Der Energieverbrauch eines Gebäudes hängt von Faktoren ab wie Grösse, Dämmung, Umgebungstemperatur, Raumtemperatur, Lüftung und Nutzung. Um den Energieverbrauch von Gebäuden zu vergleichen, verwendet man als Bezugsgrösse die Heizenergie pro Fläche und Jahr (spezifischer Heizenergieverbrauch). Die wichtige Grösse, Energieverbrauch pro Bewohner, wird kaum beachtet.
Energiestandards und Energieverbrauch
Der Energiestandard eines Gebäudes bezieht sich vor allem auf den spezifischen Heizenergieverbrauch.
| Energiestandard des Gebäudes |
Spezifischer jährlicher Heizenergieverbrauch |
Bemerkungen |
|---|---|---|
| Altbau | 120 kWh/m²a | teilweise unbeheizte Räume und oft sehr dicke Mauern |
| Sanierung | 60 kWh/m²a | Zusätzliche Dämmung und neue Fenster |
| Neubau | 40 kWh/m²a | Gute Dämmung, mindestens 10 % Heizenergie erneuerbar |
| Minergie | 20 kWh/m²a | Sehr gute Dämmung, Komfortlüftung |
| Passivhaus | 0 kWh/m²a | Extreme Dämmung, passive Nutzung der Solarenergie, oft mit Notheizung |
| Plusenergie | -20 kWh/m²a inklusive Haushaltstrom |
Photovoltaik, Wärmepumpe benötigt Winterstrom |
| Autark | ohne fremde Energie | sehr bescheiden oder sehr teuer |
Altbau mit 100 bis 200 kWh/m²a
In Publikationen wird der spezifische Heizenergieverbrauch von Altbauten oft mit 180 kWh/m²a angegeben. Das ist etwa der Wärmebedarf, den man anhand der vorhandenen Konstruktion ausrechnet. Wenn man vom gemessenen Heizenergieverbrauch zurück rechnet, dann ist der Wert meistens deutlich kleiner. Zum einen gibt es viele Altbauten, bei denen nicht alle Räume voll geheizt sind, wie das früher üblich war. Zum anderen basieren die Berechnungen nicht auf dynamischen Wärmedurchgangs-Modellen, die für dicke oder ungedämmte Wände besser geeignet sind.
Sanierung auf 40 bis 80 kWh/m²a
In der wärmetechnischen Gebäudesanierung liegen die grössten Anstrengungen des Staates zur Energieeinsparung. Beim Neubau ist es einfach: Es gibt nur eine Baubewilligung, wenn strenge Energiestandards eingehalten werden. Bei einem Altbau mit zum Beispiel 200 m² und 150 kWh/m²a werden 30'000 kWh Heizenergie pro Jahr benötigt, nach einer umfassenden Sanierung vielleicht noch 10'000 kWh/a. Bei einer Ölheizung ergibt das eine Einsparung von etwa 2000 Liter pro Jahr, was rund 2000 Franken entspricht. Der Anteil der Sanierungskosten für die Reduktion der Heizenergie liegt aber bei über 100'000 Franken. Um einen Anreiz zu geben und die Rentabilität etwas zu verbessern gibt der Staat Zuschüsse und Steuervergünstigungen.
Neubau mit 20 bis 40 kWh/m²a
Wenn man ein neues Haus baut, ist der Mehraufwand für einen geringen Heizenergieverbrauch nicht gross. Die Frage stellt sich, ob man noch etwas besser dämmen möchte, als gefordert ist? Zusätzlich oder als Alternative zu mehr Dämmung kann man auch eine Komfort-Lüftungsanlage, thermische Sonnenkollektoren oder eine Photovoltaik mit Batterien einbauen. Dann gibt es noch viele Varianten für das Heizsystem, welche sich derzeit meistens auf eine Wärmepumpenheizung reduzieren.
Minergie mit 0 bis 20 kWh/m²a
Minergie ist eine Schweizer Marke für hohe Energiestandards. Bei einem Neubau oder einer umfassenden Gebäudesanierung kann man einen der verschiedenen Minergie-Standards anstreben. Der Bauherr hat mit Minergie eine gewisse Sicherheit, dass er ein Gebäude mit minimalem Energiebedarf bekommt. Komponenten wie Fenster und Türen sind zertifiziert und am Schluss bekommt er für knapp 1000 Franken ein Zertifikat und eine Plakette für das ganze Gebäude.
Passivhaus mit 0 kWh/m²a
Das Passivhaus, auch Nullenergiehaus genannt, ist sehr gut gedämmt und bezieht die erforderliche Wärme von der Sonne über die Fenster. Damit das Haus an sonnenarmen Tagen nicht zu sehr auskühlt sind die Böden, Wände und Decken als besonders gute Wärmespeicher ausgebildet. Alternativ kann auch ein riesiger Wasserspeicher im Gebäude platziert werden, welcher über Sonnenkollektoren aufgeheizt wird. Soweit die Theorie. Praktisch kann es vorkommen, dass die Raumtemperatur unter 20 °C absinkt. Im Sommer ist für eine gute Beschattung und Nachtauskühlung zu sorgen.
