Planungssicherheit Fehlanzeige?

Kompakt informieren

• Dominierten früher Softwaretools für exakt umrissene Planungsaufgaben, sind heute systembasierte, durchgängige und einfach zu bedienende Softwarelösungen gefragt.
• Sie müssen u.a. die Wünsche der Nutzer, gesetzliche Vorgaben, das Regelwerk, Herstellerdaten, größtmögliche Energieeffizienz und eine zuverlässige Ertrags- und Kostenprognose kombinieren.
• Das permanente Einpflegen aktueller Produkte und neuer Lösungen mit völlig neuen Aufgabenstellungen und ihre Vernetzung mit der gesamten Planungsaufgabe ist eine enorme Herausforderung.
• Nur über tagesaktuelle Online-Updates der Planungssoftware lässt sich eine sichere Planung, die alle Bedingungen erfüllt, gewährleisten.
• Gleichzeitig sollte auch das „Einfrieren“ einer Planung zu einem bestimmten Zeitpunkt und ein einfacher Aktualisierungsvergleich gegenüber einem zweiten Datumsstand möglich sein.

Begonnen hat die computerbasierte Unterstützung von Planungsaufgaben in der Heiztechnik mit kleineren Tools – oftmals auf der Basis von Excel, mit denen Berechnungen abgedeckt werden sollten. Schnell wurde klar, dass das Problem zum einen in einer stetigen Vergrößerung der Aufgabenstellungen lag – bedingt durch immer neue und individuellere Lösungen im Angebot der Hersteller. Zum anderen drehte sich das Rad der Vorschriften und technischen Inhalte immer schneller, sodass nicht daran zu denken war, die Tools bei allen Anwendern immer auf dem aktuellen Stand halten zu können. Und letztendlich spielten immer mehr Bestimmungen in die Aufgabenstellungen „benachbarter“ Richtlinien hinein – Koordination war gefragt.

Die Lösung bestand in umfangreichen Programmen, die möglichst viele Aspekte zusammenführen sollten. Auf dem laufenden Stand gehalten wurde diese Software in der Regel durch den Versand von CDs. Wie stör- und fehleranfällig dieses System war, leuchtet schnell ein – kann doch nicht sichergestellt werden, wer wirklich welches Update wann ausführt. Und darüber hinaus betrug die Reaktionszeit von einer Programmanpassung bis zur Produktion der CD oft mehrere Monate.

Die Lösung bot sich dann in Form von Programmen an, die mit den weiter wachsenden Möglichkeiten des Internet eine Chance zu schnellen, selbstständigen Updates boten Abb. 1 . Beim Programmstart prüft die Software automatisch, ob Updates vorliegen – ein Prozedere, das heute in vielen Bereichen selbst­verständlich ist. Was blieb, war die Tatsache, die Komplexität der Programme mit den notwendigen Wechselwirkungen berücksichtigen zu können Abb. 2.

Vaillant begann 2010 mit der Entwicklung einer übergreifenden Plattform in Form eines Planungsprogramms, das mehrere Einzellösungen zusammenführen sollte. „Wir wollten eine einfach bedienbare Plattform erstellen, bei der man sich trotz der Komplexität des Themas sicher sein kann, nicht nur das optimale, sondern auch das den aktuellen Normen entsprechende individuelle Ergebnis zu finden – ohne die Angst, im Kleingedruckten etwas übersehen zu haben“, beschreibt Andreas Christmann, ­Leiter Produkt und Marketing bei Vaillant Deutschland die Intentionen des Unternehmens. „Der Aufwand für unsere Software planSOFT war und ist dabei enorm. Es sind ­gerade die Verbindungen unterschiedlichster Anforderungen zwischen den Disziplinen und Normen oder Förderbedingungen, die bei der ständigen Aktualisierung berücksichtigt werden müssen.“

