Modellierung der Bandbreiten und systematischen Abhängigkeiten des Energieverbrauchs zur Anwendung im Verbrauchscontrolling von Wohngebäudebeständen (MOBASY)

Ausgangslage

Viele Wohnungsunternehmen investieren bereits erhebliche Mittel in die energetische Modernisierung ihrer Gebäude, wobei als Motivation neben dem Klimaschutz auch die Verbesserung des thermischen Wohnkomforts und die Verringerung von Verbrauchskosten für ihre Mieter eine wichtige Rolle spielen. Derzeit herrscht jedoch eine gewisse Unsi­cherheit, ob die Verbrauchsziele nach Modernisierung in der Praxis tatsächlich erreicht werden und somit auch die angestrebten CO₂-Emissions­minderungen. Bezüglich ein­zelner Projekte wird immer wieder über größere Abweichungen zwischen gemessenem Verbrauch und rechnerischem Bedarf nach EnEV berichtet. Die häufig durch den „Rebound-Effekt“ begründeten „Mehrverbräuche“ führen in der Wohnungswirtschaft derzeit zu Skepsis gegenüber den eingeführten Berechnungsverfahren und damit verbunden zu Zweifeln an der Wirkung von Energiesparmaßnahmen. Statistisch begründete Aussagen sind kaum möglich, da eine solide Datenbasis für modernisierte Gebäude fehlt: Zwar gibt es aus dem Bereich der Abrechnungswirtschaft Verbrauchsstatistiken, jedoch kann auf Grund der Datenlage für modernisierte Gebäude keine ausreichend genaue Zuordnung zum tatsächlich erreichten energetischen Zustand dieser Gebäude vorgenommen werden.

Ziele

Gegenstand des Projekts ist die Entwicklung eines physikalisch-empirischen Modells zur Prognose des Erwartungswertes des Energieverbrauchs von energetisch hochwertigen Wohngebäudebeständen und die praktische Erprobung des Verfahrens für ein abgestuftes Verbrauchscontrolling. Als methodische Grundlage dient die Erweiterung des EnEV-Nach­weises um eine realistische energetische Bilanzierung – unter Beachtung des typischen Nutzerverhaltens, aber auch unter Berücksichtigung der Unsicherheiten der in der Praxis vorliegenden Daten. Die so ermittelten Erwartungswerte des Energiebrauchs und zuge­hörigen Vertrauensintervalle stellen eine Referenz für den Soll-Ist-Vergleich dar.

Durch die realistischen Ansätze, den empirischen Abgleich mit Verbrauchsdaten und die Quantifizierung der verbleibenden Unschärfen erhöht das Verfahren insgesamt die Prog­nose-Qualität und schafft damit mehr Transparenz und Glaubwürdigkeit. Die Verbreitung des Ansatzes und die Visualisierung der Mechanismen in Form eines Webtools dienen dazu, Unsicherheiten und Skepsis bezüglich der durch Modernisierung zu erwartenden Energieeinspareffekte sowohl auf der Mieter- als auch auf der Vermieter-Seite auszu­räumen.

Vorgehen

In Kooperation mit vier Wohnungsunternehmen wird das Verfahren an ca. 100 in den letzten Jahren energetisch modernisierten Geschosswohnungsbauten zur Erfolgskontrolle eingesetzt. Dazu werden die realen Verbrauchsdaten der Mehrfamilienhäuser analysiert und mit dem Berechnungsmodell unter Berücksichtigung typischen Nutzerverhaltens abgeglichen. Durch systematischen Vergleich mit den Erwartungswerten sollen erhöhte Verbrauchswerte identifiziert und Maßnahmen zur Verbesserung eingeleitet werden – durch Überprüfung der Betriebsführung, Rückmeldungen an die Bewohner bzw. durch ein detaillierteres Monitoring des Betriebsverhaltens.

