Teil 1 ist die zentrale Schaltstelle der DIN V 18599: Alle Teilberechnungen laufen hier zusammen. Die Monatsbilanz erfasst saisonale Schwankungen korrekt und liefert den Primärenergiebedarf je Energieträger für den GEG-Nachweis.
Die DIN V 18599 gliedert sich in über zehn Normteile, die jeweils eine Energiedienstleistung oder einen Anlagentyp beschreiben. Teil 1 definiert das übergeordnete Bilanzrahmenwerk: Er legt fest, wie die Teilergebnisse – Heizung aus Teil 3, Lüftung aus Teil 6, Beleuchtung aus Teil 4, Kühlung aus Teil 7, Trinkwarmwasser aus Teil 8 – rechnerisch zusammengeführt werden.
Das Ergebnis ist eine zonenweise Monatsbilanz, die am Jahresende zur Gesamtbilanz des Gebäudes aufsummiert wird. Dieser strukturierte Ansatz ermöglicht es, jede Energiedienstleistung einzeln zu variieren und den Einfluss auf den Primärenergiebedarf transparent nachzuweisen – eine zentrale Anforderung für Sanierungsvariantenrechnungen und GEG-Nachweise.
Das Bilanzschema folgt einer festen Hierarchie. Jede Stufe addiert Verluste und wandelt die Einheit um – von der nutzerorientierten Anforderung bis zum primärenergetischen Gesamtergebnis für den normativen Nachweis.
Die thermische Bilanz jeder Zone setzt sich aus Wärmequellen (Gewinne) und Wärmesenken (Verluste) zusammen. Das monatliche Gleichgewicht entscheidet, ob geheizt oder ob abgekühlt werden muss.
Der Temperaturkorrekturfaktor ft beim Transmissionswärmeverlust berücksichtigt, dass ungeheizte Pufferzonen (Keller, Dachboden) eine reduzierte Temperaturdifferenz gegenüber der Außenluft aufweisen. Er liegt zwischen 0,5 (gut gedämmter Keller mit stabiler Erdreichtemperatur) und 1,0 (direkte Außenwand).
Ein einziger Jahreswert würde solare Sommererträge und winterliche Heizlast vermischen und zu systematischen Fehlern führen. Die Monatsbilanz trennt beides: Im Winter dominieren Verluste, im Sommer liefern solare Gewinne oft mehr als benötigt wird.
Hohe Transmissions- und Lüftungsverluste überwiegen. Solare Gewinne sind gering wegen niedrigem Sonnenstand und kurzen Tagen. Ausnutzungsgrad η liegt nahe 1,0 – jede Kilowattstunde Gewinn wird vollständig dem Heizenergiebedarf gutgeschrieben.
Solare Gewinne übersteigen häufig die geringen Verluste. Der Heizenergiebedarf wird auf null gesetzt. Der Überschuss fließt in die Kühlbedarfsberechnung: Qc steigt, insbesondere bei Gebäuden mit hohen Fensterflächen nach Süden oder Westen.
Gebäude werden in thermische Zonen mit gleichen Nutzungsprofilen und ähnlichen Klimabedingungen unterteilt. Jede Zone erhält eine vollständige Monatsbilanz. Die Gesamtbilanz entsteht durch flächengewichtete Summierung über alle Zonen.
| Beispiel-Zone | NRF [m²] | Nutzungsprofil | θset,h | θset,c | Betriebszeit |
|---|---|---|---|---|---|
| Bürozone Ost | 420 | Büroarbeit | 20 °C | 26 °C | Mo–Fr 7–19 Uhr |
| Serverraum | 35 | EDV-Betrieb | 18 °C | 24 °C | 24/7 |
| Besprechung | 85 | Besprechung | 20 °C | 26 °C | Mo–Fr 8–18 Uhr |
| Lager / Technik | 120 | Lager | 15 °C | – | Mo–Fr 6–18 Uhr |
| Gesamt | 660 | – | – | – | – |
Zonen mit abweichenden Nutzungszeiten oder Temperaturniveaus müssen zwingend separat bilanziert werden. Ein Serverraum mit 24/7-Betrieb und permanentem Kühlbedarf darf nicht mit der angrenzenden Bürofläche zusammengefasst werden – der resultierende Fehler im Primärenergiebedarf kann 15–25 % betragen.
Heizungsverteilleitungen, die durch beheizte Räume führen, geben Wärme an den Raum ab und reduzieren so den Heizenergiebedarf. Gleichzeitig hängen die Leitungsverluste vom Heizenergiebedarf selbst ab – das erfordert ein iteratives Lösungsverfahren.
Initialisierung: Heizenergiebedarf Qh ohne Anlagenwärme berechnen (erster Schätzwert ohne Rückkopplung)
Anlagenberechnung: Aus Qh werden die Verluste der Verteilleitungen ermittelt – abhängig von Leitungslänge, Dämmstandard, Vorlauftemperatur und Betriebszeit
Rückkopplung: Der Anteil der Leitungsverluste, der in beheizte Zonen abgegeben wird, fließt als interne Wärmequelle in die Raumbilanz ein
Neue Bilanz: Qh wird mit der zusätzlichen internen Wärmequelle neu berechnet – in der Regel sinkt er gegenüber dem Initialisierungswert
Konvergenz: Die Iteration endet, wenn die Änderung von Qh zwischen zwei Durchläufen weniger als 1 % beträgt – dann liegt eine konsistente Lösung vor
Praxishinweis: Moderne Bilanzierungssoftware (EVEBI, GEB, SOLAR-COMPUTER) führt die Iteration vollautomatisch durch. Für den Energieberater relevant ist die sorgfältige Erfassung der Rohrnetzlänge im beheizten Bereich und des Dämmstandards der Leitungen bei der Vor-Ort-Begehung – beides geht direkt als Eingangsgröße in die Iterationsrechnung ein.