Wechselwirkungen berücksichtigen

Die Voraussetzungen für eine jederzeit aktuelle Software bietet das Internet. So ist es möglich, dass quasi bei jedem Start Änderungen und Ergänzungen abgefragt und in das Programmpaket integriert werden. Doch Aktualität ist nicht ausreichend, es müssen auch die vielfältigen Wechselwirkungen berücksichtigt werden. Wer beispielsweise die Energieeinsparverordnung (EnEV) einhält, erfüllt damit noch lange nicht alle Anforderungen des Erneuerbare-Energien-Wärmegesetzes (EEWärmeG). Dazu kommt noch der Informationsstand des Bauherrn, der durch Medienberichte zum einen gut informiert ist und auf bestimmte Fördergelder hofft, zum anderen aber nicht unbedingt den letzten Stand der Dinge und vorhandene Querbedingungen zum Erreichen der staatlichen Förderung kennt.

Christmann: „Hier haben wir, beispielsweise mit dem parallelen EnEV-Check und den Richtlinien des EEWärmeG, ein Instrument geschaffen, das die perfekte Kombination beider Gesetzeswerke individuell austariert – mit dem Ziel die bestmögliche Lösung auch hinsichtlich der KfW-Standards und KfW-Darlehen zu erreichen. Stellenweise sind diese KfW-Darlehen ja sogar als Finanzierungs-Grundlage eines Gebäudes vorgegeben und in der Planung geht es dann darum, den besten Weg zu finden, die jeweilige KfW-Förderung zu erhalten. Dafür ist es unabdingbar, Daten zwischen den Tools einer Planungssoftware frei übertragen zu können.“

Weitere wichtige Voraussetzung in der Beurteilung von Planungssoftware für die Heizungstechnik ist es, dass die maximal mögliche Anzahl an Parametern individuell verändert werden kann. Bestes Beispiel dafür ist die Planung einer Wärmepumpenanlage in Verbindung mit dem notwendigen Heizwärme- und Trinkwarmwasserbedarf. Während die Heizlast bedingt durch immer besser gedämmte Gebäude weiter sinkt, steigt der Warmwasserspitzenbedarf durch moderne Duschanlagen mit hohen Durchflussmengen kontinuierlich an. Gerade die notwendige hohe Vorlauftemperatur für die Trinkwassererwärmung stellt dann besondere Anforderungen an die Wärmepumpenanlage. Fast unbekannt beschreibt DIN EN 15450¹⁾ genau, wie in solchen Fällen eine Auslegung und Planung zu erfolgen hat. Die Aufgabe einer Planungssoftware besteht dann darin, innerhalb der Grenzen dieser Vorgaben einen möglichst großen Spielraum für die Breite der Daten zu lassen.

Neues in das Gesamtpaket integrieren

Darüber hinaus müssen Planungsprogramme so flexibel sein, neue Technologien und deren Voraussetzungen übergangslos in das Gesamtsystem integrieren zu können. Auch hierzu ein Beispiel aus dem Bereich Wärmepumpen: Dominierten vor wenigen Jahren noch mit weitem Abstand Geräte, die ihre Energie aus dem Erdreich beziehen, sind es nun – bedingt durch eine neue Generation hocheffizienter Produkte mit niedrigeren Investitions- und günstigen Gesamtkosten – die Luft/Wasser-Wärmepumpen. So eine Entwicklung führt dann beispielsweise zu der Notwendigkeit, bislang nicht berücksichtigte Aspekte bei der Planung einer Wärmepumpenanlage, etwa die TA Lärm²⁾, aufzunehmen Abb. 3.

Für den Aufstellungsort der Außengeräte von Wärmepumpen müssen dazu die gesetzlichen Rahmenbedingungen mit den Herstellerangaben zu Schallemissionen abgeglichen und so eine rechtlich abgesicherte Berechnungs- und Planungsgrundlage für die Außenaufstellung einer Wärmepumpe geschaffen werden. Die möglichen Aufstellungsorte können dann aber wiederum die Heizleistung etc. beeinflussen – Daten und Bedingungen, die eine umfassende Softwarelösung beinhalten und berücksichtigen muss.

