V2-Neues Banner-schlicht

Tel.:  089 79100542

Fax.: 089 79100572

mob.: 0179 1078882

info@energieberatung-muenchen-ibj.info

info@ing-büro-junge.de

Icon-Home-1

Icon-Site-Map

Icon-Impressum

Home

Klimaschutz

Leistungen

Förderungen

Gebäudehülle

Heizung

Lüftung

Photovoltaik

Lüftungsanlagen: Auf dieser Seite

Warum Lüften

Um ein behagliches Raumklima aufrecht zu erhalten, muss die Luft in Wohn- und Arbeitsräumen regelmäßig erneuert werden. Anlass zum Lüften können verschiedene Faktoren geben, die beeinträchtigend auf ein angenehmes Raumklima wirken wie z.B.:

  • “Verbrauchte”  Luft. Hinter diesem etwas unscharfen Begriff verbergen sich Faktoren wie:
    • Geringer Sauerstoff-Gehalt / zu hoher CO2-Gehalt der Luft
    • Verunreinigung der Luft durch Gerüche und Körperausdünstungen
    • Belastung der Luft durch Schadstoffe im wesentlichen aus Baumaterialien und Einrichtungsgegenständen der Wohnung.
  • Zu hohe oder zu geringe Luftfeuchte. Zu hohe Luftfeuchte kann zudem zu weiteren unangenehmen Begleiterscheinungen führen (Schimmel, Bauschäden).
  • Zu hohe oder zu niedrige Raumtemperaturen. Manuelles Lüften geht in der kalten Jahreszeit auch immer mit einer temporären Absenkung der Raumtemperatur einher, die als unangenehm empfunden wird.

Aufrechterhaltung der Luftqualität

CO2-Zunahme-1Person

CO2 als Indikator für Luftqualität

CO2

Konzen-

tration

empfundene Luftqualität

0,1%

Luftqualität nicht befriedigend

0,15%

zunehmende Müdigkeit,

verringerte Leistungsfähigkeit

0,5-1%

erhöhte Atemfrequenz,

verringerte Leistungsfähigkeit

3-4%

Kopfschmerzen

und Schwindel

Chemische Zusammensetzung der Luft in unverbrauchtem und nicht verunreinigtem Zustand:

  • 78 % Stickstoff,
  • 21 % Sauerstoff,
  • 0,04 % Kohlendioxid,
  • Rest: Edelgase/Spurengase.

Darüber hinaus enthält Raumluft u.U. eine Reihe weiterer  Stoffe die eigentlich nicht erwünscht sind und deren Konzentration auf einem Minimum gehalten werden sollte:

  • Schadstoffausgasungen von Möbeln, Textilien Bodenbelegen, Farben, Lösungsmitteln
  • Radon (radioaktiv, Keller)
  • Pollen, Staub, Gerüche, Mikroorganismen

* in einem durchschnittlichen Wohnraum durch eine Person (Bild links)

  • Zur Aufrechterhalung der Luftqualität ist ein Austausch der Luft in Wohn- und Arbeitsräumen erforderlich. Dies kann periodisch oder kontinuierlich erfolgen. Es ist auf jeden Fall sicher zu stellen, dass sowohl die Konzentration von Schadstoffen und  Gerüchen als auch die CO2-Konzentration bestimmte Grenzwerte nicht überschreiten.
  • Aus einer Vielzahl von Untersuchen des Raumklimas hat sich ein  direkter Zusammenhang zwischen der CO2-Konzentration in einem Raum, und der Belastung der Raumluft durch Gerüche und Stoffwechselprodukte aus Atmung, Transpiration und Körperausdünstungen der Nutzer ergeben.
  • Damit hat sich die CO2 Konzentration als sicherer Indikator für die Notwendig eines Luftaustausches erwiesen. Bei Sicherstellung einer erträglichen CO2-Konzentration ist auch die Entsorgung der übrigen, die Raumluft belastenden, Schadstoffe gewährleistet. Umgekehrt führt ein Lüften auf Grund “schlechter Luft/Mief” auch zu einem befriedigenden Stand von CO2- und Schadstoffkonzentration.
  • Ein Lüften “weil der Sauerstoff verbraucht ist “, ist nicht zielführend, da der CO2 Gehalt der Luft  längst ein kritisches Niveau erreicht hat, bevor ein Sauerstoff Mangel auftritt.

Vermeiden von Feuchteproblemen

Abgabe von Feuchtigkeit in Wohnungen

Mensch schlafend

40-50 g/Stunde(h)

