann durch die inzwischen federführenden Bundesministerien BMWi und BMI ein neuer GEG-Entwurf vorgelegt. Im Vergleich zu dem Entwurf von 2017 enthält der aktuelle keine Verschärfung des Anforderungsniveaus mehr. Dieser Entwurf war allerdings noch nicht vollständig mit dem Bundesumweltministerium abgestimmt, das nach wie vor auf eine Verschärfung der energetischen Anforderungen drängte. Eine Pattsituation, die sich erst im Herbst 2019 auflöste, nachdem das Bundeskabinett eine Einigung beim Klimaschutzgesetz und beim dazugehörigen Klimaschutzprogramm 2030 erzielt hatte.
Am 23. Oktober 2019 beschloss das Bundeskabinett den von Bundesminister Altmaier vorgelegten und gegenüber der Vorgängerfassung von Mai 2019 leicht veränderten GEG-Entwurf. Nach der Veröffentlichung im Bundesgesetzblatt vom 13. August 2020 wird das GEG zum 1. November 2020 inkrafttreten.
Konsequenzen aus dem GEG für den Wohnungsneubau
Von einer Verschärfung des Anforderungsniveaus für Neubauten ist aufgrund des bestehenden Koalitionsvertrags und mit Blick auf die Beschlüsse des Wohngipfels für bezahlbares Bauen und Wohnen abgesehen worden. Kann man den jüngst im Klimakabinett getroffenen Beschlüssen zum Klimapaket Glauben schenken, dann wird es vor 2023 zu keiner weiteren Verschärfung kommen.
Seit der letzten Verschärfung der EnEV zum 1. Januar 2016 werden an zu errichtende Wohngebäude folgende Anforderungen gestellt:
1) Gesamtenergieeffizienz: Begrenzung des Jahres-Primärenergiebedarfs QP auf einen individuell über das Referenzgebäude zu bestimmenden Maximalwert mit einer Verschärfung von 75 % (QP ≤ QP,Referenz · 0,75)
2) Wärmeschutz: Begrenzung des spezifischen, auf die wärmeübertragende Umfassungsfläche bezogenen Transmissionswärmeverlusts HT‘
2.1) auf einen individuell über das Referenzgebäude zu bestimmenden Maximalwert und
2.2) auf einen gebäudetypologisch abgeleiteten Maximalwert (definiert in Anlage 1, Tabelle 2 EnEV)
3) Sommerlicher Wärmeschutz: Begrenzung der Sonneneintragskennwerte oder der Übertemperatur-Gradstunden nach DIN 4108-2.
Im GEG ist nun vorgesehen, dass der gebäudetypologisch abgeleitete Transmissionswärmeverlust (Punkt 2.2) als Nachweisgröße für zu errichtende Wohngebäude wegfallen soll. Dieser ist als eine Art mittlerer Wärmedurchgangskoeffizient zu verstehen, ergänzt um den energetischen Einfluss von Wärmebrücken. Als Nachweisgröße bleibt nur der über das Referenzgebäude zu ermittelnde Maximalwert bestehen. Im Gegensatz zu dem aus dem Referenzniveau abgeleiteten Transmissionswärmeverlust werden die Anforderungen bei dem gebäudetypologisch abgeleiteten Transmissionswärmeverlust statisch festgeschrieben (Abbildung 1). Das führt bei Gebäuden mit einem großen Fensterflächenanteil jedoch dazu, dass ein vergleichsweise hoher Wärmedurchgangskoeffizient der Fenster den Transmissionswärmeverlust dominiert.
Sollte der gebäudetypologische Anforderungswert nun entfallen, ist aus wärmeschutztechnischer Sicht lediglich der Vergleich mit den Referenz-U-Werten maßgeblich. Daraus ergeben sich sehr große gestalterische Spielräume für Fassaden mit hohem Glasanteil. Das Rechenbeispiel der Abbildung 2 zeigt für den Extremfall eines vollständig verglasten Einfamilienhauses, dass sehr hohe HT‘-Maximalwerte von über 1,0 W/(m²K) möglich sind. Dies entspräche einer Überschreitung des in Anlage 1, Tabelle 2 der bisherigen EnEV festgelegten Maximalwertes um das 2,5-Fache!