Die ständige Aktualisierung bzw. die Einbindung von neuen technischen Lösungen kann beliebig fortgeführt werden, seien es Mini- und Mikro-Blockheizkraftwerke Abb. 4 oder Gas-Wärmepumpen auf Zeolith-Basis… Bei Blockheizkraftwerken kommen noch Anforderungen von der Stromseite hinzu. Und die Vernetzung nimmt zu: Photovoltaik-Anlagen interagieren zunehmend mit der Heizungs- und Klimatechnik, Wärmepumpen sollen schon bald helfen, Spitzen im Stromnetz zu glätten. Das alles hat wiederum Rückkopplungseffekte zur EnEV, zum EEWärmeG und zu Förderprogrammen…

Erweiterte Einsatzbereiche

Ähnlich gelagert ist die Vergrößerung der Anwendungsbereiche eigentlich bekannter Produkte. Bestes Beispiel dafür ist wiederum die Wärmepumpe. Eigentlich für die Wärmeerzeugung und Trinkwassererwärmung wird sie durch neue Lösungen der Anbieter und Anforderungen der Nutzer immer häufiger auch für die aktive bzw. passive Raumkühlung eingesetzt. Planungsprogramme, die hier Grenzen setzen, stellen schon kurzfristig nur noch eine eingeschränkte Unterstützung für den Fachplaner bzw. Fachhandwerker zur Verfügung.

„Die Herausforderung bei der permanenten Pflege und rechtzeitigen Erweiterung einer umfassenden Planungssoftware besteht auch in der notwendigen Marktkenntnis, welche Lösungen und Aspekte zusätzlich be­nötigt werden“, beschreibt Christmann die Überlegungen bei der Erweiterung der Software des Remscheider Herstellers. „Grundsätzlich wollen wir alle Themenfelder abdecken und es dem Anwender gleichzeitig leichter machen. Das ist zunächst einmal offensichtlich konträr zu einer fortwährenden Erweiterung der Software und stellt unsere Entwickler vor echte Herausforderungen. Beispielsweise steht und fällt in einer Heizanlage, die erneuerbare ­Energieträger integriert, die Effizienz und Funktionsfähigkeit mit der Auslegung des oder der Trinkwarmwasser- bzw. Pufferspeicher. Die Speicherauslegung muss wiederum zahlreiche nutzungsspezifische Randbedin­gungen berücksichtigen – vom zweiköpfigen Privathaushalt über die Turnhalle bzw. das Sportheim eines Fußballvereins mit entsprechender Duschanlage.“

Systemgedanken im Vordergrund

Die Anforderung, alle rechtlichen Rahmenbedingungen tagesaktuell unter Berücksichtigung von Förderkriterien zu erfüllen, muss stets auch mit den Ansprüchen der Nutzer bezüglich der Wärme-, Kälte-, Elektrizitäts- und Trinkwarmwasserversorgung korrelieren. Christmann: „Diesen Systemgedanken zu verinnerlichen und mit jeder Programmerweiterung umzusetzen, ist für mich das entscheidende Merkmal für die Beurteilung der Qualität einer Planungssoftware. Eigenständige und einzelne Tools bieten bei der zunehmenden Komplexität kaum noch eine echte Hilfe, das Potenzial für Fehler in den Querverbindungen benachbarter Disziplinen ist einfach zu groß. Nur der kon­sequent umgesetzte Systemgedanke bietet ­Planungssicherheit.“

Das Ende bei der Entwicklung von Grundlagen-Planungssoftware in der Heiztechnik ist dabei noch lange nicht erreicht, ist sich Christmann sicher. Neben weiteren technologischen Innovationen sieht er insbesondere für den Anlagensystem-Vergleich eine hohe Relevanz. „Durch die Möglichkeit, eines oder mehrere Ziele in der Heiztechnik durch fast beliebig viele Lösungsstrategien Abb. 5 zu erreichen, fehlt eine transparente Vergleichsmöglichkeit anhand verschiedenster Aspekte, insbesondere für Anlagen mit Wechselwirkungen in viele Bereiche hinein.““••

