Kleines Begrifflexikon rund ums Thema Energie
Wer sich als Privat- oder Gechäftskunde mit den Aspekten „Energieesparen“, „Energieeffizienz“ oder „E-Mobilität“ beschäftigt, sollte einige fachliche Begriffe kennen, die Sicherheit bei der Entscheidungsfindung geben.
Die Begriffe sind alphabetisch sortiert:
Energie-/Wärmebedarfsausweis
Der Energie-/Wärmebedarfsausweis macht wesentliche Aussagen über den zu erwartenden Energiebedarf und dient zum Nachweis, ob die Anforderungen der Energieeinsparverordnung (EnEV) erfüllt werden. Er sorgt damit für mehr Transparenz bei der Bewertung von Gebäuden. Der Energie-/Wärmebedarfsausweis enthält spezifische Werte des Transmissionswärmeverlustes, der Anlagen für Heizung, Warmwasserbereitung und Lüftung, des Energiebedarfs nach einzelnen Energieträgern sowie verlässliche Daten über den Jahres-Primärenergiebedarf.
Energiebedarf/-verbrauch
Der Energiebedarf wird nach Richtlinien und normierten Randbedingungen der EnEV rechnerisch ermittelt und bietet eine Vergleichsebene zur Bewertung von Gebäuden. Der tatsächliche Energieverbrauch kann jedoch erheblich vom berechneten Bedarf abweichen, da tatsächliche klimatische Bedingungen, Betriebsweise der Anlagentechnik und Nutzerverhalten vorher nicht erfassbar sind.
EnEV
EnEV ist die Abkürzung für die Energieeinsparverordnung vom 1. Oktober 2009 und damit das gültige Regelwerk, das Anforderungen hinsichtlich der Begrenzung des Heizwärmebedarfes für die Beheizung und Warmwasserbereitung von Gebäuden stellt und damit den nötigen Jahres-Primärenergiebedarf begrenzt. Im Vergleich zu der EnEV 2007 soll der Energiebedarf für Heizung und Warmwasser in modernen Wohn- und Nichtwohngebäuden um durchschnittlich 30 Prozent sinken. Für Neubauten muss die Wärmedämmung der Gebäudehülle im Durchschnitt 15 Prozent effizienter sein als bisher.
Für Altbauten: Werden größere bauliche Maßnahmen an der Gebäudehülle durchgeführt – wie das Dämmen der Wände oder der Austausch von Fenstern – müssen die neuen Bauteile einen um 30 Prozent besseren energetischen Wert erreichen als bisher gefordert. Alternativ kann der Haussanierer dafür sorgen, dass der Jahresprimärenergiebedarf (siehe hierzu weiter unten) des gesamten Gebäudes um 30 Prozent sinkt. Dafür müsste neben einer energieeffizienten Gebäudehülle eine moderne Heizungsanlage eingebaut werden.
Heizwärmeverbrauch
Der Heizwärmeverbrauch ist die zur Beheizung benötigte Wärmeenergie auf Grund von Wärmeverlusten. Die Entwicklung des Heizwärmeverbrauchs in Deutschland:
Infrarotwärme
Infrarotwärme besteht aus gesunder Wärmestrahlung, die feste und flüssige Körper erwärmt. Alles was eine Masse hat, kann Energie speichern – somit dienen zum Beispiel Wände als Energiespeicher. Dadurch ist diese Art der Erwärmung auch weniger abhängig von der Qualität der Hausisolation.
Mit stromgespeisten Heizpaneelen wird eine starke und hocheffiziente Infrarot-Wärmestrahlung erzeugt, die für jeden Raum eine Wohlfühlwärme bereits in wenigen Minuten garantiert.
Integriertes Energiemanagementsystem
Das integrierte Energiemanagementsystem eines Unternehmen hat zum Ziel, langfristig den Umgang mit Energie im Unternehmen effizienter zu gestalten. So trägt das Energiemanagementsystem dazu bei,
– Kosten zu reduzieren,
– die Umwelt zu schützen,
– Transparenz über die Energieverbräuche zu gewinnen,
– Energiekosten verursachergerecht zuzuordnen,
– die Mitarbeiter energetisch zu sensibilisieren,
– Förderungen und gesetzliche Erleichterungen zu nutzen.
Intelligenter Stromzähler (Smart Meter)
Ein intelligenter Stromzähler – auch Smart Meter genannt – ist ein digitaler, internetfähiger Zähler, der mit einer Kommunikationseinheit ausgestattet ist. Er spielt eine elementare Rolle in der Energiewende und schafft eine hohe Transparenz, mit deren Hilfe der Energieverbrauch effizient gesenkt werden kann.