Fazit: Wird der gebäudetypologische Transmissionswärmeverlust abgeschafft, dann wird sich das, wie im Falle des Beispielgebäudes, ohne eine aktive Kühlung möglicherweise nicht nur nachteilig auf den thermischen Komfort im Sommer auswirken. Es entsteht zusätzlicher Spielraum für die Unterschreitung eines heutzutage bereits gängigen Wärmeschutzniveaus. Das mag aus gestalterischer Sicht größere Freiräume bieten, kann jedoch aus energetischer Sicht nicht gewollt sein.
Ersatzmaßnahmen für erneuerbare Energien
Im EEWärmeG konnte bei einer Unterschreitung des geforderten Einsatzes erneuerbarer Energien bislang auf Ersatzmaßnahmen zurückgegriffen werden. In diesem Fall sind gemäß EEWärmeG die EnEV-Anforderungen sowohl an den Wärmeschutzstandard als auch an den Jahres-Primärenergiebedarf um 15 Prozent zu unterschreiten. Auch im GEG wird in § 45 nach wie vor ein Abschlagsfaktor von 0,85 festgelegt. Also auch hier eine Abminderung um 15 Prozent. Im Unterschied zum EEWärmeG bezieht sich die Ersatzmaßnahme jedoch nur noch auf die Wärmeschutzanforderung und nicht, wie bisher, ergänzend auf den Jahres-Primärenergiebedarf. Hinzu kommt, dass sich der nachzuweisende Wärmeschutzstandard bei Wohngebäuden nur noch auf den Dämmstandard des Referenzgebäudes beziehen soll.
Fazit: Auch die Anforderung, erneuerbare Energien zu berücksichtigen, lässt sich durch die im Jahres-Primärenergiebedarf nicht mehr zu berücksichtigenden Ausgleichsmaßnahmen leichter erfüllen (Abbildung 3).
Neuerungen der in Bezug genommenen Normen
Im Hinblick auf die Nachweisführung bei Wohngebäuden kann auf drei Nachweisoptionen zurückgegriffen werden:
- voraussichtlich bis zum 31. Dezember 2023 auf die DIN V 4108-6 und DIN V 4701-10
- die DIN V 18599: 2018-09
- das Modellgebäudeverfahren
Die seit September 2018 geltende DIN V 18599 hat für Wohn- und Nichtwohngebäude viel Neues gebracht. Neben der Fortschreibung und Anpassung von standardisierten Kennwerten für Heizungs- und Warmwasser- sowie für Beleuchtungssysteme wurde eine Reihe von Neuerungen im Teil 2 vorgenommen. So wird zum Beispiel auch das neue Beiblatt 2 der DIN 4108 in Bezug genommen (siehe auch Beitrag „Wärmebrücken im Detail“). In Zukunft soll die DIN V 18599 alleinige Bilanzregel werden, zumal voraussichtlich die DIN V 4108-6 und die DIN V 4701-10 durch einen neuen Teil 12 zur DIN V 18599 ersetzt werden sollen. Die beiden bisherigen Nachweisnormen sollen nur noch bis zum 31. Dezember 2023 verwendet werden können.
Neben der DIN V 18599 wird im Gesetzesentwurf auf die neue Messnorm DIN EN ISO 9972 zur Durchführung von Gebäudedichtheitsmessungen Bezug genommen. Schon seit 2002 kann bei der Ermittlung des Energiebedarfs ein Bonus für eine nachgewiesene Gebäudedichtheit bei der Ermittlung der Lüftungswärmeverluste eingerechnet werden. Voraussetzung hierfür ist, dass die entsprechenden Dichtheitsanforderungen eingehalten werden. In der DIN EN ISO 9972 werden in einem nationalen Anhang neue Regelungen zu Differenzdruckmessungen beschrieben – zum Beispiel zur Durchführung von Stichprobemessungen bei durch Laubengänge erschlossenen Gebäuden. Künftig reicht eine Stichprobe mit mindestens zwölf Messungen aus (siehe Seite 40, Abbildung 4 mit Hinweisen zu weiteren Randbedingungen). Außerdem sollen sich künftig die Feuer- und Rauchschutzvorrichtungen in ihrer üblichen, geschlossenen Nutzungsstellung befinden.
