Glossar: Kennwerte
Kennwerte
Übergeordnete Energiebegriffe Energieträger / Energiequelle Der Begriff Energieträger umfasst im eigentlichen Sinn Rohstoffe der Natur, die aufgrund ihrer gespeicherten, chemisch oder nuklear umsetzbaren Energie zur Energiegewinnung einsetzbar sind (Biomasse, fossile und nukleare Brennstoffe). Im Sprachgebrauch werden aber auch Energiequellen wie Solarenergie, Geothermie, Wind- oder Wasserkraft dazugerechnet, die physikalisch Träger thermischer, potenzieller oder kinetischer Energie sind. Primärenergie [J] Primärenergie ist die in den auf der Erde natürlich vorkommenden Energieträgern enthaltene Energie. Zu diesen Energieträgern gehören die fossilen Brennstoffe wie Kohle, Erdöl, Erdgas oder Mineralien wie Uranerz und die regenerativen Energieträger wie Sonne, Wind, Wasser, Biomasse und Geothermie. Durch Transformation von Primärenergie in die vom Verbraucher letztlich verwendete Nutzenergie treten Verluste durch Umwandlungsund Übertragungsprozesse auf. Primärenergiefaktor fp [-] Der Primärenergiefaktor drückt das Verhältnis von eingesetzter nicht erneuerbarer Primärenergie (inklusive der bei Erzeugung, Verteilung und Speicherung entstehenden Verluste) zu abgegebener Endenergie aus. Typische Primärenergiefaktoren sind z. B. bei Heizöl und Erdgas 1,1, bei Strom 2,7 oder bei Holz 0,2. Je niedriger der Primärenergiefaktor, desto effizienter ist die Energieerzeugung auf Basis der entsprechenden Primärenergieträger. Primärenergiebedarf Qp [kWh / a] Bei der Berechnung des Primärenergiebedarfs eines Gebäudes nach EnEV wird zunächst der Endenergiebedarf ermittelt. Die Umwandlungsverluste finden durch den Primärenergiefaktor fp Berücksichtigung. Der Zusammenhang zwischen Endenergiebedarf Qe, Primärenergiebedarf Qp und Primärenergiefaktor fp ist Qp = Qe • fp. Sekundärenergie [J] Sekundärenergie ist die nach der Umwandlung der Primärenergieträger in sogenannte Nutzenergieträger wie Strom, Heizöl, Fernwärme oder Holzpellets verbleibende Energie. Sie bezieht sich auf den Entstehungsort des Nutzenergieträgers. Endenergie [J] Durch den Transport der Sekundärenergie zum Verbraucher entstehen Verluste. Die Endenergie bezeichnet die Energiemenge, die nach Abzug aller Umwandlungsund Verteilungsverluste dem Endverbraucher am Verbrauchsort zur Verfügung steht, z. B. in Form von Strom, Holzpellets, Heizöl oder Fernwärme. Die Endenergie ist zumeist die Basis für die Energiekostenabrechnung. Endenergiebedarf Qe [kWh / a] Der Endenergiebedarf ist die erforderliche Energiemenge zur Bereitstellung der Nutzenergie (z. B. Beheizung, Trinkwassererwärmung, Beleuchtung etc.) eines Gebäudes.
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Größe
Einheit
weitere Einheiten
Beziehung zwischen den Einheiten
Energie
Joule [J]
Wattsekunde [Ws] Kilowattstunde [kWh] Kalorie [cal] Steinkohleeinheit [SKE]
1 J = 1 Ws 1 J = 2,778 • 10-7 kWh 1 J = 0,239 cal 1 J = 3,412 • 10-7 SKE
Druck
Pascal [Pa]
Bar [bar] Atmosphäre [atm]
1 Pa = 10-5 bar 1 Pa = 9,87 • 10-6 atm
Volumen
[cm3]
Liter [l] US-Barrel [US-bbl] UK-Barrel [UK-bbl] US-Gallone [US-gal] UK-Gallone [UK-gal]
1000 cm3 = 1 Liter 1 Liter = 0,00611 US-bbl 1 Liter = 0,008386 US-bbl 1 Liter = 0,264 US-gal 1 Liter = 0,220 UK-gal
Fläche
[m2]
Square inch [in2] Square foot [ft2] Hektar [ha]
1 m2 = 1550 in2 1 m2 = 10,764 ft2 1 m2 = 0,0001 ha
Temperatur
Grad Celsius [° C]
Kelvin [K] Grad Fahrenheit [° F]
° C = K - 273,15 ° C = (° F - 32) / 1,8
Der Endenergiebedarf Qe ist dabei ein nach EnEV rechnerisch ermittelter Wert. Berücksichtigt werden Verluste bei Übergabe, Verteilung, Speicherung und Umwandlung im Gebäude. Er wird für genormte Bedingungen (z. B. definiertes Nutzerverhalten, Innenraumtemperatur etc.) ermittelt und getrennt nach verwendeten Energieträgern angegeben. Sie wird an der Systemgrenze des betrachteten Gebäudes bestimmt. Endenergieverbrauch [kWh / a] Der Endenergieverbrauch bezeichnet im Gegensatz zum Endenergiebedarf Qe eine tatsächliche, am Gebäude gemessene Energiemenge. Er berücksichtigt z. B. auch das Nutzerverhalten und klimatische Schwankungen. Physikalisch gesehen ist jedoch dieser Begriff nicht korrekt. Nach dem Energieerhaltungssatz kann Energie in einem geschlossenen System nicht verbraucht, sondern nur in eine andere Energieform umgewandelt werden. Nutzenergie [J] Die Nutzenergie ist die vom Endverbraucher letztendlich genutzte Energie. Dazu muss die Endenergie meist verlustbehaftet umgewandelt werden. Formen der Nutzenergie sind Wärme, Kälte, Licht, Bewegung oder Schallwellen. Die Nutzenergie definiert die Grundlage für die Berechnung des Primärenergiebedarfs nach EnEV. Heizwärmebedarf QH [kWh / a] Der Heizwärmebedarf ist die rechnerisch ermittelte Energiemenge, die in der Heizperiode dem Gebäude zugeführt werden muss, um bei der geforderten Innenraumtemperatur die Wärmeverluste zu decken. Sie ergibt sich aus den Transmissions- und Lüftungswärmeverlusten Qv abzüglich der solaren und internen Gewinne. Energieausweis Nach EnEV 2007 besteht ab Juli 2008 in Deutschland die Pflicht für Hausbesitzer, neuen Mietern und Eigentümern Energieausweise für ihr Bestandsgebäude vorzulegen. Der verbrauchsorientierte Ausweis bezieht sich auf den gemessenen Energieverbrauch, der vom Verhalten des jeweiligen Nutzers und von Klimaschwankungen abhängig ist. Der bedarfsorientierte Ausweis basiert auf einem berechneten, theoretischen Energiebedarf, um somit objektive und vergleichbare Aussagen zur Qualität und Energieeffizienz von Gebäuden und ihrer Anlagentechnik machen zu können. Der Energieausweis bleibt – außer bei vorgenommenen Sanierungen – zehn Jahre gültig.
