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Die
Erfindung betrifft ein Verfahren zur Bereitstellung von Vergleichsdaten
für eine Bewertung energetischer Eigenschaften und/oder
Energiekosten eines Gebäudes.
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Allgemein
aus den steigenden Heizenergiekosten sowie konkret aus der EG-Richtlinie 2002/91/EG,
in Deutschland umgesetzt durch die Energieeinsparverordnung (EnEV),
ergibt sich die Anforderung an die Wohnungswirtschaft, die Energieeffizienz
von Immobilien sowie die nachhaltige Wirksamkeit fortgesetzter energetischer
Sanierungstätigkeit sachgerecht zu bewerten. Mit der Einführung
des allgemein obligatorischen Energieausweises für Gebäude,
die zum Verkauf oder zur Vermietung vorgesehen sind, und der für
die Erlangung von Fördermitteln notwendigen energetischen
Beurteilung von Gebäudesubstanz hat die systematische und
flächendeckende Erhebung von Daten zur Energieeffizienz
von Wohngebäuden bereits begonnen.
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Wichtige
Energieeffizienzdaten sind der gebäudespezifische Energiekonsum
und die gebäudespezifischen Energiekosten. Der gebäudespezifische Energiekonsum
wird allgemein als Energieverbrauchskennwert (EVK) bezeichnet und
gibt den gemessenen Energieverbrauch in Kilowattstunden pro Kalenderjahr
und m2 Nutzfläche eines Gebäudes
an (Einheit: kWh/m2·a). Unter den
spezifischen Energiekosten (EK) ist der Kostenbetrag zu verstehen,
der pro Kalenderjahr und m2 Nutzfläche
eines Gebäudes anfällt (Einheit: EUR/m2·a).
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Eine
Grundanforderung an solche Energieeffizienzdaten, insbesondere an
die in den Verbrauchsausweisen (auf der Grundlage des erfassten
Energieverbrauchs ausgestellte Energieausweise) angegebenen Energieverbrauchskennwerte,
ist deren Vergleichbarkeit. Dazu ist es unter anderem notwendig,
die Einflüsse auf den Energieverbrauch, die sich aus dem
zeitlichen Witterungsverlauf und aus der geografischen Lage ergeben,
in ausreichender Näherung aus den Verbrauchsdaten herauszurechnen (zeitliche
Bereinigung und Klimabereinigung).
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Diese
insgesamt als Witterungsbereinigung bezeichnete Korrektur erfolgt
gemäß der ”Bekanntmachung der Regeln
für Energieverbrauchskennwerte im Wohngebäudebestand” durch
die Anwendung eines Klimafaktors auf die Energieverbrauchsdaten eines
Abrechnungszeitraums. Der Klimafaktor enthält zum einen
das zeitliche Integral der Außentemperaturbedingungen in
Form der so genannten Gradtagszahlen (GTZ oder Gt20/15)
nach VDI 2067 Blatt 1, zum anderen das langjährige
Mittel des Gradtagszahlenintegrals an einem per Konvention festgelegten
geografischen Bezugsort innerhalb Deutschlands nach VDI
3807 (2006). Die Witterungsbereinigung stellt also eine
Reduktion oder Normierung der Verbrauchsdaten auf den langjährigen
mittleren Witterungsverlauf an einem bestimmten Bezugsort dar. Die
Klimafaktoren innerhalb Deutschlands variieren örtlich
und zeitlich – begrenzt auf Wohnlagen unter 1000 m über
NN – etwa zwischen 0,80 und 1,30, also in einem Intervall
von nicht mehr als 50%.
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Diese
Art der Witterungsbereinigung hat jedoch Schwächen. So
wird der Standort des Gebäudes zunächst anhand
der Postleitzahl einer Wetterstation zugeordnet. Üblicherweise
ist dies die nächstgelegene hauptamtliche Wetterstation
des Deutschen Wetterdienstes. Dieses Netz von Wetterstationen umfasst
in der Regel etwa 40 Stationen deutschlandweit. Der für
die entsprechende Wetterstation bekannt gegebene Klimafaktor wird
dann für die Witterungsbereinigung herangezogen. Dabei
bleiben besondere geografische Lagen ebenso wie Höhenlagedifferenzen
unberücksichtigt.