Mit dem neuen Modellgebäudeverfahren entspricht der Gesetzesentwurf der politischen Vorgabe, das Ordnungsrecht zu vereinfachen. Unter bestimmten Voraussetzungen kann für ein nicht gekühltes zu errichtendes Wohngebäude ein energiesparrechtlicher Nachweis geführt werden, bei dem allein über die Ableitung der Bruttogeschossfläche für zehn verschiedene Arten von Heizungsanlagen das erforderliche Wärmeschutzniveau abgeleitet werden kann. Im schlechtesten Fall entspricht dies exakt dem Referenzdämmstandard, ohne dass hierfür zusätzliche rechnerische Nachweise erforderlich werden.
Fazit: Die DIN V 18599 wird voraussichtlich in Zukunft die einzige Bilanzvorschrift sein. Das Modellgebäudeverfahren bietet eine sehr gute Möglichkeit, frühzeitig mit sehr wenig Zeit- und Rechenaufwand die erforderlichen Dämmstandards in Abhängigkeit von zehn Heizungsanlagenvarianten abzulesen und als Nachweis für Wohnungsneubauten heranzuziehen. Die DIN EN ISO 9972 enthält eine Reihe von Neuerungen und Klarstellungen, unter anderem auch zur Durchführung von Stichprobenmessungen.
Neuerungen bei Erweiterung und Ausbau von Gebäuden
Bislang beschrieb der § 9 Absatz 4 und 5 der EnEV, wie mit Erweiterungen und dem Ausbau bestehender Gebäude zu verfahren ist. Die Anforderungen wurden von der Größe der neuen Nutzfläche und der Frage abgeleitet, ob die Erweiterung oder der Ausbau mit oder ohne Einbau eines Wärmeerzeugers erfolgen soll. Die Wahl eines Wärmeerzeugers mit fossilem Energieträger führte in der Vergangenheit durch den damit verbundenen hohen Dämmstandard häufig zu Unsicherheiten. Das GEG führt hier zu einer deutlichen Vereinfachung. Die Anforderungen sollen nunmehr, nach Wohn- und Nichtwohnbau differenziert, nur noch auf den energetisch bedingten Wärmeschutzstandard bezogen werden.
Für Wohngebäude ist das der Transmissionswärmeverlust des Referenzgebäudes, wobei dieser noch um maximal 20 Prozent überschritten werden darf (siehe Beispiel Abbildung 5). Bei Nichtwohngebäuden gelten dann mittlere Wärmedurchgangskoeffizienten, wobei auch diese um maximal 25 Prozent überschritten werden dürfen. Bei Einbau eines Wärmeerzeugers mit fossilen Energieträgern wird somit auch die bisher häufig offene Frage hinfällig, ob bei einer Erweiterung Anforderungen an den Einsatz erneuerbarer Energien erforderlich sind oder nicht.
Fazit: Obwohl durchaus darüber diskutiert werden könnte, warum auf das Referenzniveau ein Aufschlag von 20 Prozent einzurechnen ist, stellt die neue Nachweisführung eine willkommene Vereinfachung dar.