Smart Meter sind seit 2017 Pflicht für bestimmte Verbraucher:
– ab 10.000 Kilowattstunden (kWh) Jahresverbrauch
– für „Einspeiser“, also Haushalte, die etwa mithilfe einer Photovoltaikanlage selbst 7 bis 100 kWh Strom pro Jahr produzieren.
Jahres-Heizenergiebedarf (Q)
..fasst den Jahres-Heiz-, den Jahres-Nutzwärmebedarf und die Verluste der Heizsysteme zusammen, die für die Beheizung eines Gebäudes und die Warmwasserbereitung benötig werden. Der Jahres-Heizenergiebedarf ist eine Anforderungsgröße der EnEV. Siehe auch (Jahres-)Primärenergiebedarf (QP).
Konvektionsheizung
Heizkörper und Fußbodenheizung arbeiten nach dem Prinzip der Konvektion, das heisst sie erwärmen die Luft. Die erwärmte Luft steigt nach oben bis unter die Decke, kühlt wieder ab und sinkt nach unten. Dadurch entsteht eine fortwährende Luftzirkulation.
Die Ecken zwischen Wand-, Boden- und Deckenflächen werden vom warmen Luftstrom weniger versorgt und bleiben kühler. Dort entsteht bei erhöhter Luftfeuchtigkeit Kondensat, Schmutz und Schimmel.
Die Temperatur ist unter der Decke am höchsten und über Boden geringsten – umgekehrt wäre wünschenswert!
Lüftungsanlagen
Die Bandbreite der Ausstattung einer mechanisch betriebenen Lüftungsanlage reicht vom einfachen Ventilator zur Abluftansaugung bis hin zu hoch komplexen Heiz-Systemen mit Wärmepumpentechnik unterstützter Wärmerückgewinnung, Pollenfiltern und feuchtigkeitsregulierenden Zusatzgeräten. Ziel ist es, für ein behagliches und gesundes Raumklima zu sorgen und die Lüftungswärmeverluste zu minimieren. Zudem zwingt eine Lüftungsanlage zur hinreichenden Lüftung des Gebäudes und verhindert so die Gefahren der nötigen Luftdichtheit.
Niedrigenergiehaus (NEH)
Das Niedrigenergiehaus ist als Begriff nicht verbindlich definiert oder geschützt. In der Fachwelt herrscht aber dahingehend Konsens, dass diese Häuser nicht mehr als 30 bis 50 Kilowattstunden Primärenergie pro Quadratmeter Nutzfläche und Jahr [kWh/(m²a)] benötigen. Dies entspricht einem Verbrauch von ca. 3 bis 5 Liter Heizöl je m² und Jahr.
(Jahres-)Primärenergiebedarf (QP)
…Die EnEV beschreibt damit die Energiemenge, die zur Deckung des Heizenergiebedarfs für die Beheizung der Gebäude und die Warmwasserbereitung nötig sein wird. In dem sie die Art der Heizanlage bewertet, berücksichtigt sie zusätzlich die Energiemengen, die für die Gewinnung, Umwandlung und Verteilung der jeweiligen Brennstoffe (Gas, Öl oder Strom) aufgewandt werden sowie die Verluste der Heizanlage selbst, quasi alle Verluste bei der Wärmeerzeugung.
Mit der EnEV wird erstmals die Hauptanforderung des Wärmeschutzes an den Jahres-Primärenergiebedarf gestellt.
Photovoltaikanlagen
…sind Anlagen, die mittels Solarzellen Sonnenstrahlung in elektrische Energie umwandeln. Durch Halbleitermaterial in den kristallinen oder Dünnschichtzellen wird absorbiertes Licht in freie Elektronen umgewandelt und dadurch ein Strom erzeugt, der wiederum zu einer Gleichspannung führt. Diese wird in Wechselspannung umgewandelt und kann für den Haushalts- bzw. Nutzstrom verwandt werden.
Idealerweise ist die Photovoltaikanlage mit einem Stromspeicher gekoppelt, der die erzeugte Energie rund um die Uhr zur Verfügung stellt.