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Schlechte
Witterungsbereinigungen, die sich aus den üblichen Schwächen
der Zuordnung zu geeigneten Wetterstationen ergeben können,
führen mitunter zu Klimafaktorunter- bzw. -überschatzungen von
bis zu 15%. Die allein durch die angewandten Klimafaktoren bedingte
mögliche „Unschärfe” der heute in
den Energieausweisen angegebenen Energieverbrauchskennwerte bewegt
sich somit in der Größenordnung von etwa +/–10%.
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Unabhängig
vom Energieausweis kann der Heizenergieverbrauch eines Gebäudes
anhand eines Heizspiegels verglichen und bewertet werden. Heizspiegel
sind aufgeschlüsselt nach Art der Heizung (Gas, Öl
oder Fernwärme), Form der Warmwasserbereitung (zentral
oder dezentral) sowie Größe der Wohnfläche.
Sie bieten Haus- und Wohnungseigentümern oder -mietern
die Möglichkeit, ihre eigenen Heizkosten zu überprüfen
und mit Durchschnittswerten zu vergleichen. Vom Deutschen Mieterbund wird
jährlich ein bundesweiter Heizspiegel erstellt, der auf
bundesweit erhobenen Heizdaten zentral beheizter Wohngebäude
basiert und Vergleichswerte für ein Kalenderjahr liefert.
Seit einigen Jahren werden in Deutschland auch kommunale Heizspiegel
erstellt, derzeit allerdings nur von etwa 50 größeren Städten.
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Die
wesentlichen Schwächen der Heizspiegel lassen sich wie
folgt zusammenfassen:
- – Es wird nicht
nach energetischem Sanierungsstand der Gebäude unterschieden.
- – Die statistische Basis in den einzelnen Klassen ist
gering (begrenzte Datenmenge).
- – Für Kommunen ohne kommunalen Heizspiegel kann
nur der bundesweite Heizspiegel herangezogen werden, ohne konkrete
Berücksichtigung der regionalen klimatischen Lage.
- – Selbst ”aktuelle” Heizspiegel beziehen
sich immer auf zurückliegende Kalenderjahre.
- – Es besteht keine Möglichkeit, zeitnah regulierend
auf den Energieverbrauch einzuwirken.
- – Da die Basis für den Heizspiegel das Kalenderjahr
(Januar bis Dezember) ist, die Basis eines Mieters jedoch die Heizkostenabrechnung
für die letzten zwölf Monate vor einem willkürlichen Stichtag,
ist eine wirkliche Vergleichbarkeit in der Regel nicht gegeben.
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Es
besteht daher ein Bedarf, einerseits den individuellen Energieverbrauch
für einen Abrechnungszeitraum zu erfassen und anderseits
dem Nutzer seinen aktuellen Energieverbrauch anzuzeigen und diesen
mit aktuellen und besser geeigneten Durchschnittswerten zu vergleichen.
Dadurch wird der Nutzer in die Lage versetzt, sein Verbrauchsverhalten
richtig einzuschätzen und ggf. zeitnah zu ändern.
Aufgabe der Erfindung ist es, diesem Bedarf nachzukommen.
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Gelöst
wird diese Aufgabe durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs
1. Vorteilhafte und zweckmäßige Weiterbildungen
der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.
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Die
Erfindung beruht auf der Erkenntnis, dass unter der Voraussetzung,
die Witterungseinflüsse auf den Heizenergieverbrauch mit
nur wenigen Prozenten Ungenauigkeit abschätzen zu können,
die realistische Möglichkeit besteht, jede zu einem beliebigen
Zeitpunkt angefallene/erhobene Energieverbrauchsbestimmung und damit
angefallene Energieverbrauchskosten innerhalb einer größeren
Zeitperiode und an einem beliebigen Ort innerhalb von Deutschland
rechnerisch zu normieren, d. h. auf nach Konvention festgelegte
Standardbedingungen von geografischer Lage und Witterungsbedingungen
zu reduzieren. Dies entspricht der Multiplikation der numerischen
Verbrauchswerte mit dem entsprechenden Klimafaktor.