Experimentelle Innovationsklausel im GEG
Der § 103 des GEG, die sogenannte Innovationsklausel, soll eine bis Ende 2023 befristete Regelung für innovative Lösungen ermöglichen. Die Klausel bietet zwei Varianten zur Wahl. Die erste Variante definiert als Hauptanforderung die Treibhausgas-Emissionen. Bei einer entsprechenden Befreiung durch die zuständige Behörde kann die Einhaltung der vorgeschriebenen Anforderungen anstatt über den Primärenergiebedarf über eine Begrenzung der Treibhausgasemissionen des Gebäudes sichergestellt werden. Hierbei muss auf Gleichwertigkeit geachtet werden. Zusätzlich gelten folgende weitere Regeln: Der Endenergiebedarf des Gebäudes darf bei Neubauten den 0,75-fachen und bei Sanierungen den 1,4-fachen Wert des Endenergiebedarfs des Referenzgebäudes nicht überschreiten. Ferner sind die Anforderungen an den baulichen Wärmeschutz im Rahmen der Innovationsklausel geringer als beim regulären Nachweis über den Primärenergiebedarf. Bei Wohngebäuden darf der spezifische, auf die wärmeübertragende Umfassungsfläche bezogene Transmissionswärmeverlust um 20 Prozent über dem Wert des Referenzgebäudes liegen. Bei Nichtwohngebäuden dürfen die Höchstwerte der mittleren Wärmedurchgangskoeffizienten der wärmeübertragenden Umfassungsfläche um 25 Prozent überschritten werden.
Die zweite Variante ermöglicht bei Änderungen von bestehenden Gebäuden die Einhaltung der Anforderungen über eine Quartierslösung. Unter „Quartier“ versteht der Gesetzgeber hier mindestens zwei in räumlichem Zusammenhang stehende Gebäude. Diese müssen die Anforderungen für den Primärenergiebedarf in der Gesamtbilanz – also unabhängig von den einzelnen Gebäuden – einhalten. Das bedeutet, dass einzelne Gebäude ein schlechteres Energieniveau als vorgeschrieben aufweisen dürfen, wenn andere Gebäude dafür höhere Anforderungen erfüllen.
Absicht der Bundesregierung ist es, während des Gültigkeitszeitraums der Klausel mit den realisierten Projekten Erfahrungen zu sammeln, ob die alternative Anforderungssystematik zu wirtschaftlichen und sozialverträglichen Ergebnissen führt und eine zum GEG mindestens gleichwertige Klimaschutzwirkung erzielt.
Aufgrund des höheren Aufwandes wird es vermutlich nur wenige Projekte geben, bei denen die Innovationsklausel zur Anwendung kommt. Ein Bauherr muss zur Inanspruchnahme der Klausel mit der nach Landesrecht zuständigen Behörde ein Verfahren vereinbaren oder aushandeln. Der GEG-Standard zum baulichen Wärmeschutz muss vollumfänglich erfüllt werden. Und sowohl Endenergiebedarf als auch baulicher Wärmeschutz sind zusätzlich zur Treibhausgas-Berechnung nachzuweisen. Außerdem ist das Projekt nach einem Jahr zu evaluieren. Es bleibt jedoch die begründete Hoffnung, dass die mittels Innovationsklausel bilanzierten Projekte weniger Treibhausgas ausstoßen. Statt des Primärenergiebedarfs (mit den politisch motivierten Primärenergiefaktoren) ist nämlich hier der Endenergiebedarf nachzuweisen. Somit kann ein Gebäude eben nicht mehr über die Energieversorgung und über den entsprechenden Primärenergiefaktor schöngerechnet werden.
Stefan Horschler ist Inhaber des Büros für Bauphysik in Hannover und hat die Bundesarchitektenkammer bei ihrer Stellungnahme zum GEG-Entwurf unterstützt
Jörg Schumacher ist Koordinator Energie und Nachhaltigkeit bei der Bundesarchitektenkammer in Berlin
Hier geht es zu Lesefassung des GEG im Bundegesetzbatt vom 13. August 2020.
