Neue Heizlastberechnung -
Eine Kombination der DIN EN 12831
und DIN/TS 12831-1 (Nationaler Anhang)

Verfahren zur Berechnung der Raumheizlast

Geschichte der Sanitär-, Heizungs-, Klima- und Solartechnik
Abkürzungen im SHK-Handwerk
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Im September 2017 wurde die DIN EN 12831-1 "Energetische Bewertung von Gebäuden - Verfahren zur Berechnung der Norm-Heizlast - Teil 1: Raumheizlast" und die DIN EN 12831-3 "Energetische Bewertung von Gebäuden - Verfahren zur Berechnung der Norm-Heizlast - Teil 3: Trinkwassererwärmungsanlagen, Heizlast und Bedarfsbestimmung" in Kraft getreten. Jetzt ist auch der Nationaler Anhang - Heizlast DIN SPEC 12831-1 veröffentlicht und wieder zurückgezogen.

Ab April 2020 ist die DIN/TS 12831-1:2020-04 in Kombination mit der DIN EN 12831:2017 gültig. Ohne diesen Nationalen Anhang konnte bisher die DIN nicht angewendet werden bzw. führte zu viel zu hohen Heizlasten. Die Berechnung der Heizlast für Trinkwassererwärmungsanlagen wurde in die neue Normenreihe integriert.

Die DIN SPEC 12831-1:2018-10 wurde zurückgezogen.

Dadurch sind viele Berechnungsgrundlagen der alten DIN ungültig.

Die DIN/TS 12831-1 "Verfahren zur Berechnung der Raumheizlast - Teil 1: Nationale Ergänzungen" in Kombination mit DIN EN 12831-1:2017  "Energetische Bewertung von Gebäuden - Verfahren zur Berechnung der Norm-Heizlast - Teil 1: Raumheizlast" beschreibt die Ermittlung der Heizlast eines Gebäudes oder Raumes und ist Ausgangspunkt für die Auslegung von Heizflächen, Rohrleitungen und Wärmeerzeugern. Dieses Normendoppel ersetzt alle bisher bekannten Teile der DIN EN 12831.

Das Ziel der normativen Heizlastberechnung war es schon immer, eine ausreichende Genauigkeit für die Auslegung von Heizungskomponenten (z. B. Wärmeerzeuger, Rohrnetz, Heizflächen) zu bekommen. Dabei wird aber die physikalische Realität meistens nicht abgebildet. Stattdessen wird die Heizlast über die ermittelten oder (angenommenen) Wärmedurchgangskoeffizienten (U-Werte) und Wärmedurchlasswiderstand (R-Wert) für Transmission und den Luftwechsel der Lüftung mit der Temperaturdifferenz zwischen Innenraum und äußerer Umgebung des Gebäudes berechnet. Die Innentemperaturen hängen von der jeweiligen Nutzung bzw. von den Kundenwünschen und die Norm-Außentemperaturen vom Standort des Gebäudes ab. Dabei werden beide Temperaturen als konstant angenommen. Es handelt sich damit um einen stationären Berechnungsansatz, der die realen dynamischen Verhältnisse vereinfacht betrachtet. Auch die inneren Wärmeeinträge (Personen, elektrische Geräte) und die Sonneneinstrahlung werden vernachlässigt.
Im Gegensatz zur Theorie (Normberechnung) sieht es in der Praxis anders aus, denn dort gibt es Einrichtungsgegenstände, zusätzlich Bodenbeläge und kein Sonnenschutz. Deswegen ist in der Regel die errechnete Heizlast viel zu hoch. Daraus ergibt sich, das ein hydraulischer Abgleich nur eine vorläufige Einregulierung ist und erst mit dem thermischen Abgleich (Feinjustierung) die Anlage richtig (bedarfsgerecht) eingestellt ist.
Auch die Betreibergewohnheiten bezüglich Heizen und Lüften sind immer verschieden und ändern sich im Laufe der Zeit.

Viele Hersteller der Berechnungsprogramme führen Seminare durch, in denen auf die "tückischen" Unterschiede, die zwischen DIN EN 12831 und den nationalen Ergänzungen gemäß DIN/TS 12831-1 bestehen. Diese müssen die Planer jetzt beachten.