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Weitere
Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden
Beschreibung.
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Gemäß der
Erfindung werden Vergleichsdaten für eine Bewertung energetischer
Eigenschaften und/oder Energiekosten eines Gebäudes bereitgestellt.
Die Vergleichsdaten werden aus einer Vielzahl von Verbrauchsdaten
generiert, die von Messdienstunternehmen zur Erstellung von Abrechnungen
erhoben werden. Der für die energetische Beurteilung eines
bestimmten Gebäudes vorzunehmende Vergleich wird mit einer
geeignet gruppierten Teilmenge der Vergleichsdaten vorgenommen,
wobei die Vergleichbarkeit der Daten auf zweierlei Weise hergestellt
werden kann, wie später noch genauer erläutert wird.
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Das
erfindungsgemäße Verfahren kann in der Praxis
durch Einbeziehung der von Messdienstunternehmen standardmäßig
und zyklisch erhobenen Abrechnungsdaten umgesetzt werden. Die Erhebung
der Abrechnungsdaten erfolgt durch manuelles Ablesen oder Funkübertragung
der Verbrauchsdaten von Heizkostenverteilern und Weiterleitung an
eine Verarbeitungseinheit. Die Anhäufung von Abrechnungsdaten über
einen großen Teil des Mietwohnungsbestands, ggf. über
mehrere aufeinander folgende Abrechungsperioden, erlaubt es, eine
erhebliche Anzahl verwertbarer und vergleichbarer Daten betreffend
den spezifischen Energiekonsum und die spezifischen Energiekosten
zu generieren. Beispielsweise können über einen
Zeitraum von etwa fünf Jahren und einem abzurechnenden
Mietwohnungsbestand von etwa 20 Millionen Wohnungen etwa 100 Millionen
Energieverbrauchskennwerte bezogen auf einzelne Nutzeinheiten oder
zwischen 10 und 20 Millionen Werte für komplette Liegenschaften
erhoben werden.
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Neben
den eigentlichen Abrechnungsdaten können weitere gebäudebezogene
Daten erhoben werden, wie etwa eine Aufschlüsselung des
Sanierungsstands des Gebäudes nach z. B. folgenden Kriterien:
Fassadendämmung nach Baustandard 1995 oder besser, oberste
Geschossdecke nach Baustandard 1995 oder besser, Kellerdecke nach
Baustandard 1995 oder besser, Einstufung der Isolierverglasung in
drei Qualitätsstandards, Anbausituation bezogen auf angrenzende
Gebäude, Verhältnis Oberfläche/Volumen
des Objekts, etc.
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Für
eine aktuelle energetische Beurteilung eines einzelnen Wohnobjektes
besteht dann die Möglichkeit, aus dem sehr großen
Fundus eine statistisch ausreichend große Vergleichsteilmenge
zu extrahieren, die dem betrachteten Objekt insbesondere in Größe,
Bauausführung, Baujahr, Sanierungsstand, Anlagenausführung
und Anzahl der Nutzeinheiten sehr nahe kommt. Es besteht keine Einschränkung
mehr auf die rein räumliche und zeitliche Nähe des
betrachteten Objekts zu den Vergleichsobjekten.
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Für
die Durchführung des erfindungsgemäßen
Verfahrens wird zunächst eine große statistische Gesamtheit
zur Verfügung stehender historischer Wohnungswirtschaftsdaten
hinsichtlich der darin enthaltenen Informationen zum spezifischen
Energieverbrauch und den angefallenen spezifischen Energiekosten über
bestimmte Abrechnungszeiträume, in der Regel 12 Monate,
analysiert. Alle Werte aus der Heizkostenabrechnung (Historie und
ständige Aktualisierung) werden witterungsbereinigt und
nach Clustern geordnet, wofür insbesondere die folgenden
Zuordnungskriterien herangezogen werden: energetischer Zustand des
Gebäudes, Gebäudegröße nach Wohnfläche
und Anzahl der Nutzeinheiten, Stichtag (letzter Tag des Abrechnungszeitraums).
