Das „Home Energy Model“ – Der Künstler, der früher als SAP bekannt war

Parallel zu ihrerKonsultation zu denBauvorschriftendes „Future Homes Standard“hat die Regierung umfassende Änderungen an der Berechnungsgrundlage für Teil L der Bauvorschriften (Energieeinsparung) bekannt gegeben undeine Konsultation zu dem neuen Ansatz eingeleitet.

DasStandardAssessment-Verfahren (SAP)ist seit 1993 die von der Regierung anerkannte Methode zur Bewertung der Energieeffizienz von Wohngebäuden im Vereinigten Königreich. Damals wurde es als wichtig erachtet, dass die Methode so einfach sein sollte, dass sie mit Stift, Papier und Taschenrechner durchgeführt werden konnte. 

Es war unvermeidlich, dass Computersoftware auf den Markt kam, um die Arbeit der Energieberater zu erleichtern. Diese von Drittanbietern bereitgestellten Anwendungen mussten vomBuilding Research Establishment(BRE) – der für die Entwicklung von SAP zuständigen Stelle – geprüft werden, bevor sie zum Nachweis der Einhaltung der Bauvorschriften verwendet werden konnten.

In den nachfolgenden SAP-Versionen, die 1998, 2001, 2005, 2009, 2012 und 2022 veröffentlicht wurden, nahm die Komplexität des Modells zu.  Bauelemente wurden auf ausgefeiltere Weise berücksichtigt, um die Genauigkeit des Modells zu verbessern (beispielsweise die Behandlung von Verbindungsstellen in der Wärmedämmung oder – mein persönlicher Favorit – eine verbesserte Berücksichtigung der Leistung von Solarthermieanlagen im Jahr 2005). Neue Technologien fanden im Bauwesen zunehmend Anwendung und mussten daher in das Modell aufgenommen werden (beispielsweise Batteriespeicher im Jahr 2022).

SAPs Wachstumsschmerzen

Die Mängel dieses Ansatzes hatten sich im Laufe der Zeit bereits abgezeichnet, wurden jedoch durch die Umsetzung im Jahr 2022 besonders deutlich. Die Bauträger hatten große Schwierigkeiten, neue Wohnungen zu bauen, die den bereits geltenden neuen Bauvorschriften entsprachen, da die Software von Drittanbietern aufgrund von Verzögerungen im Zertifizierungsprozess noch nicht verfügbar war.

Ein weiterer Grund für eine umfassende Überprüfung des Modells,auf den der Ausschuss für Klimawandel hingewiesen hatte, war das Aufkommen von Schlüsseltechnologien, die sich nicht ohne Weiteres oder präzise rechtzeitig in den bestehenden Rahmen integrieren ließen:

• Photovoltaik und Eigenverbrauch des erzeugten Stroms
• Stromspeicherung in Batterien
• Solar-PV-Umschalter
• Zeitabhängige Stromtarife
• Intelligente Energiesteuerung – die Nutzung von Energie so zu zeitlich abzustimmen, dass sie mit günstigen Tarifen und der Verfügbarkeit erneuerbarer Energien zusammenfällt.

Das SAP-Modell basierte auf einer monatlichen Zeitauflösung. Das bedeutete, dass die Auswirkungen neuer Technologien in Praxistests nachgewiesen und ein Durchschnittswert über mehrere Haushalte ermittelt werden mussten, bevor eine vereinfachte, monatliche Auswirkung in das Modell einfließen konnte.

Ein typisches Beispiel hierfür war die Einführung von Batteriespeichern in der Version 2022. Da die Technologie relativ neu war, lagen nur wenige Daten vor. Durch die Anwendung einer Regressionsgeraden auf die verfügbaren Daten wurde ein vereinfachter Durchschnittswert abgeleitet, der die installierte Solarleistung, den Gesamtenergieverbrauch und die Batteriespeicherkapazität miteinander verknüpfte.  Diese Formel wurde in das monatliche SAP-Modell integriert. Da keine Daten zu Haushalten vorlagen, die Batteriespeicher mit Solar-PV-Umschaltern kombinierten, erlaubte SAP nur den Einsatz einer der beiden Technologien gleichzeitig.

 Ein neuer Ansatz

Die Regierungführt derzeit eine Konsultation zu einer grundlegenden Überarbeitung des Modells durch. Die Änderungen sind so umfangreich, dass der Name „SAP“ zugunsten einer neuen Bezeichnung – „The Home Energy Model“ – aufgegeben wurde. Zu den Änderungen gehören:

• Das Modell wird als cloudbasierte Software-„Kern-Engine“ verfügbar sein, wobei der Quellcode auf GitHub veröffentlicht wird.
• Für verschiedene Anwendungen werden „Wrapper“ veröffentlicht – diese enthalten unterschiedliche Ausgangsannahmen als Eingabedaten, die dann in dieselbe Kern-Engine eingespeist werden. Der erste Wrapper, der veröffentlicht wird, ist für die Bauvorschriften von 2025 vorgesehen, gefolgt von einem Wrapper zur Erstellung von Energieausweisen (EPCs) für Bestandswohnungen.
• Die Software arbeitet mit einer Zeitauflösung von 30 Minuten, was eine bessere Modellierung intelligenter Technologien wie Solarenergie, Batteriespeicher und zeitabhängige Stromtarife ermöglicht.
• Eine aktualisierte Berechnung der Solarstromerzeugung basiert auf der stündlichen Berechnungsmethode gemäß BS EN 15316-4-3:2017, die den Einfluss der Belüftung auf der Rückseite der Module berücksichtigt.

Auswirkungen auf die Solarbranche

 Die Solarbranche sollte den Wechsel von SAP zum neuen Home Energy Model begrüßen.

Der Umstieg auf cloudbasierte Software bringt den Ansatz auf den neuesten Stand. Die Trennung einer Kern-Engine, die auf den besten verfügbaren bauphysikalischen Modellen basiert, von den „Wrappern“, die die Annahmen und Eingaben in das Modell für spezifische Anwendungen wie Bauvorschriften oder Energieausweise klar sichtbar machen, erleichtert es erheblich, die Funktionsweise der „Black Box“ nachzuvollziehen.

Die Umstellung auf eine halbstündige Auflösung unterstützt in besserer Weise die mit Solar-PV kompatiblen Technologien – Batteriespeicher, intelligente Energiesteuerungen und Warmwasserbereitung durch PV-gespeiste Tauchsieder. Dies wird die Stellung der Solar-PV als fester Bestandteil jedes in Großbritannien neu gebauten Hauses weiter festigen.

Dieser Blog wurde zuerst auf Solar Blogger hier veröffentlicht.

Hauptbild von gov.uk