Smart Grid
Das Smart Grid ist ein intelligentes Stromnetz. Innerhalb des Netzes erfolgt ein Informationsaustausch, mit dessen Hilfe die Stromerzeugung, der Verbrauch und die Speicherung dynamisch gesteuert werden können. Um das zu erreichen, müssen die Teilnehmer jedes Smart Grid ihre Verbräuche und ggf. eine Stromerzeugung innerhalb des Grids kommunizieren. Das erfolgt mithilfe der intelligenten Stromzähler (siehe oben).
Besonders interessant wird es, wenn viele kleine Stromproduzenten sich verknüpfen, um Schwankungen in der Produktion dynamisch auszugleichen. Dadurch leistet jeder einzelne Erzeuger durch den Einsatz von Erneuerbaren Energien einen Beitrag für Nachhaltigkeit.
Transmissionswärmeverlust
…sind Wärmeverluste der Gebäudehülle, also aller Außenbauteile. Entscheidend hierfür ist der U-Wert des Bauteils und das A/V-Verhältnis. Sie nimmt neben den Lüftungswärmeverlusten den größten Teil der Wärmeverluste eines Gebäudes ein. In der EnEV werden die Transmissionswärmeverluste in einer Nebenanforderung begrenzt, um den Standart des baulichen Wärmeschutzes nicht unter den der WSchVo’95 absinken zu lassen.
Solarkollektoren / Sonnenkollektoren
Solarkollektoren sammeln die Energie des Sonnenlichts. Klassisch spricht man von thermischen Sonnenkollektoren. Sie nehmen die Energie der Sonne auf und geben sie an ein Übertragungsmedium ab, das aus Wasser und Frostschutzmittel besteht (verhindert das Einfrieren im Winter). Über den Absorber wird die Lichtenergie der Sonne in Wärme umgewandelt. Über einen Wärmeträger wird die Wärme aus dem Kollektor geführt. Es kann zur Warmwasserbereitung oder Heizungsunterstützung genutzt werden. Das erwärmte Gemisch zirkuliert zwischen dem Kollektor und dem Warmwasserspeicher über eine Umwälzpumpe. Sie wird elektronisch gesteuert und schaltet sich ein, wenn die Temperatur im Kollektor höher steigt als im Warmwasserspeicher selbst. Im Speicher wird die Wärme über einen Wärmetauscher an das Brauchwasser abgegeben.
Wärmeleitfähigkeit
Die Wärmeleitfähigkeit ist das zentrale Maß für die Dämmeigenschaft eines Baustoffes. Je kleiner die Wärmeleitfähigkeit ist, um so besser dämmt der Baustoff oder das Bauteil und um so niedriger ist sein U-Wert. Die Dämmstoffe werden entsprechend ihrer Wärmeleitfähigkeit in so genannte Wärmeleitgruppen (WLG) eingeteilt. Holz und Dämmstoffe sind schlechte Wärmeleiter, Metalle oder Beton hingegen leiten die Wärme sehr gut.
Wärmepumpentechnik
Eine zeitgemäße Wärmepumpentechnik nutzt die in Luft, Erde oder Grundwasser gespeicherte Wärmeenergie. Mittels eines Transportmediums wird diese Wärme über Wärmetauscher beispielsweise an eine Fußbodenheizung oder Lüftungsanlage abgegeben. Das Funktionsprinzip von solchen Anlagen ist gleich dem eines Kühlschrankes. Nur wird anstelle des Kühlschrankinneren in diesem Fall der Erde Wärme entzogen. Diese „überschüssige“ Wärme an der Rückseite des Kühlschrankes dient der Wärmepumpentechnik als nutzbare Heizenergie. Entscheidend ist, dass die Wärmepumpe etwa 3/4 der Heizenergie aus der Umwelt nimmt und nur 1/4 als Antriebsenergie in Form von elektrischem Strom zugeführt werden muss. Das bedeutet: Durch den Einsatz von 1 kWh elektrischer Energie für den Kompressor der Anlage werden etwa 4 kWh nutzbare Wärmeenergie genutzt. Wärmepumpen werden nach den möglichen Wärmequelle unterschieden: a) Luft-Wasser-Wärmepumpen, welche die in der Außenluft und/oder der Abluft einer Lüftungsanlage enthaltene Energie nutzen. b) Wasser-Wasser-Wärmepumpe, bei der als Wärmequelle beispielsweise das Grundwasser oder warme Quellen dient. c) Sole-Wasser-Wärmepumpe: Erdkollektoren oder Erdsonden entnehmen der Erde in bis zu 300m Tiefe oder als großflächig in etwa einem Meter Tiefe verlegt Wärme.