1) DIN EN 15450 Heizungsanlagen in Gebäuden – Planung von Heizungsanlagen mit Wärmepumpen. Berlin: Beuth Verlag, Dezember 2007

2) TA Lärm: Sechste Allgemeine Verwaltungsvorschrift zum BundesImmissionsschutzgesetz (Technische Anleitung zum Schutz gegen Lärm – TA Lärm) vom 26. August 1998 (GMBl Nr. 26/1998 S. 503). Die TA Lärm dient dem Schutz der Allgemeinheit und der Nachbarschaft vor schädlichen Umwelteinwirkungen durch Geräusche.

TGA-Planer: Schon bei zwei unmittelbar aufeinander folgenden, gleichen Bauvorhaben ist es sehr wahrscheinlich, dass sich inzwischen das zu beachtende Regelwerk, das Recht oder Förderprogramme verändert haben. Um Fehler zu vermeiden, sind neben dem eigenen Informieren stets auf dem neuesten Stand befindliche Planungswerkzeuge erforderlich.

Anlagenbauer: SHK-Anlagen müssen über ihre eigentliche Funktion hinaus in vielfältiger Weise im Einklang mit Normen, Verordnungen, Gesetzen und Förderprogrammen geplant und ausgeführt werden. Unterstützung bieten systembasierte Softwarelösungen auf dem tagesaktuellen Stand.

Bauherren: Das parallele Nichteinhalten mehrerer Verordnungen und Regelwerke kann eine hohe finanzielle Relevanz haben: Zum einen gibt es auch nach Jahren keinen Bestandsschutz auf Abweichungen vom Baurecht, zum anderen kann eine finanzielle Förderung zurückgefordert werden.

Die Heiztechnik-Planungssoftware planSOFT wurde 2010 von Vaillant erstellt und wird mittlerweile von rund 13000 Fachhandwerkern und Fachplanern für alle Planungsaufgaben in der Heiztechnik eingesetzt. Sie ist für Partner des Unternehmens kostenfrei aus dem FachpartnerNET herunterzuladen. Sie wird tagesaktuell online mit neuen Verord­nungen, Normen, Bedingungen etc. abgeglichen. Bestandteile sind u.a.:

• Berechnung des Jahres-Heizwärme- und des Jahres-Heizenergiebedarfs nach DIN V 4108-6
• Energetische Bewertung heiz- und raumlufttechnischer Anlagen – Heizung, Trinkwasser­erwärmung, Lüftung nach DIN 4701-10 / EnEV-Check mit Anlagenaufwandszahl
• Einhaltung EEWärmeG
• Lüftungsberechnung / Feuchteschutz – Berechnung des Luftaustausches von Wohngebäuden nach DIN 1946-6
• Auslegung von Wärmepumpen, Bivalenzpunktberechnung, Berechnung der Leistung der Trinkwassererwärmung nach DIN EN 15450, Berechnungen nach TA Lärm
• Berechnung der Jahresarbeitszahl von Wärmepumpen nach VDI 4650 Blatt 1 und die Ermittlung der Gesamt-Jahresarbeitszahl für Zeolith-Gas-Wärmepumpen nach VDI 4650 Blatt 2
• Speicherauslegung und Speicherdimensionierung
• Kraft-Wärme-Kopplung (KWK) – Ermittlung des Jahresbedarfsgangs durch individuelle Last­profile nach VDI 4655, Wirtschaftlichkeitsberechnungen, Finanzierungsmodellrechnungen, ökologische Auswertungen
• Kalkulation der Fördersummen gemäß MAP 2012
• Kühllastberechnung nach VDI 2078 Blatt 1

ist freier Fachjournalist und ­Inhaber der Fachpresseagentur Kommunikations-Management Schellhorn in Haltern am See und Herne. Telefon (0 23 64) 10 81 99, info@die-agentur.sh, http://www.die-agentur.sh