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SchnittstellenBruchstellen und Logikfehler der HOAI in der Technischen Ausrüstung – (Teil 1: Heiz-/Kühllast)

Abo-Inhalt26.04.20234313 Min. LesedauerVon Dipl.-Ing. Dipl. Wirtsch.-Ing. Martin Vielhauer, Honorarsachverständiger für Technische Ausrüstung, München

| Im HOAI-Planungsprozess der TA existieren eine Vielzahl von logischen Bruchstellen in der Zusammenarbeit der Gewerke. Diese erzeugen nicht nur erhebliche Störungen im Projektablauf, sondern auch Konflikte bezüglich des Honorars. PBP deckt in einer mehrteiligen Reihe die Leistungsbilddifferenzen zwischen den Fachgewerken auf und bietet Lösungsmöglichkeiten an. Teil 1 beschäftigt sich mit der wohl bekanntesten Bruchstelle, der Berechnung der Heiz-/Kühllast. |

Heiz-/Kühllastberechnung – Basis der TA-Planung in Lph 3

Sowohl die Norm-Heizlast nach DIN 12831 als auch die Kühllast nach VDI 2078 gehören für die Anlagengruppen 2 (Wärmeversorgungsanlagen) und 3 (Lufttechnische Anlagen) zu den wichtigsten Berechnungen in der TA-Entwurfsplanung. Sie dienen der Worst-Case Betrachtung bei der Auslegung der Anlagentechnik.

Dabei wird bei der Heizlast die tiefste Norm-Außentemperatur in der Heizperiode je Region verwendet (innere Lasten, wie Beleuchtung, IT oder Personen werden nicht angesetzt). Bei der Kühllast dagegen wird mit einer hohen, ebenfalls ortspezifischen Außentemperatur und Luftfeuchte, gerechnet. Die Ergebnisse der Heiz-/Kühllast dienen in der Entwurfsplanung als Basis für alle Folgeberechnungen, wie z. B.

  • der Heizkörperauslegung, Rohrnetz- sowie Ventil-/Pumpenauslegung,
  • der Auslegung des Wärmeerzeugers,
  • der Bemessung der Kälteverteilung und der Auslegung der Kältemaschine sowie der
  • Luftmengenberechnung (teilweise).

Bei Temperaturansätzen Beratungspflichten beachten

Die maximale Auslegungstiefst- und Höchsttemperatur sollten Sie aber nicht kommentarlos aus den Regelwerken übernehmen, sondern immer mit dem Bauherrn diskutieren. Beide treten nur wenige Stunden im Jahr auf, haben aber erhebliche Auswirkungen auf die Auslegung der technischen Systeme und damit auf deren Kosten.

Dabei kann es bei der Anlagentechnik der Wärmeversorgung schnell zu einer Überdimensionierung kommen, die die Technik im realen Betrieb zu einem energetisch ineffizienten Teillastbetrieb zwingt. Im Gegensatz dazu kann es sinnvoll sein, bei der Kühllast die Außentemperatur anzuheben. Das liegt daran, dass während des Lebenszyklus der Gebäudetechnik mit einem Anstieg der Temperaturen zu rechnen ist (Stichwort: Klimawandel / Beratungspflicht des Planers).

Da sich beide Themen auf die Größe der Anlagentechnik auswirken, sind diese im Übrigen auch unter Honorargesichtspunkten zu betrachten.

Überscheidende Planungsprozesse als Praxisproblem

Sowohl das Leistungsbild der HOAI als auch die Gerichte messen der Entwurfsplanung einen besonders hohen Stellenwert unter den Planungsphasen bei (PBP, Ausgabe 11 / 2021, Seite 13 → Abruf-Nr. 47635816).

Diese Grundleistungen der HOAI, Lph 3 basieren auf der Heiz-/Kühllast

  • Leistungsbild – Technische Ausrüstung - Lph 3 - Anlage 15.1
  • b) Festlegen aller Systeme und Anlagenteile
  • c) Berechnen und Bemessen der technischen Anlagen und Anlagenteile, Abschätzen von jährlichen Bedarfswerten (z. B. Nutz-, End- und Primärenergiebedarf) und Betriebskosten; Abstimmen des Platzbedarfs für technische Anlagen und Anlagenteile; (…ff).