In einem weiteren Arbeitspaket wird das Berechnungsverfahren in drei Gebäuden des Vorhabens PassivhausSozialPlus angewendet. Die Gebäude dienen außerdem der Erhebung von Nutzerverhalten im sozialen Wohnungsbau und zur Erprobung von Maß­nahmen zur Reduktion der Nebenkosten. Das Monitoring wird schließlich zur Betriebs­optimierung der wärmeseitigen und elektrischen Anlagentechnik genutzt.

Bearbeitungszeitraum

November 2017 - April 2023

Projektteam IWU

Tobias Loga, Marc Großklos, Ines Weber, André Müller, Jens Calisti, Ulrike Hacke, Guillaume Behem, Dr. Ina Renz, Günter Lohmann, Dr. Holger Cischinsky, Britta Stein

Kontakt

Tobias Loga
06151 2904-53
t.loga(at)iwu(dot)de

Fördermittelgeber

Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWK)

Partner

• Hochschule Darmstadt, Fachbereich Elektro- und Informationstechnik, Prof. Dr. Ingo Jeromin
• Neue Wohnraumhilfe Darmstadt, Wolfgang Bauer-Schneider
• Wohnbau Gießen
• Nassauische Heimstätte
• bauverein AG

Software-Partner: ZUB Helena

Kurzinformation zum Projekt Projektinformation

 

 

Ergebnisse

Berichte

• Loga, Tobias; Behem, Guillaume; Swiderek, Stefan; Stein, Britta (2022).
  Verbrauchsbenchmarks für unterschiedliche Dämmstandards bei vermieteten Mehrfamilienhäusern (MOBASY-Teilbericht). Statistische Auswertung der MOBASY-Mehrfamilienhaus-Stichprobe.
  MOBASY-Teilbericht. Darmstadt: IWU.

  PDF
  ISBN 978-3-941140-73-8

• Weber, Ines; Hacke, Ulrike; Loga, Tobias; Müller, André; Grafe, Michael; Großklos, Marc (2022).
  Nutzerverhalten in energetisch modernisierten Gebäuden. Ergebnisse einer schriftlichen Mieterbefragung.
  MOBASY-Teilbericht. Darmstadt: IWU.

  PDF
  ISBN 978-3-941140-69-1

• Großklos, Marc; Behem, Guillaume; Müller, André; Swiderek, Stefan; Stein, Britta (2021).
  PassivhausSozialPlus – Konzept, Umsetzung, Kosten und Ergebnisse des ersten Messjahres.
  MOBASY-Teilbericht; 52 Seiten. Darmstadt: IWU.

  PDF
  ISBN 978-3-941140-68-4

• Loga, Tobias; Großklos, Marc; Müller, André; Swiderek, Stefan; Behem, Guillaume (2021).
  Realbilanzierung für den Verbrauch-Bedarf-Vergleich. Realistische Bilanzierung und Quantifizierung von Unsicherheiten als Grundlage für den Soll-Ist-Vergleich beim Energieverbrauchscontrolling.
  MOBASY-Teilbericht; 213 Seiten. Darmstadt: IWU.

  PDF
  ISBN 978-3-941140-67-7

• Loga, Tobias; Großklos, Marc; Landgraf, Katrin (2020).
  Klimadaten für die Realbilanzierung. Grundlagen des Tools „Gradtagzahlen-Deutschland.xlsx“.
  MOBASY-Teilbericht; 73 Seiten. Darmstadt: IWU.

  PDF
  ISBN 978-3-941140-66-0

Andere Publikationen

• Großklos, Marc; Müller, André (2022).
  Low Rents And Low Operating Costs In Social Housing– An Example From Germany
  — Central Europe towards Sustainable Building 2022 (CESB22), Prag, 2022.

  ➨ Beitrag auf Homepage der Veranstaltung

• Loga, Tobias; Stein, Britta (2022).
  Zusammenhang Energieverbrauch und Dämmstandard bei Mehrfamilienhäusern.
  — Konferenzband der 14. EffizienzTagung Bauen+Modernisieren (11. / 12.11.2022). Gehalten auf der EffizienzTagung Bauen+Modernisieren 2022, Hannover: energie+umwelt zentrum (euz).

