Endenergiebedarf aus Heizwärmebedarf und Jahresnutzungsgrad
Wie viel Brennstoff oder Strom muss eingekauft werden, um den Heizwärmebedarf zu decken?
Der Endenergiebedarf Q_E ist die Energiemenge, die an der Gebäudegrenze als Gas, Öl, Pellets, Fernwärme oder Strom bezogen wird. Er ist größer als der Heizwärmebedarf Q_h, weil der Wärmeerzeuger, die Verteilung und die Speicherung Verluste haben. Der Jahresnutzungsgrad η_a fasst diese Verluste zusammen; sein Kehrwert ist die Erzeugeraufwandszahl e_g der DIN V 4701-10. Für Wärmepumpen tritt an die Stelle von η_a die Jahresarbeitszahl, die deutlich über 1 liegt.
Die Formel ist das Bindeglied zwischen Bauphysik und Anlagentechnik: Sie zeigt, warum ein alter Standardkessel mit η_a ≈ 0,75 ein Drittel mehr Brennstoff verbraucht als ein Brennwertkessel, und sie bildet die Grundlage für Heizkosten, Primärenergie und CO₂-Emissionen. Im Energieausweis enthält der Endenergiebedarf zusätzlich Warmwasser und Hilfsstrom.
Größen und Einheiten
| Symbol | Bedeutung | Einheit |
|---|---|---|
| Endenergiebedarfbezogene Energie (Brennstoff, Fernwärme, Strom) je Jahr | kWh/a | |
| HeizwärmebedarfNutzwärme für die Raumheizung | kWh/a | |
| JahresnutzungsgradStandardkessel 0,70 … 0,80 · Niedertemperatur 0,85 · Brennwert 0,95 … 1,0 · Wärmepumpe = JAZ (siehe Tabelle) | – |
Rechenweg
- Werte eintragen, eine Größe leer lassen, „Lösen“ drücken.
Ergebnis ohne Gewähr – ersetzt keine Fachplanung.
Beispiel
Das Einfamilienhaus von 1975 hat nach Monatsbilanz (mit Gewinnen) einen Heizwärmebedarf von 36 000 kWh/a. Der Gas-Standardkessel von 1992 erreicht einen Jahresnutzungsgrad von 0,80. Welcher Endenergiebedarf ergibt sich für die Heizung?
- Gegeben: Q_h = 36 000 kWh/a, η_a = 0,80.
- Q_E = 36 000 kWh/a / 0,80 = 45 000 kWh/a Erdgas (heizwertbezogen).
- Einordnung: Ein Brennwertkessel (η_a ≈ 0,97) käme mit 37 100 kWh/a aus; eine Wärmepumpe mit JAZ 3,2 bräuchte 11 250 kWh/a Strom (siehe Strombedarf Wärmepumpe).
Ergebnis: 45 000 kWh/a
Gültigkeit & Hinweise
- Jahresnutzungsgrade sind heizwertbezogen; Brennwertkessel können deshalb Werte über 1,0 erreichen (Gas bis etwa 1,05 bei niedrigen Rücklauftemperaturen).
- Der Wert enthält hier nur die Raumheizung; Warmwasser (etwa 10 … 20 % des Verbrauchs im Einfamilienhaus) und Hilfsstrom (Pumpen, Regelung) kommen im Energieausweis hinzu.
- Für Wärmepumpen η_a = JAZ (Jahresarbeitszahl) einsetzen; dann ist Q_E der Strombezug.
Typische Fehler
- Normnutzungsgrad aus dem Prospekt (z. B. 109 % brennwertbezogen) als Jahresnutzungsgrad verwenden.
- Verteil- und Speicherverluste doppelt zählen.