Die Festlegung der Cluster erfolgt in einer Weise, dass nach dem
Vorbild der konventionellen Heizspiegel zumindest für den
Großteil der zu beurteilenden Objekte jeweils eine geeignete
Vergleichsteilmenge (Vergleichscluster) zur Verfügung steht.
Im Unterschied zu einem konventionellen Heizspiegel basiert der
Vergleichscluster jedoch auf einer sehr viel größeren
Datenmenge und kann sich auf einen aktuelleren Vergleichszeitraum
beziehen (nicht beschränkt auf Kalenderjahre).
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Bei
der Analyse der Wohnwirtschaftsdaten ist zu beachten, dass sich
sowohl der Energieverbrauchskennwert als auch die spezifischen Energiekosten
aus einem Anteil, der sich in Abhängigkeit vom Witterungsverlauf
entwickelt, und einem Anteil, der in erster Näherung nicht
diesem Einfluss unterliegt, zusammensetzen. Beispielsweise ist im
Falle des Energieverbrauchskennwerts in der Regel der Energieverbrauch
für die Warmwasseraufbereitung enthalten, der unabhängig
vom Witterungsverlauf ist. Bei den spezifischen Energiekosten wiederum
entfällt ein substantieller Anteil als so genannte Grundkosten
auf Anlagenbetrieb und Wartung, und ist somit auch als witterungsunabhängig
anzusehen.
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Eine
wesentliche Voraussetzung für genaue Ergebnisse des Verfahrens
ist also zunächst die Abgrenzung der witterungsabhängigen
von den witterungsunabhängigen Anteilen: EVK
= EVKhz + EVKww EK = EKhz + EKsonstige mit
- EVKhz:
- witterungsabhängiger
Anteil des EVK (insbesondere Heizenergieverbrauch),
- EVKww:
- witterungsunabhängiger
Anteil des EVK (insbesondere Energieverbrauch für Warmwasseraufbereitung),
- EKhz:
- witterungsabhängiger
Anteil der EK (insbesondere Heizkosten),
- EKsonstige:
- witterungsunabhängiger
Anteil der EK (insbesondere Grundkosten),
wobei die auf die Heizenergie bezogenen Anteile grundsätzlich
den substantiell größten Anteil ausmachen.
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Wie
bereits erwähnt kann der konkrete quantitative Vergleich
eines Objekts mit einem Vergleichscluster auf zweierlei Weise erfolgen:
entweder werden die Verbrauchsdaten des betrachteten Objekts mit
dessen zum Abrechnungsstichtag gültigen Klimafaktor normiert
und anschließend mit dem bereits normierten Vergleichscluster
verglichen (Normierungsverfahren), oder es werden die numerischen Verbrauchswerte
des Vergleichsclusters auf die aktuellen Verbrauchskonditionen des
betrachteten Objekts skaliert und mit dessen Verbrauchsdaten verglichen
(Rückskalierungsverfahren). Die relativen Verhältnisse des
betrachteten Objekts zum Vergleichscluster sind bei beiden Vorgehensweisen
identisch. Beide Verfahren werden im Wesentlichen nur auf die witterungsabhängigen
Anteile der Energieverbrauchskennwerte und spezifischen Energiekosten angewendet,
die witterungsunabhängigen Anteile werden nach erfolgter
Normierung bzw. Rückskalierung wieder unverändert
hinzuaddiert.
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Bei
Anwendung des Normierungsverfahrens werden die witterungsabhängigen
Verbrauchswerte EVWhz und EKhz zunächst
mit ortsbezogenen Koordinaten, z. B. Postleitzahlen, und zeitbezogenen
Koordinaten, z. B. dem letzten Tag des Abrechnungszeitraums (Stichtag),
logisch verknüpft.