Diese Daten müssen andere Planungsbeteiligte zuliefern

Um die geschuldete Leistung – eine raumgenaue Heiz-/Kühllast – zu berechnen (ein Abschätzen ist nicht ausreichend), benötigen Sie als TA-Planer spezifische Daten von anderen Planungsbeteiligten; und zwar zu Beginn der Entwurfsplanung. Dazu gehören u. a.:

  • Wärmedurchgangskoeffizient der Bauteile
  • Grundrisse und Gebäudekubatur
  • Betriebszeiten des Gebäudes (differenziert nach einzelnen Bereichen)
  • Einzuhaltende Raumtemperaturen (Sommer und Winter)
  • Personenbelegung für alle Bereiche
  • Wärmelasten durch Beleuchtung und innere Lasten
  • Art der Kühlung (Flächenkühlung oder Kühlung über Luftsysteme)
  • Raumflächen, lichte Raumhöhen und Geschosshöhen
  • Höhe Fußbodenaufbau und Deckenstärken
  • Brüstungshöhen und Höhe der Fenster
  • Dicke und exakte Schichtaufbauten der Bauteile
  • Rahmenanteil und Energiedurchlassgrad der Verglasung
  • Lichtdurchlässigkeit der Verglasung und Lage des Sonnenschutzes
  • Gesamtenergiedurchlassgrad der Verglasung
  • Abminderungsfaktor der Sonnschutzeinrichtung

Die Krux: Am Beginn der Lph 3 liegen diese Parameter gar nicht alle vor

Genau hier liegt das Problem. Wie oben beschrieben ist die Heiz-/Kühllast die Initialberechnung für alle weiteren Berechnungen von zwei Anlagengruppen. Ist sie falsch, sind auch alle Folgeberechnungen falsch.

Betrachtet man sich jedoch die Liste der Berechnungsparameter, wird schnell klar, dass weder der Architekt noch der Bauphysiker diese Werte in der notwendigen Detailtiefe am Anfang der Entwurfsphase liefern können. Das Dilemma nimmt seinen Lauf.

Übliche Praxislösungen sind für TA-Planer fatal

Das Problem ist seit Jahrzehnten bekannt und tritt in fast jedem Projekt auf. Viele Fachplaner, Bauphysiker und Architekten versuchen, sich um diesen Konflikt herumzuarbeiten und auch Bauherren und Projektsteuerer sind oft ratlos. Meist werden dann halbgare „Workarounds“ unter den Planern abgesprochen. Dabei entstehen jedoch erhebliche Risiken für den TA-Planer.

Planen auf fiktiven oder nicht freigegebenen Annahmen

Oft berechnet der TA-Planer die Heiz-/Kühllast auf fiktiven Annahmen der Fachplanerkollegen oder unfertigen Grundrissen des Architekten und setzt sich so einem massiven Honorarrisiko aus. Das gleiche gilt, wenn nicht durch den Bauherrn autorisierte Grundlagen verwendet werden. In beiden Fällen läuft der TA-Planer Gefahr, dass bei Änderung der Rahmenparameter, die Planung und Berechnung honorarneutral wiederholt werden muss. Dies kann zur Neuerstellung großer Teile der Planung führen, wie z.B. der

  • Wiederholung der Kollisionsplanung über mehrere Gewerke,
  • Neuauslegung der Kühldecken, Luftmengen oder des Rohrnetzes sowie
  • der Anpassung der Informationen für Tragwerksplaner und Architekt.

Auch können Wiederholungsleistungen bei anderen fachlichen Beteiligten erforderlich werden. Ganz zu schweigen davon, dass nicht final abgestimmte Annahmen zu einem falschen Planungsergebnis am Ende der Lph 3 führen.

