Solarthermische Simulation - Deckungsanteile für Heizung und Trinkwarmwasser

detaillierte Frage
Wie wird der Deckungsanteil von Trinkwarmwasser (und Heizung) abgebildet, wenn eine externe solarthermische Simulation erfolgte?
FAQ-Beitrag für: ZUB Helena
Hintergrund:
Der Deckungsanteil einer Solaranlage zur Trinkwassererwärmung kann nach DIN V 4701-10, Tabelle C.1-4a, Zeile 1 auf Basis der Standardwerte nach Tabelle 5.1-10 (z.B. Standardkollektorfläche AC, Neigung, Ausrichtung) pauschal angesetzt werden. Alternativ kann der Deckungsanteil durch eine solarthermische Simulation (mit den Randbedingungen nach EnEV und DIN V 4701-10) berechnet werden.

Die Bestimmung des Deckungsanteils einer solaren Heizungsunterstützung kann ohne weiteren Nachweis ebenfalls auf Grundlage der DIN V 4701-10 und DIN 4108-6 erfolgen. Bedingung ist jedoch, dass der Deckungsanteil von 10% nicht überschritten werden darf und die Kollektorfläche (Apertur) mind. das 1,8-fach der Standardkollektorfläche AC für die Trinkwarmwassererwärmung nach DIN V 4701-10 Tabelle 5.1-10 beträgt (bei der Beantragung von KfW-Effizienzhäusern beachten Sie bitte die weiteren Hinweise in den Technischen FAQ der KfW). Können diese Vorgaben nicht eingehalten werden, sind die Deckungsanteile einer Solaranlage für die Heizungsunterstützung anhand einer solarthermischen Simulation zu ermitteln (und zu dokumentieren).

Eine solarthermische Simulation kann nach den Vorgaben des Forschungsprojekts Solarsim-EnEV erfolgen.

Eine Mischberechnung (Simulation und Berechnung nach DIN 4701-10) ist nicht zulässig.

Bei der Bewertung von Solaranlagen ist die Aufteilung der gelieferten Wärmemenge auf Solaranlage und Zusatzwärmeerzeuger bedeutsam, da sich dies direkt auf den End- und Primärenergiebedarf der Heizungs- und Warmwasserbereitung auswirkt. Daher ist es erforderlich den zur Heizung- und Trinkwassererwärmung nutzbaren Ertrag (bzw. den Deckungsanteil) möglichst normgerecht abzubilden.

Die Aufteilung der nutzbaren Wärmeabgabe der Solaranlage auf Heizung und Trinkwarmwasser erfolgt gemäß der Veröffentlichung F20-11-1-139 / Solarsimu-EnEV im Rahmen der Forschungsinitiative Zukunft Bau.

Die in dieser Veröffentlichung beschriebenen Aufteilung ist ein Vorschlag und folgt dem Grundgedanken, dass in Monaten mit relativ hohem Trinkwarmwasserbedarf (Sommer) der Solarertrag stärker bis ganz dem Warmwasserbedarf entspricht. Hingegen in den Heizmonaten der Solarertrage stärker der Heizung zugeordnet wird.

Eingangsparameter für die Solarsimulation (DIN 4701-10)

Gebäudeeigenschaften:
  • Gebäudetyp
  • beheiztes Volumen [m³]
  • Gebäudenutzfläche AN [m²]
  • Luftvolumen der beheizten Zone [m³]
  • thermische Kapazität der beheizten Zone [kJ/K]
  • Hüllfläche (U-Wert, Fläche, Orientierung)
  • Fensterfläche (g-Wert, Fläche, Orientierung, Verschattung)
Übergabeparameter von DIN V 4701-10 an die Solarsimulation
  • Erzeugernutzwärmeabgabe Q*TW und Q*H ohne Solaranlage (für das Referenzgebäude)
Diese für die Simulation notwendigen Daten können aus ZUB Helena exportiert werden.


Eingabe der Werte aus einer Simulation nach DIN 4701-10

Die notwendigen Übergabeparameter von der Solarsimulation an DIN V 4701-10 sind:
  • der solarer Deckungsanteil αTW,sol und αH,sol
  • die Hilfsenergie der Solaranlage; Aufteilung anteilig nach dem Solarertrag für Heizung und Warmwasser.
Diese Daten können über die Importfunktion in ZUB Helena eingelesen werden.

Eingabe in ZUB Helena

Legen Sie zunächst eine solare Trinkwarmwassererwärmung (und, sofern vorhanden, eine solare Heizungsunterstützung) in der Anlagentechnik an. Anschließend gehen Sie auf Solare Trinkwarmwassererwärmung und setzen in der Registerkarte Wärmeerzeuger das Häkchen bei Daten aus Simulationssoftware verwenden.

Anschließend können Sie über die Schaltfläche Import die Daten aus der Simulation einlesen.

Alternativ können Sie die Daten aus der Simulation auch direkt eingeben. Setzen Sie dazu das Häkchen in der Checkbox Direkte Eingabe der Werte.

Im Gegensatz zur Berechnung nach DIN 4701-10, bei denen ein solarer Deckungsanteil für das gesamte Jahr einfließt, sind bei den Berechnungen nach DIN V 18599 die Solarerträge monatlich anzugeben. Dies ist bei diesem Berechnungsansatz notwendig, da die Effizienz des konventionellen Wärmeerzeugers monatlich unterschiedlich sein kann.
Um beim Berechnungsverfahren nach DIN V 18599 in die entsprechende Eingabemaske zu gelangen, gehen Sie in die Registerkarte Solaranlagen-Parameter und setzten dort das Häkchen bei monatliche Solarerträge aus Simulation verwenden.

Anschließend können Sie in der Registerkarte Solarerträge aus Simulation die Daten eingeben (direkt oder über die Import-Funktion).

 

Hinweis: Diese Informationen werden von der ZUB Systems GmbH kostenlos bereitstellt. Die Ausführungen stellen insbesondere keine Rechtsberatung dar. Jede Form der Haftung und Gewährleistung für die technische oder sachliche Richtigkeit ist ausgeschlossen.

ZUB | Wilhelm Liese