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Anschließend
werden die Parameter mit einem durch Postleitzahl und Stichtag eindeutig
bestimmten Klimafaktor multipliziert. Seit September 2008 kann dabei
auf ein erweitertes, differenzierteres Angebot von Klimafaktoren
zurückgegriffen werden. Der Deutsche Wetterdienst stellt
auf der Basis von insgesamt deutschlandweit rund 400 Wetterstationen und
unter Nutzung moderner meteorologischer Methoden für jeden
einzelnen Postleitzahl-Zustellungsbezirk speziell ermittelte Klimafaktoren
zur Verfügung. Diese Klimafaktorenmatrix ist das Resultat
einer umfangreichen Modellrechnung, die als Witterungseinflussfaktoren
mindestens die Tagesmitteltemperaturen, die orografische Höhenlage,
die geografische Lage in einem 1 × 1 km-Gitternetz über Deutschland
sowie einen Gewichtungsfaktor für die Besiedlungsdichte
berücksichtigt. Weitere optionale Faktoren können
solare Strahlungseinträge, Windgeschwindigkeiten u. ä.
meteorologische Parameter sein. Die meteorologischen Parameter werden
in das Modell integriert und zwischen den Modellgitterpunkten interpoliert.
Die Verwendung dieser Klimafaktoren resultiert in einer deutlich
verbesserten Normierung der Verbrauchsdaten auf das per Konvention festgelegte
langjährige Witterungsmittel am Standort Würzburg
(Bayern). Die energetischen Verbrauchsdaten sind damit bereinigt
von witterungsabhängigen Einflüssen.
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Die
witterungsbereinigten Verbrauchsdaten sind aber noch abhängig
vom individuellen Verbrauchsverhalten der Bewohner (1), der Gebäudeart und
-größe (2) sowie dem energetischen Sanierungsstand
des Objektes (3). Die aufgrund des erfindungsgemäß einbezogenen
Datenbestands mögliche Clusterung der statistischen Gesamtheit
nach (2) und (3), also in dieser Hinsicht vergleichbarer Objekte,
bildet die Grundlage für eine konkrete Beurteilung des
individuellen Verbrauchsverhaltens (1). An dieser Stelle können
bereits direkte, aussagekräftige Vergleiche von Einzelobjekten
mit der statistischen Gesamtheit vorgenommen werden.
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Bei
Anwendung des Rückskalierungsverfahrens (alternativ zum
Normierungsverfahren) erfolgt eine Anpassung oder „Projektion” der
verallgemeinerten, normierten Energieverbrauchsdaten auf eine bestimmte
geografische Region innerhalb Deutschlands und auf einen bestimmten
aktuellen Zeitraum. Hierzu werden die Verbrauchsdaten der statistischen Gesamtheit
und/oder einzelner statistischer Vergleichsteilmengen (Vergleichscluster)
mit einer Klimafaktorenmatrix, vorzugsweise der oben erwähnten erweiterten
Matrix des Deutschen Wetterdienstes, bearbeitet. Die Skalierung
besteht konkret darin, alle Verbrauchsdaten durch das (gemäß der
geografischen Region und dem aktuellen Zeitraum) eindeutig bestimmte
Element der Klimafaktorenmatrix zu dividieren.
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Nach
der Normierung bzw. Rückskalierung der witterungsabhängigen
Energieverbrauchskennwerte und spezifischen Energiekosten werden
die witterungsunabhängigen Anteile wieder hinzuaddiert.
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Mit
dem erfindungsgemäßen Verfahren wird eine direkte
Vergleichsmöglichkeit für Objekte geschaffen,
für die aktuelle – zunächst nicht witterungsbereinigte – Energieverbrauchskennwerte
und spezifische Energiekosten vorliegen, also solche Objekte, die
selbst nicht Bestandteil der untersuchten statistischen Gesamtheit
sind.
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Grundsätzlich
ist es – eine ausreichende Datenmenge der statistischen
Gesamtheit vorausgesetzt – auch möglich, für
eine energetische Beurteilung eines Objektes einen eigens für
diese Beurteilung individuell angepassten aktuellen Vergleichscluster
zu generieren (dynamische Clusterbildung).
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Nicht-Patentliteratur
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- - EG-Richtlinie
2002/91/EG [0002]
- - VDI 2067 [0005]
- - VDI 3807 (2006) [0005]