Wärmedurchgangskoeffizient U (U-Wert) [W / m2K] Der U-Wert ist ein Maß für den Wärmestrom durch ein Bauteil. Er gibt den Wärmestrom an, der bei einem Temperaturunterschied von 1 K je Sekunde durch eine 1m2 große Fläche des Bauteils von der einen zur anderen Seite fließt. Der U-Wert berücksichtigt dabei die Wärmeleitfähigkeiten und Schichtdicken der Baustoffe sowie die Wärmeübergangswiderstände zwischen Bauteil und Luft. Bei inhomogenen Bauteilen sind je nach Aufbau einzelne U-Werte zu errechnen und diese flächenproportional zu mitteln. Je niedriger der U-Wert, desto geringer ist der Transmissionswärmeverlust. Ug-Wert der Verglasung [W / m2K] Der Ug-Wert bezeichnet als spezifischer U-Wert den Wärmestrom durch eine Verglasung (g = »glazing«). Dabei werden Anzahl der Scheiben, Art und Anzahl der Glasbeschichtungen sowie die Füllung des Scheibenzwischenraums (z. B. Edelgas) berücksichtigt. Uf-Wert des Fensterrahmens [W / m2K] Neben dem Ug-Wert steht als spezifischer U-Wert für Fensterrahmen der Uf-Wert zur Verfügung (f = »frame«). In der Regel sind die Wärmeschutzeigenschaften des Fensterrahmens schlechter als die der Verglasung. Durch die Wahl der Werkstoffe, der Materialstärken und die Qualität der Dichtungen kann der Uf-Wert verbessert werden. UW-Wert von Fenstern [W / m2K] Kennwert zur Beurteilung des Wärmedurchgangs durch ein Fenster ist der Uw-Wert (w = »window«). Er setzt sich flächenproportional aus Ug- und Uf-Wert sowie den Verlusten infolge des Randverbunds der Verglasung und der Fensteranschlüsse zusammen. spezifischer Transmissionswärmeverlust HT [W / K] Transmissionswärmeverluste entstehen infolge von Wärmeleitung durch die Umschließungsflächen beheizter Räume (Dach, Außenwände, Fenster, Türen und Kellerdecke) sowie aufgrund von Wärmebrücken. Dieser Wert beschreibt somit die energetische Qualität der thermischen Hülle. Die Geometrie des Baukörpers und die UWerte der Bauteile beeinflussen maßgeblich die Höhe der Transmissionswärmeverluste. Spezifischer Transmissionswärmeverlust H'T[W / m2K] Die EnEV definiert mit H'T einen über alle Gebäudehüllflächen gemittelten und auf 1 m2 Hüllfläche bezogenen Wert für Transmissionswärmeverluste. In Abhängigkeit von der Kubatur des Gebäudes wird dabei auch ein maximal zulässiger Wert ausgewiesen.
Dämmung und Dichtung Wärmeleitfähigkeit λ [W / mK] Die Wärmeleitfähigkeit gibt als materialspezifischer Kennwert die Wärmemenge an, die bei einer Temperaturdifferenz von 1 K pro Sekunde durch einen 1 m3 großen Würfel des Materials strömt. Niedrige Werte zeigen hohe Wärmedämmeigenschaften des Materials an. Da Feuchtigkeit einen negativen Einfluss auf die Wärmeleitung hat, bezieht sich der Kennwert auf trockene Baustoffe.
Lüftungswärmeverluste Qv [kWh / a] Wird warme Raumluft gegen kältere Außenluft ausgetauscht, entstehen Lüftungswärmeverluste. Dieser Luftaustausch ist aus hygienischen Gründen erforderlich, um die verbrauchte Raumluft abzuführen. Durch undichte Bauteil- und Anschlussfugen können zusätzlich unkontrollierte Lüftungswärmeverluste den Heizenergiebedarf deutlich erhöhen. Kontrollierte Lüftung und Wärmerückgewinnung kann die Lüftungswärmeverluste reduzieren.