Die Themen in den Seminaren sind
• Grundlagen der neuen Heizlast
• Anwendungsbereiche, Begriffe, Definitionen Berechnungsverfahren
• Klimatische Daten
• Auslegungsinnentemperaturen
• Vereinbarungen mit dem Auftraggeber
• Norm-Heizlast eines Raumes
• Transmissionswärmeverluste
• Wärmeverluste an Außenluft
• Beheizte und unbeheizte Räume
• An Erdreich angrenzende Gebäudeeinheiten und andere
• Berücksichtigung von Wärmebrücken
• Luftvolumenströme und Lüftungswärmeverluste
• Lüftungszonen
• Praxisbeispiele zur Anwendung der DIN EN 12831-1
• VDI 3804
• Raumlufttechnik - Bürogebäude
• Behaglichkeit
• Luftmengenermittlung - hygienische Luftmenge
• Temperieren von Gebäudezonen
• Wärmerückgewinnung

Die novellierte Normenreihe der DIN EN 12831 beinhaltet einige Änderungen bzw. Neuerungen. Teil 1 ersetzt die DIN EN 12831 aus dem Jahr 2003 und Teil 3 ersetzt die DIN EN 15316-3-1 aus dem Jahre 2007.
Die DIN EN 12831 befasst sich in Teil 1 mit der Berechnung der Raumheizlast und Teil 3 mit der Bedarfsbestimmung von Trinkwassererwärmungsanlagen und deren Heizlast. Ohne die nationale Ergänzung (DIN/TS 12831-1), die seit April 2004 gültig ist, konnte eine Berechnung nicht erfolgen. Die DIN/TS 12831-1 ersetzt die Beiblätter der alten Heizlastberechnung.
Bei der Berechnung der Heizlast sind die Randbedingungen zeitlich konstant und ein thermisch eingeschwungener Zustand der Bauteile des Gebäudes wird vorausgesetzt. Dadurch unterscheidet sich die Heizlastberechnung erheblich von der Kühllastberechnung nach VDI 2078, die mit einem dynamischen Ansatz arbeitet. Das bedeutet, dass die Auslegungsbedingungen für die Heizlastberechnung vorgegeben werden, die eine Extremsituation beschreiben, die aber nur sehr selten erreicht wird. Ein so dimensioniertes Heizungssystem arbeitet aber fast nur im Teillastbetrieb. Also ist die Heizlast nicht zur Schätzung des Energiebedarfs geeignet. Sie befasst sich nur zur Dimensionierung von Heizungssystemen.

Die Dimensionierung der Heizungssysteme werden in drei Bereiche aufgeteilen:
• Wärmeabgabesysteme
Heizkörper und Flächenheizungen, Lüftungsgeräte, die mit Luftaufbereitung im Gebäudekonzept vorgesehen sind, können einen Teil der Heizlast abdecken.
• Wärmeerzeuger

Heizkessel, Wärmepumpen, BHKW's und Wärmeübergabestationen (Fernwärme- und Nahwärmeanschluss)
• Wärmeverteilsysteme

Rohrsysteme mit eingebaute Komponenten (Pumpen, Ventile)

Die DIN/TS 12831-1 führt neue Klimadaten ein. Die Referenzorte und die alten Klimadaten wurden überarbeitet und können aus einer Klimakarte entnommen werden. In der neuen Norm wird jedes deutsche Postleitzahlengebiet zu einem Referenzort mit Klimadaten. Aus 524 Referenzorte werden 8.199 Referenzbereiche, in denen die Norm-Außentemperaturen und die Jahresmitteltemperaturen angepasst wurden, die nun mit einer Nachkommastelle angegeben werden. Hier sind die Norm-Außentemperaturen höher als der Wert in der alte Heizlastberechnung. Außerdem ergeben sich für Stadtzentren höhere Norm-Außentemperaturen als für die Umlandbezirke.


Klimakarte nach DIN/TS 12831-1:2020-04
Quelle: Bundesverband Wärmepumpe (BWP) e.V. und BWP Marketing & Service GmbH

Die Klimakarte visualisiert postleitzahlenscharf wahlweise die Jahresmittel- oder die Norm-Außentemperaturen entsprechend der DIN/TS 12831-1.

Die Anzeige kann durch den Button "Norm-Außentemperatur – Jahresmitteltemperatur" umgestellt werden. Über die Suchfunktion kann die gewünschte Postleitzahl eingegeben werden. Die Karte setzt den Fokus auf das eingegebene Gebiet und umrandet es blau. Befindet sich die Maus über einem Gebiet, werden dessen Daten angezeigt.

Bei den weißen Flecken in Bayern handelt es sich um den Ammer- und den Starnberger See. Kleinere Flecken zwischen den Postleitzahlengebieten sind der Umrechnung von Geokoordinaten in eine Vektorgrafik geschuldet. Borkum und Helgoland fehlen auf der Karte, weil die Norm für sie keine Werte ausweist. Quelle: BWP

Klimakarte nach DIN/TS 12831-1:2020-04

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