Planen auf selbsterstellten Parametern ohne Versicherungsschutz

Wählt oder erstellt der TA-Planer bestimmte Angaben aus der Not heraus selbst, wie z. B. u-Werte, Wandaufbauten oder Fenstergrößen, entsteht noch ein zusätzliches Risiko, nämlich ein fehlender Versicherungsschutz. Denn das Erstellen von Wandkonstruktionen entspricht nicht seinem Berufsbild, genauso wenig wie die Festlegung von u- und g-Werten. Hierfür gibt es das Leistungsbild der Bauphysik (1.2 HOAI 2021). Verlässt der TA-Planer jedoch sein Berufsbild, so ergeben sich Deckungsprobleme bei der Berufshaftpflicht, was sehr unangenehm werden kann.

Nicht ohne Not Planungsfehler begehen

Beenden Sie als TA-Planer eine Entwurfsplanung mit einer Heiz-/Kühllast auf fiktiven oder selbsterstellten Annahmen, ohne dies mit dem Bauherrn zu vereinbaren, haben Sie überdies einen Planungsfehler begangen. Da Sie eine Teilleistung nach HOAI mangelhaft erbracht haben, mindert das auch Ihren Honoraranspruch.

Wichtig | In diesem Zusammenhang sei nochmals an die Qualitätsprämissen für einen erfolgreichen Abschluss der Lph 3 der TA-Planung erinnert. Das sind lt. OLG Frankfurt (Urteil vom 16.03.2010, Az. 14 U 31/04, Abruf-Nr. 123559 und PBP 11/2021, Seite 13 → Abruf-Nr. 47635816)

  • die Sicherstellung einer änderungsfreien Weiterplanung,
  • die Festlegung der Systeme und Anlagenteile und
  • sorgfältige Berechnungsergebnisse für alle Anlagenteile.

Vor allem der letzte Punkt verdeutlicht, dass keine Schätzungen oder fiktiven Annahmen zulässig sind. Auch wird klargestellt, dass es sich um „keine Fortschreibung der Planung“ im Sinne der Ausführungsplanung der HOAI handelt. Ein Verschieben der Heiz-/Kühllastberechnung in die Lph 5 ist unter den vorgenannten Prämissen nicht zu rechtfertigen.

Wichtig | Seien Sie insbesondere bei der Übergabe der Entwurfsplanung an einen Generalunternehmer vorsichtig (Ausschreibung auf Basis der Lph 3): Das Herzstück der Berechnung – die Heiz-/Kühllast – muss passen!

Neue Architektengrundriss am Ende der Lph 3 – Nein

Ein weiterer Stolperstein ist der oft von Architekten- oder Bauherrenseite an Sie herangetragene Wunsch, kurz vor Abgabe der Lph 3 einen neuen Grundriss für die Planung zu hinterlegen. Lassen Sie sich darauf nicht ein! Denn die Wahrscheinlichkeit, dass sich Planungsgrundlagen, wie z. B. Wände, Stützen oder Schächte geändert haben, ist extrem hoch. Führen dann Leitungen oder Kanäle durch Stützen, ist das Ihr Planungsfehler. Ist ein solches Vorgehen dennoch nicht zu vermeiden, sollten Sie sich von Ihrem Bauherrn schriftlich von jeglichen Risiken entbinden lassen.

Zeitschiene und Terminabläufe beachten

Weiterhin muss klar sein, dass die Berechnungen Zeit in Anspruch nehmen. Üblicherweise wird dazu eine spezielle TA-Software benutzt. Dafür muss das Bauwerk jedoch noch oft komplett nachmodelliert und mit den erforderlichen Berechnungsparametern bestückt werden. Allein diese Aufgabe kann bei größeren Gebäuden Wochen in Anspruch nehmen. Erst nach Fertigstellung der Heiz-/Kühllast können die Folgeberechnungen durchgeführt und deren Ergebnisse an die Architektur übergeben werden.

Praxistipp | Es gibt erste Ansätze, Schnittstellenprobleme über ein gemeinsames BIM-Modell zu lösen. Dafür muss das Architekturmodell allerdings eine sehr hohe Qualität aufweisen, was in der Praxis selten der Fall ist. Außerdem modellieren Architekten Bauteile oft anders, als von der TA-Planung benötigt. Darüberhinaus müssen alle Daten und Wandaufbauten eingepflegt sein, um die Übertragung in Berechnung zu ermöglichen.