Der monatliche Ausnutzungsgrad ηg verhindert, dass im Sommer überschüssige Solarwärme fälschlicherweise den Heizenergiebedarf rechnerisch ins Negative treibt. Seine Herleitung folgt einer physikalisch begründeten Formel.
Das Verhältnis von Gewinnen zu Verlusten bestimmt das Regime. Bei γ < 1 überwiegen Verluste (Heizfall, η nahe 1,0). Bei γ > 1 überwiegen Gewinne – die Zone hat mehr Energie als sie zum Heizen benötigt, η sinkt deutlich.
Die effektive Speicherfähigkeit Cwirk [kWh/K] bestimmt den Formparameter a. Schwere Bauweise (Beton, Ziegel: ≈ 130 kJ/(m²·K)) ergibt a ≈ 2,0–2,6. Leichte Bauweise (Holzrahmen: ≈ 40 kJ/(m²·K)) ergibt a ≈ 0,8–1,2.
Ein Ausnutzungsgrad von 0,93 bedeutet: 93 % der solaren und internen Gewinne werden im Heizfall effektiv genutzt, 7 % gehen als nicht nutzbare Wärme verloren (leichte Überwärmung an sonnigen Tagen). Bei schwerer Bauweise und γ = 0,3 (typischer Wintermonat) kann η bis 0,99 erreichen.
Der Ausnutzungsgrad ηg gibt an, welcher Anteil der solaren und internen Wärmegewinne tatsächlich zur Deckung des Heizenergiebedarfs genutzt werden kann – und nicht zu unerwünschter Überhitzung führt. Er wird monatlich berechnet und liegt im Heizfall typisch zwischen 0,85 und 0,99.
Die Berechnung basiert auf dem Verhältnis γ = Qg/Ql und der effektiven Wärmespeicherfähigkeit Cwirk. Bei γ weit unter 1 (viele Verluste, wenig Gewinne) liegt η nahe 1,0 – jede Kilowattstunde Gewinn wird vollständig angerechnet. Bei γ über 1 sinkt η deutlich, weil überschüssige Wärme aus der Bilanz herausgenommen werden muss.
Interne Lasten werden nach Nutzungsprofil als flächenbezogene Leistungsangaben angesetzt: Personenwärme 6–8 W/m² (je nach Nutzungsart und Belegungsdichte), Bürogeräte etwa 7 W/m², Lager- und Technikflächen 2 W/m². Die Beleuchtungsabwärme wird aus der separaten Beleuchtungsbilanz übernommen.
Entscheidend ist die Gewichtung mit den tatsächlichen Benutzungsstunden pro Monat. Ein Bürogebäude mit Betriebszeit Mo–Fr 7–19 Uhr hat im Jahresschnitt deutlich geringere interne Lasten als ein 24/7-betriebener Serverraum. Falsch angesetzte Nutzungszeiten sind eine häufige Fehlerquelle bei der Bilanzierung.
Eine hohe Speichermasse (schwere Bauweise: Beton, Kalksandstein, Ziegel) erhöht den monatlichen Ausnutzungsgrad der Wärmegewinne, weil kurzfristige Temperaturspitzen im Tagesverlauf gepuffert werden. Das Gebäude nimmt tagsüber Wärme auf und gibt sie nachts allmählich wieder ab – Gewinne aus sonnigen Stunden werden so auch für die nächtliche Raumtemperierung genutzt.
In der Monatsbilanz ist Cwirk eine zonenspezifische Größe. Als Richtwert gilt: schwere Bauweise 130–150 kJ/(m²·K), mittlere Bauweise 60–90 kJ/(m²·K), leichte Bauweise 30–50 kJ/(m²·K). Eine leichte Holzrahmenkonstruktion kann gegenüber Massivbauweise 5–10 % höheren Jahresheizenergiebedarf aufweisen, allein durch den niedrigeren Ausnutzungsgrad.
Die Monatsbilanzmethode nach DIN V 18599 vereinfacht das thermische Verhalten auf 12 monatliche Rechenschritte mit statistisch gemittelten Referenzklimasätzen (Testreferenzjahr). Das macht sie recheneffizient, normativ eindeutig reproduzierbar und für GEG-Nachweise vollständig ausreichend.
Dynamische Simulationen (EnergyPlus, IDA ICE, TRNSYS) rechnen stündlich oder minütlich und erfassen transiente Effekte: Anlaufverhalten von Wärmepumpen, Tagesganglinie der Solarstrahlung, Speicherprozesse im Detail. Sie werden bei sehr komplexen Gebäuden, Plusenergiehäusern, Forschungsprojekten oder zur Optimierung von Regelstrategien eingesetzt – nicht für den normativen Nachweis.
Ein negativer Heizenergiebedarf im Sommer entsteht, wenn solare und interne Gewinne die thermischen Verluste übersteigen: Qh,Monat = Ql − ηg × Qg < 0. Dies ist ein rein rechnerisches Ergebnis – eine laufende Heizung im Sommer macht natürlich keinen Sinn. Der Wert wird bei der Jahressumme auf null gesetzt.
Der positive Wärmeüberschuss ist jedoch kein Freigewinn: Er führt zu sommerlicher Überwärmung und wird in die Kühlbedarfsberechnung eingespeist. Gebäude mit hohen Süd- und Westfensterflächen können erhebliche Kühllasten entwickeln. Die Monatsbilanz zeigt diesen Effekt transparent und liefert so die Grundlage für Verschattungsoptimierungen.
Unsere Experten berechnen die Zonenbilanzen nach DIN V 18599 – iterativ, plausibel geprüft und förderfähig dokumentiert.
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