  PDF

• Großklos, Marc; Hacke, Ulrike (2022).
  Nebenkostenpauschalen und Budgets im Sozialen Wohnungsbau – Praxiserfahrungen.
  — Konferenzband der 14. EffizienzTagung Bauen+Modernisieren (11. / 12.11.2022). Gehalten auf der EffizienzTagung Bauen+Modernisieren 2022, Hannover: energie+umwelt zentrum (euz).

  PDF

• Großklos, Marc (2022).
  PassivhausSozialPlus—Konzept, Kosten und Betriebserfahrungen zweier Passivhäuser im sozialen Wohnungsbau.
  — economicum: Themenband 11. Economicum — Leistbares und energieeffizientes Wohnen (1. Auflage 2022). Dornbirn: Energieinstitut Vorarlberg.

  PDF

• Loga, Tobias (2022).
  Was hat der Energieverbrauch von Mehrfamilienhäusern mit dem Dämmstandard zu tun?
  — 4 S.; Darmstadt: Institut Wohnen und Umwelt. IWU-Schlaglicht 02/2022.

  PDF

• Loga, Tobias (2021).
  Verlässliche Energieverbrauchsprognosen durch MOBASY-Realbilanzierung
  — Auszug aus dem Wissenschaftlichen Jahresbericht 2021; Darmstadt: IWU.

  PDF

• Großklos, Marc (2021).
  Betriebserfahrungen zweier Passivhäuser im sozialen Wohnungsbau.
  — In: Tagungsband der 25. Passivhaustagung 2021 vom 10.09.-15.09.2021, Online-Tagung und in Wuppertal. Seiten 97-102. Darmstadt: Passivhaus Institut, 2021.

  Beitrag

• Loga, Tobias; Behem, Guillaume (2021).
  Target/actual comparison and benchmarking used to safeguard low energy consumption in refurbished housing stocks.
  — In: eceee Summer Study Proceedings 2021: 461-471.

  Slides
  Tagungsvideo (Full HD, 309 MB)
  Beitrag — ➨ zum Beitrag auf der eceee-Homepage
  ISBN 978-91-983878-9-3 (Online) — ISBN 978-91-983878-8-9 (Print)

• Großklos, Marc; Loga, Tobias (2021).
  Consume and pay less – a budget approach for running costs in social housing.
  — In: eceee Summer Study Proceedings 2021: 1006-1014.

  Slides
  Tagungsvideo (Full HD, 166 MB)
  Beitrag — ➨ zum Beitrag auf der eceee-Homepage
  ISBN 978-91-983878-9-3 (Online) — ISBN 978-91-983878-8-9 (Print)

Vorträge

• Großklos, Marc; Hacke, Ulrike (2022). Nebenkostenpauschalen und Budgets im sozialen Wohnungsbau – Praxiserfahrungen.
  – 14. EffizienzTagung Bauen+Modernisieren am 11./12.11.2022, Hannover.

  Slides

• Loga, Tobias; Stein, Britta (2022). Zusammenhang Energieverbrauch und Dämmstandard bei Mehrfamilienhäusern.
  – 14. EffizienzTagung Bauen+Modernisieren am 11./12.11.2022, Hannover.

  Slides

IWU-Veranstaltung im Rahmen der ENERGIETAGE 2022 am 3. Mai 2022
Wärmedämmung bei Mietshäusern – Welchen Energieverbrauch erwarten wir?
— Loga, Tobias; Behem, Guillaume; Repp, Monika (NHW); Werner, Ralf (WBG)

• Loga, Tobias (2022). Verbrauchsbenchmarks und Verbrauchscontrolling in Wohnungsunternehmen - Einführung.

  Slides
  Tagungsvideo (242 MB)

• Repp, Monika (2022). Verfolgung der Modernisierungsaktivitäten mit Energieprofil-Indikatoren.