Lösungsmöglichkeiten für das Heiz-/Kühllast-Problem

Es wird deutlich, dass die logische Bruchstelle der unterschiedlichen Planungsabläufe das gesamte Planungsteam und Projekt paralysiert, wenn man sich strikt HOAI-konform verhält. Was also tun?

Der wichtigste Punkt ist eine offene und transparente Kommunikation. Besprechen Sie die Schnittstellenprobleme frühzeitig mit allen Planungsbeteiligten, insbesondere auch mit Ihrem Bauherrn. Zur Lösung stehen Ihnen folgende zwei Ansätze zur Verfügung:

1. Heiz-/Kühllast auf Basis Design-Freeze mit Terminnachlauf

Die sauberere, terminlich aber für alle Beteiligten schwierigere Methode ist ein gestuftes Vorgehen mit einem Design-Freeze sowie einer nachlaufenden Zeitschiene für die TA-Planung.

Zu beachtende Teilleistungen aus der Lph 2

10.1 Leistungsbild Gebäude (Anlage 10 (zu § 34 Abs. 4, § 35 Abs. 7) – Lph 2

  • d) Klären und Erläutern der wesentlichen Zusammenhänge, Vorgaben und Bedingungen (zum Beispiel städtebauliche, gestalterische, funktionale, technische, wirtschaftliche, ökologische, bauphysikalische, energiewirtschaftliche, soziale, öffentlich-rechtliche)
  • e) Bereitstellen der Arbeitsergebnisse als Grundlage für die anderen an der Planung fachlich Beteiligten sowie Koordination und Integration von deren Leistungen

Leistungsbild Bauphysik – Lph 2 (1.2.2- HOAI 2021)

  • e) Erstellen eines Gesamtkonzeptes in Abstimmung mit der Objektplanung und den Fachplanungen
  • f) Erstellen von Rechenmodellen, Auflisten der wesentlichen Kennwerte als Arbeitsgrundlage für Objektplanung und Fachplanungen

Wie bei Durchsicht der Grundleistungen der Leistungsbilder Architektur und Bauphysik deutlich wird, müssten nach einem korrekt ablaufenden Planungsprozess zu Beginn der Lph 3 bereits ca. 35 bis 50 Prozent der benötigten Daten für die Berechnung der Heiz-/Kühllast vorliegen. Dies ist aber in der Regel nicht der Fall. Das Hautproblem ist dabei das Fehlen von belastbaren und raumgenauen Grundrissen. Diese werden vom Architekten oft erst am Ende der Lph 3 erstellt.

Da der heizlastbasierte Planungsprozess starken Einfluss auf die gesamte TA-Planung hat, bleibt nur eine Lösung: Sie muss zeitversetzt nachlaufen, um eine unfertige bzw. mangelhafte Planung zu vermeiden. Als TA-Planer starten Sie also erst später und arbeiten Ihre Leistung auf einer vom Bauherrn freigegebenen Planungsgrundlage (Design-Freeze) strukturiert ab. Problem: Die Planungszeit wird stark in die Länge gezogen und der Bauherr muss auf den Abschluss der Lph 3 (inkl. Kostenberechnung) warten.

2. Heiz-/Kühllast als vereinbarte Wiederholungsleistung

Die Praxis zeigt, dass der erste Lösungsansatz oft nicht zum realen Projekt-ablauf passt. Daher ist es besser, folgende Vorgehensweise mit Bauherr, Architekt und Bauphysiker zu vereinbaren. Im Wesentlichen wird die Heiz- und Kühllast als vereinbarte Wiederholungsleistung gesplittet. So gehen Sie vor:

Praxistipp | Die zweite Lösung hat viele Vorzüge:

  • Weder Projektfortschritt noch Planungsteam werden behindert.
  • Als TA-Planer vermeiden Sie das Risiko einer mangelhaften Planung bzw. Probleme mit Ihrer Versicherung.
  • Ihr Bauherr erhält eine von allen Planern gleichzeitig erstellte Entwurfsplanung (wenn auch mit leicht verzerrten Qualitäten).
  • Der Architekt kann bis zum Ende der Lph 3 an der Entwurfsplanung weiterarbeiten, der Bauphysiker erhält ausreichend Zeit, seine Leistung zu optimieren.
  • Aufgrund der weiterentwickelten Architekturplanung (auch nach Design-Freeze Lph 3) wird die Qualität der Basis für die Lph 5 verbessert, da über die Wiederholung der Grundleistung eine Anpassung erfolgt.
  • Klären Sie schon in der Lph 2 alle Projektbeteiligten über das Schnittstellenproblem der Heiz-/Kühllast auf.
  • Vereinbaren Sie mit Ihrem Bauherrn schriftlich, dass auf klar definierten, aber nicht endgültigen Grundrissen, bauphysikalischen Kennwerten und sonstigen Rahmenbedingungen eine vorläufige Heiz-/Kühllastberechnung in Lph 3 durchgeführt wird. Wichtig ist ein sinnvoller Zeitpunkt der Datenübergabe: Je stabiler die Basis, desto geringer die Wiederholung in Lph 5.
  • Klären Sie den Bauherrn schriftlich über die aus der Vereinfachung resultierenden Vorteile und Risiken des Verfahrens auf. Lassen Sie sich das Vorgehen ebenso schriftlich bestätigen. Ggf. muss mit Reserven in Schächten, abgehängten Decken und Zentralen gerechnet werden.
  • Bestimmen Sie daraufhin Ihre Bearbeitungszeit. Stellen Sie klar, dass der TA-Entwurf ab dem Zeitpunkt der Datenübergabe, nur auf dem festgelegten Planstand (und Kennwerten) erstellt wird (keine simultane Planung von Grundrissen).
  • Vereinbaren Sie mit Ihrem Bauherrn bereits in Lph 3, dass zu Beginn der Lph 5 die Wiederholung von Grundleistungen notwendig wird. Dazu zählt u. a. die Neuberechnung der Heiz-/Kühllast auf final abgestimmte Planungsparametern und davon abhängig ggf. die Anpassung von Rohrnetz, Heiz- und Kühlflächen, inkl. Schachtanpassung sowie die Wiederholung der Kollisionsplanung.
  • Kalkulieren Sie überschlägig Ihr Honorar als Preisindikation für die Wiederholung (entweder über § 10 Abs. 2 HOAI oder über eine Stundenaufstellung, die die einzelnen Tätigkeiten darstellt). Klären Sie die Abrechnungsparameter vorab und diskutieren Sie diese mit Ihrem Bauherrn.
  • Lassen Sie sich im Terminplan (Lph 5 ) ein Zeitfenster für Ihre Wiederholungsleistungen eintragen.

Wichtig | Vor allem bei der Planung von Bürogebäuden ist die raumgenaue Heiz-/Kühllast oft ein besonders großer Diskussionspunkt. Das liegt daran, dass meist erst in der Lph 5 festgelegt wird, ob Großraum- oder Einzelbüros erstellt werden. Als praxiskonformer Kompromiss bietet sich an, sog. thermische „Schlecht-Räume und Spangen“ zu definieren. Meist sind dazu vorab die kleinstmöglichen Eckräume zu analysieren, während Standardflächen an der Fassade als ein Raum behandelt werden. Ein solches Vorgehen sollten Sie aber unbedingt mit Ihrem Bauherrn abstimmen.

Fazit | Die Heiz-und Kühllastberechnung ist das Herzstück der Berechnung in der TA-Entwurfsplanung. Daher muss schon in Lph 2 gemeinsam mit dem Bauherrn und anderen Fachplanern das strukturelle und terminliche Problem des HOAI-Ablaufs dieser Berechnung besprochen werden. Eine mit dem Bauherrn vereinbarte Stufen-Lösung mit Wiederholungsleistungen stellt meist die beste Möglichkeit dar, den Projekterfolg sicherzustellen und Risiken für alle Parteien zu reduzieren.

AUSGABE: PBP 5/2023, S. 10 · ID: 49308932

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