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Rechenbeispiele nach GEG
Wohngebäude mit großen Fensterflächen
Rechenbeispiel: Mit dem Wegfall des gebäudetypologisch abgeleiteten Transmissionswärmeverlusts als Nachweisgröße könnte nunmehr ein Wohngebäude mit sehr großen Glasanteilen realisiert werden. Sofern ein Wärmeerzeugungssystem mit einem kleinen Primärenergiefaktor eingebaut wird (z. B. Biomasse mit fp = 0,2), ergibt sich für das Fenster ein U-Wert von 1,3 W/(m²K), für das Dach ein U-Wert von 0,20 W/(m²K) mit einer mittleren Dämmschichtdicke von 18 cm und für die Sohlplatte ein U-Wert von 0,35 W/(m²K) mit einer Dämmschichtdicke von rund 9 cm, jeweils mit einer Wärmeleitfähigkeit von 0,035 W/(mK). Legte man einen U-Wert von 1,3 W/(m²K) für ein vollständig verglastes, rechteckiges Einfamilienhaus mit drei Geschossen zugrunde, ergäbe sich bei Verwendung der Bautechnik des Referenzgebäudes ein bezogener Transmissionswärmeverlust von rund 1,0 W/(m²K).
Frei stehendes Einfamilienhaus
Rechenbeispiel: Für ein kleines Wohngebäude ergeben sich entsprechend aktuellen Vorgaben die nachfolgenden Dämmstandards, sofern eine Beheizung des Gebäudes über einen verbesserten Gasbrennwertkessel erfolgt und eine RLT-Anlage mit Wärmerückgewinnung (nachgewiesen und bewertet über Standardwerte der DIN V 4108-6 und DIN V 4701-10) vorgesehen wäre:
- Außenwand: 0,15 W/(m²K)
- Fenster: 0,8 W/(m²K)
- Dach: 0,14 W/(m²K)
- Sohlplatte: 0,20 W/(m²K)
Weiterhin müsste der Wärmebrückenzuschlag auf 0,03 W/(m²K) reduziert werden.
Da sich der nachzuweisende Wärmeschutzstandard entsprechend GEG-Entwurf bei Wohngebäuden nur noch auf den Dämmstandard des Referenzgebäudes beziehen soll, kann der U-Wert der Außenwand in diesem Fall von 0,15 W/(m²K) auf 0,18 W/(m²K) nachgelassen werden. Das würde in dem untersuchten Wohngebäude zu einer schlankeren Außenwand und bei gleichen Außenmaßen zu einer rund 3 m² größeren Wohnfläche führen.
Laubenganghaus
Randbedingungen zur Durchführung von Gebäudedichtheitsmessungen finden sich in der neuen DIN EN ISO 9972. Folgen für die Durchführung von Gebäudedichtheitsmessungen durch Laubengang erschlossene Gebäude:
- Es müssen nicht alle Wohnungen gemessen werden, sondern es reichen Stichprobenmessungen aus. Mindestumfang der Stichprobe:
Nmin = 12 - Der von der Stichprobe erfasste Teil der wärmeübertragenden Umfassungsfläche des Gebäudes beträgt mindestens 20 %
- Mindestens 3 der untersuchten Nutzeinheiten müssen sich im obersten betroffenen Geschoss und im untersten betroffenen Geschoss befinden
- Die Stichprobe ist so festzulegen, dass alle vorhandenen Bauweisen und Bauelemente angemessen repräsentiert sind
Nachträglicher Dachgeschossausbau
Rechenbeispiel für die Ableitung der Anforderungen bei einer Erweiterung oder einem Ausbau. Das dargestellte Dachgeschoss soll ausgebaut werden. Bestandteil der wärmeübertragenden Umfassungsfläche sind:
- 180 m² Dachfläche
- 60 m² Giebelwandfläche und
- 30 m² Dachfensterfläche
HT‘, Ref, Erw. < [(180 · 0,201)) + 60 · 0,281) + 30 · 1,41)) + 270 · 0,052)] · 1,2 / 270
HT‘, Ref, Erw. < 0,48 W/(m²K)
1) U-Werte des Referenzgebäudes
2) Wärmebrückenzuschlag des Referenzgebäudes