Plusenergiehaus mit 0 bis - 50 kWh/m²a
Ein Plusenergiehaus gibt inklusive Haushalts-Stromverbrauch über das Jahr mehr Strom ab, als es bezieht. Praktisch handelt es sich um ein normal bis gut gedämmtes Haus mit Wärmepumpenheizung und einer grossen Photovoltaikanlage. Im Sommer wird der über die Eigennutzung hinausgehende Strom ins Netz ein gespiesen und im Winter bei wenig Sonne wird aus dem Netz Strom bezogen. Die reale Ökobilanz hängt von der aktuellen und zukünftigen Herkunft des Winterstromes ab.
Autark, ohne fremde Energie
Ein Gebäude, das keine fremde Energie benötigt, nennt man Energie-Autark. Wenn man das umgebende Grundstück mit Wald einbezieht, dann lebte früher ein Grossteil der Bevölkerung Energie-Autark. Soweit bekannt, ist das ein Leben mit vielen Entbehrungen. Mit viel Technik und Geld kann man heute luxuriös und Energie-Autark leben. Die Sommerwärme wird über Kollektoren in einem sehr grossen im Gebäude liegenden Wassertank gespeichert oder der im Sommer überschüssige Photovoltaikstrom wird in Wasserstoff umgewandelt und gespeichert. Im Winter wird daraus wieder Wärme und Strom gemacht. Es ist zu prüfen, ob die Energiebilanz mit dem Einbezug der Grauen Energie für die Anlage und den Unterhalt über die Nutzungszeit der Anlage aufgeht.
Gesamtenergieverbrauch mit Wärmepumpenheizung
In Gebäuden mit einem geringen Heizenergiebedarf und einer guten Wärmepumpenheizung dominiert der Haushaltsstrom. Im Vergleich zum Stromverbrauch eines weniger gut gedämmten Hauses mit Wärmepumpenheizung ist der Unterschied relativ gering.
Spezifischer Heizenergieverbrauch
Erklärungen zur Vergleichsgrösse: Spezifischer Heizenergieverbrauch
Die wissenschaftliche Einheit für Energie ist Joule, die Energie von einem Watt während einer Sekunde. Aus diesem Grund wird in vielen Publikationen der spezifische Heizenergieverbrauch in Megajoule (eine Million Joule) pro Quadratmeter und Jahr (MJ/m²a) angegeben. Beim Stromverbrauch ist die Abrechnungsgrösse für Energie die Kilowattstunde (kWh). Das ist die Energie welche mit einem Kilowatt Leistung in einer Stunde verbraucht wird. Daraus lässt sich die Umrechnung von 1 kWh = 3.6 MJ oder 1 MJ = 0.278 kWh bilden. Als weitere Energiegrösse wird auch die Heizölmenge verwendet (l/m²a). Der Wirkungsgrad einer Ölheizung im Bereich von 85 % wird dabei vernachlässigt. 1 Liter Heizöl beinhaltet 10 kWh oder 36 MJ Energie. Ein Haus mit 4 l/m²a hat somit einen spezifischen Energieverbrauch von 40 kWh/m²a oder 144 MJ/m²a.
Die als Basis dienende Fläche nennt man Energiebezugsfläche (Abkürzung EBF), welche die gesamte Grundfläche inklusive Dämmung der beheizen Bereiche umfasst, also grösser als die Nutzfläche ist. Bei Räumen über 3 Meter Höhe wird pro weitere 3 Meter anteilig die Energiebezugsfläche erhöht, bei niedrigen Räumen erfolgt aber keine Reduktion. Praktisch gesehen ist die Energiebezugsfläche somit eine ungefähre Grösse für das beheizte Volumen eines Gebäudes.
Weil das Warmwasser meistens über die Zentralheizung aufbereitet wird, ist bei der Verbrauchsüberprüfung eine Unterteilung in Heizenergie und Warmwasser schwierig, da dafür selten Messgeräte installiert sind. Da der Warmwasserverbrauch vor allem vom Nutzer und nicht von der Energiebezugsfläche abhängt, ergeben sich vor allem bei gut gedämmten Gebäuden erhebliche Abweichungen zwischen Planung und Realität beim Energieverbrauch der Heizung .
Nebst der Heizenergie und dem Warmwasser gibt es auch Richtgrössen für den jährlichen Stromverbrauch pro Energiebezugsfläche. Dabei wird in Mehrfamilienhäusern von einem Flächenbedarf von 20 Quadratmeter pro Person ausgegangen. Der schweizerische Durchschnitt liegt aber bei über 50 Quadratmeter pro Person.