  Slides

• Werner, Ralf (2022). Praxisbeispiel hochwärmegedämmter Altbau: Maßnahmen und gemessener Verbrauch.

  Slides

• Behem, Guillaume (2022). Realbilanzierung unter Berücksichtigung von Datenunsicherheiten – Nutzung für den Soll/Ist-Vergleich.

  Slides
  Tagungsvideo (109 MB)

• Loga, Tobias (2022). Auswertung des Energieverbrauchs von Mietwohnhäusern für unterschiedliche Dämmstandards.

  Slides
  Tagungsvideo (202 MB)

• Loga, Tobias (2022). Resümee der Veranstaltung.

  Vortragsvideo (70 MB)

• Großklos, Marc (2019). PassivhausSozialPlus: Projektvorstellung auf dem Tag der Immobilienwirtschaft, IHK Darmstadt am 29.10.2019.

  Slides

Tools

• EnergyProfile-XL-Package.zip – EnergyProfile.xlsm + zugehörige Excel-Arbeitsmappen zur Berechnung der MOBASY-Realbilanzierung
  Eingabedaten sind Energieprofil-Indikatoren (Wohnfläche, Anzahl Geschosse, Anzahl Nachbargebäude, Dämmstärken nach Bauteil, usw.). Daraus werden die Eingangsdaten für das physikalische Modell (Flächen, U-Werte, Erzeugeraufwandszahlen, usw.) geschätzt (Beschreibung im Beitrag zur Effizienztagung Hannover 2022, siehe oben). Alternativ können die Eingangsdaten für das physikalische Modell auch direkt eingegeben werden. Abhängig von der Art der Datenquellen und der Vollständigkeit der Energieprofil-Indikatoren werden den Eingangsgrößen Unsicherheiten zugeordnet und darauf aufbauend die Unsicherheit des berechneten Energiebedarfs geschätzt. Diesem Erwartungsbereich können gemessene Werte des Verbrauch gegenübergestellt werden (Soll-Ist-Vergleich). Die Eingangsdaten und die Ergebnisse können in einer Datentabelle (Datei "Building-Data.xlsx") gespeichert werden.
  Deutsch und Englisch (Stand Juli 2023)
  Bitte beachten Sie die READ-ME-Datei mit wichtigen Informationen für die ersten Schritte:
  EnergyProfile-XL_READ-ME.pdf
  
  

• UValEst-CalcPad.xlsx – Schätzwerte und Bandbreiten von U-Werten opaker Konstruktionen. Vereinfachte U-Wert-Schätzung und Unsicherheitsbewertung von opaken Konstruktionen bei Verwendung von Erhebungsdaten (Methodik dokumentiert im Bericht „Realbilanzierung für den Verbrauch-Bedarf-Vergleich“, s. o.).
  U-values of Building Constructions – Estimates and Bandwidths. Simplified U-value estimation and uncertainty assessment for opaque constructions by use of survey data.

• PDF Ansicht Energieprofil-Fragebogen – deutsch (Stand Oktober 2021)

• PDF View Energy Profile Forms – englisch (Status October 2021)

• PDF mit aktiven Formularfeldern zur Datenerfassung - Energieprofil-Fragebogen – deutsch (Stand Juni 2022)

• PDF with active formular fields for data acquisition - Energy Profile Forms - english (status June 2022)

• Energieprofil-Indikatoren_Erfassungstabellen_Beispieldaten.xlsx – Datentabellen zur Erfassung von Energieprofil-Indikatoren und Verbrauchsdaten (Stand Oktober 2021)

• EnergyProfileIndicators_DataTable_Showcase_ENG.xlsx – Data tables for acquisition of energy profile indicators and metered consumption (Status October 2021)

• Gradtagzahlen-Deutschland.xlsx – Außenlufttemperaturen und Globalstrahlungsdaten 1991 bis heute mit Zuordnung zu Postleitzahlen

Medien

Videoclip zu PassivHausSozialPlus in Darmstadt, ab Min. 0:45