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Elektrische versus thermische Solarenergienutzung

Primärenergetische Gleichwertigkeit – Ansatz DIN V 18599:2016

In der Neuausgabe der DIN V 18599-9 ("Energetische Bewertung von Gebäuden – Berechnung des Nutz-, End- und Primärenergiebedarfs für Heizung, Kühlung, Lüftung, Trinkwarmwasser und Beleuchtung – Teil 9: End- und Primärenergiebedarf von stromproduzierenden Anlagen") vom Oktober 2016 ist ein Berechnungsansatz zur Bestimmung der im Gebäude selbst genutzten PV-Energie enthalten. Die Energiebilanzierung der innerhalb des Gebäudes genutzten Energiemengen einer PV-Anlage greift auf den gesamten Elektroenergiebedarf des Gebäudes zurück. Dieser wird aus den für die Versorgung des Gebäudes bilanzierten EnEV-relevanten Mengen sowie dem Energiebedarf für weitere Anwendungen der Nutzer (wie Haushaltsgeräte, Medientechnik) ermittelt.

Unter Berücksichtigung des Berechnungsansatzes würde sich für die Variante Gas-BW + PV-Anlage eine primärenergetische Gleichwertigkeit mit dem System Gas-BW + sol. TWE bei einer PV-Nennleistung in Höhe von 2,0 kWp ergeben (siehe Tabelle 4). Gleichzeitig könnte ein erneuerbarer Anteil von 17,5 Prozent erreicht werden.

Die Tabelle zeigt die primärenergetische Gleichwertigkeit einer Gebäudeversorgung durch Gas-Brennwertkessel + Photovoltaik mit einer Versorgungslösung durch Gas-Brennwertkessel + Solarthermie nach dem Ansatz DIN V 18599:2016.
Quelle: ITG Institut für technische Gebäudeausrüstung Dresden Forschung und Anwendung GmbH
Tabelle 4: Primärenergetische Gleichwertigkeit im EFH-Neubau – Ansatz DIN V 18599:2016.

Primärenergetische Gleichwertigkeit – Systematik des Referentenentwurfs zum GEG

Zum Erreichen der primärenergetischen Gleichwertigkeit beider Lösungen im EFH-Neubau – unter Berücksichtigung der Anrechnungssystematik entsprechend des Referentenentwurfs zum GEG – ist eine PV-Anlage mit einer Nennleistung von 7,9 kWp erforderlich (siehe Tabelle 5).

Die Tabelle zeigt die primärenergetische Gleichwertigkeit einer Gebäudeversorgung durch Gas-Brennwertkessel + Photovoltaik mit einer Versorgungslösung durch Gas-Brennwertkessel + Solarthermie nach der Systematik des Referentenentwurfs zum GEG.
Quelle: ITG Institut für technische Gebäudeausrüstung Dresden Forschung und Anwendung GmbH
Tabelle 5: Primärenergetische Gleichwertigkeit im EFH-Neubau – Systematik des Referentenentwurfs zum GEG.

Bei dieser Auslegung würde für das System mit einem Gas-BW und einer PV-Anlage ein erneuerbarer Anteil am gesamten Primärenergiebedarf in Höhe von 43 Prozent folgen.

Diskussion der Ergebnisse

Abhängig von der untersuchten Gleichwertigkeit, dem gewählten Ansatz zur Anrechnung des PV-Stroms sowie dem Vergleichsfall werden unterschiedliche erforderliche PV-Leistungen ermittelt. Dabei wird in Tabelle 6 die erforderliche PV-Nennleistung, bezogen auf 1 m² zu substituierender Solarkollektorfläche jeweils zur:

  • solaren Trinkwassererwärmung,
  • solaren Trinkwassererwärmung und Heizungsunterstützung

für die denkbaren Arten der Gleichwertigkeit des Systems "Gas-Brennwertkessel + indirekt beheizter Speicher + PV-Anlage" in einem Einfamilienhaus ausgewiesen.

Die Tabelle erläutert die erforderliche Nennleistung der PV-Anlage zur Erreichung der Gleichwertigkeit mit einer Solarthermieanlage.
Quelle: ITG Institut für technische Gebäudeausrüstung Dresden Forschung und Anwendung GmbH
Tabelle 6: Erforderliche Nennleistung der PV-Anlage zur Erreichung der Gleichwertigkeit mit einer Solarthermieanlage.

Nach der Auswertung der Ergebnisse wird die primärenergetische Gleichwertigkeit nach dem Ansatz der DIN V 18599:2016, der eine Berücksichtigung des PV-Anteils am Haushaltstromverbrauch vorsieht, als sinnvoller Maßstab zur Bewertung beider Systeme zur Nutzung von Solarenergie von den Autoren der eingangs erwähnten Studie vorgeschlagen.

Wird für die Mindestgröße der PV-Anlage diese Art der Gleichwertigkeit gewählt, so kann sichergestellt werden, dass die primärenergetische Gleichwertigkeit der PV-Anlage und der Solarthermieanlage erreicht oder die Differenz der Primärenergiebedarfswerte nach diesem Ansatz auf das rechnerische Minimum reduziert wird. Gleichzeitig wäre eine Übererfüllung der Anforderungen möglich, wenn die Anlagen aus wirtschaftlichkeitsrelevanten Gründen größer als die Mindestanforderungen wären. Dadurch würde der Anteil regenerativ erzeugter und ins Netz eingespeister Elektroenergie steigen.

Fazit: Technologieoffenheit durch geänderte rechtliche Vorgaben möglich

Sollte zukünftig der erzeugte PV-Strom nach dem Ansatz der DIN V 18599:2016 oder vergleichbar bewertet und bei der EnEV-Nachweisführung entsprechend berücksichtigt werden, würde dies die EnEV-Erfüllungsmöglichkeiten von den nicht strombasierten Heizsystemen steigern und damit zur Technologieoffenheit im Gebäudebereich beitragen.

Die Brennwertlösung in Verbindung mit einer PV-Anlage könnte sowohl in einem Einfamilien- als auch in einem Mehrfamilienhaus die EnEV-Anforderungen bei einer gegenüber der typischen Bauausführung verbesserten baulichen Ausführung und einer entsprechenden Größe der PV-Anlage einhalten.

Im Hinblick auf den Klimaschutzplan 2050 hätte die Anerkennung der primärenergetischen Gleichwertigkeit von PV-Anlage und Solarthermieanlage möglicherweise eine Erhöhung der regenerativ erzeugten Elektroenergie im Gebäudebereich zur Folge.

Die Frafik zeigt die Einhaltung der EnEV-Anforderungen im Einfamilienhaus-Neubau mit gegenüber dem Status quo geänderter PV-Bewertung entsprechend dem Ansatz der DIN V 18599:2016.
Quelle: ITG Institut für technische Gebäudeausrüstung Dresden Forschung und Anwendung GmbH
Einhaltung der EnEV-Anforderungen im Einfamilienhaus-Neubau mit gegenüber dem Status quo geänderter PV-Bewertung entsprechend dem Ansatz der DIN V 18599:2016.

1 Dr.-Ing. B. Winiewska, Prof. Dr.-Ing. B. Oschatz: Gleichwertigkeit einer Gebäudeversorgung durch Gas-Brennwertkessel + Photovoltaik mit der Versorgungslösung Gas-Brennwertkessel + Solarthermie, im Auftrag von ASUE, vom Januar 2017.

Donnerstag, 17.01.2019

Von Bernadetta Winiewska
Wissenschaftliche Mitarbeiterin ITG Institut für Technische Gebäudeausrüstung Dresden Forschung und Anwendung GmbH