Mensch Hausarbeit

ca. 90 g/h

Mensch anstrengende Tätigkeit

ca. 175 g/h

Duschbad

ca. 1770 g/Bad

Wannenbad

ca. 1100 g/Bad

Mittelgroßer Gummibaum

10-20 g/h

Wäsche trocknen 4,5kg geschleudert

50-200 g/h

Kochen

400-500 g/h-Kochzeit

Unterschreitung des Taupuktes , dabei ausfallende Wassermenge

Wirkung des Luftaustausches (Lüften) auf die Raumluftfeuchte

Bild 1

Bild 2

Bild 3

  • Bild 1: In Wohn- und Arbeitsräumen wird ständig Feuchtigkeit in Form von Wasserdampf erzeugt . Die Luft ist in der Lage eine bestimmte Menge von Wasserdampf aufzunehmen, dadurch erhöht sich die Luftfeuchtigkeit im Raum.
  • Die Luft kann abhängig von ihrer Temperatur unterschiedliche Mengen von Wasserdampf aufnehmen. Je höher die Temperatur der Luft je größer die aufnehmbare Wasserdampfmenge (Luft von 20oC z.B.: kann max.17,3g/m3 aufnehmen). Nimmt man in einem Badezimmer mit einem Luftrauminhalt von 25m3 ein Duschbad (erzeugt 1770g Wasserdampf) dann wäre die Wasserdampfkonzentration im Raum >70,8g/m3. Die Luft kann aber nur 17,3g/m3 aufnehmen. Die überschüssigen 53,5g/m3 würden sich als Wasserdampfkondensat an den kältesten Teilen des Bades (Fenster, Außenwände) niederschlagen.
  • Bild 2: Die Luftfeuchtigkeit wird üblicherweise in Prozent der maximal aufnehmbaren Dampfmenge angegeben (relative Luftfeuchtigkeit). Die Luft im Beispiel  Bild 2 hat bei 20oC eine relative Luftfeuchtigkeit von 75% (absolut 0,75x17,3g=13g/m3). Bei einer Abkühlung der Luft auf 15,4 oC würde die Luftfeuchtigkeit 100% erreichen. Dieser Zustand wird auch als Taupunkt der Luft bezeichnet. Der Taupunkt der Luft ist abhängig von der Temperatur und der relativen Luftfeuchte. Jede Abkühlung über den Taupunkt hinaus führt zu einer Kondensation von  Wasserdampf. Trifft die  Luft im Beispiel auf eine 12oC kalte Außenwand, würden  bis zu 2,3g Wasser je abgekühltem m3 an die Wand abgeben. Treten solche Verhältnisse des öfteren und über längere Zeiträume auf, kommt es zu Schimmelbildung, zur Durchfeuchtung der Wände und u.U. zu Bauschäden am betroffenen Teil. Nicht jede Dampfproduktion in einem Raum, die theoretisch zur Kondensation führen müsste, führt auch praktisch dazu. Die Materialien der umfassenden Wände und auch Möbel, Papier oder Textilien im Raum können Feuchte aus der Luft aufnehmen, puffern und später wieder abgeben. Diese Pufferungsfähigkeit ist von Material zu Material unterschiedlich und wird als Sorptionsfähigkeit bezeichnet. So hat z.B.: eine geflieste Wand im Bad keine Pufferfunktion, eine Außenwand mit Lehm-  oder Kalkputz aber eine hohe Speicherfähigkeit.
  • Bild 3: Auf alle Fälle muss, wenn Wasserdampf produziert wurde, dieser wieder weggelüftet werden. Mit dem Lüften wird der Dampfgehalt der Luft reduziert. Damit kann die Luft dann auch wieder “zwischengepufferte” Feuchtigkeit aus der Umgebung aufnehmen. Bild 3 zeigt die Wirkung des Lüftens auf die Luftfeuchtigkeit in einem Raum. Es wird eine Winterlüftung (Außenlufttemperatur 4oC, Luftfeuchte 88%, grün) und eine Frühjahrs- Herbstlüftung. (Außenlufttemperatur 12oC, Luftfeuchte 78%, blau) dargestellt. Die Raumtemperatur beträgt 20oC. Die Kühle Außenluft ersetzt die Luft im Raum und wird wieder auf 20oC aufgeheizt (Lüftungsvorgang). Mit dem Lüftungsvorgang wird eine bestimmte Wassermenge in den Raum eingebracht (5,6g Winter, 8,3g Übergangszeit). In der erwärmten Luft befindet sich zwar die gleiche Wassermenge, die relative Luftfeuchte ist aber erheblich geringer als zuvor in der Außenluft (32% bzw. 47%). Real wird eine Mischung  aus alter Raumluft und neuer Außenluft erzeugt, aber hohe Luftfeuchten der alten Luft werden signifikant reduziert. Dieser Vorgang vollzieht sich im Winter in kürzerem Zeitraum als in der Übergangszeit und dauert im Sommer am längsten. Im Sommer ist das Problem der Schimmelbildung an kalten Stellen der Außenwand auf Grund der dann hohen Wandtemperaturen allerdings kaum von Bedeutung.
  • Luftfeuchte wirkt sich schädlich aus, wenn sie an kalten Stellen der Außenwände kondensiert. Schimmel kann sich schon bilden wenn die relative Luftfeuchte an der Maueroberfläche 80% beträgt (siehe auch Schimmel und Feuchteschutz)

Lüftung und Energieverbrauch

Endenergieverbrauch (ohne Hilfsenergie) bei unterschiedlichen Luftwechselraten

Luft-

wechsel

Energieverbrauch

Verbrauchs Delta

[1/h]

 [kWh/a]

[€]

[€]

[%]

0

48.054

3.844

0

0,00%

0,2

50.633

4.051

206

5,37%

0,7

57.061

4.565

721

10,76%

1

60.883

4.871

1.026

26,70%

1,5

67.084

5.367

1.522

39,60%

Beispiel: EFH, Baujahr 1958, Wohnfläche 153m2, Luftvolumen 461 m3, Ölpreis: 0,08€

Der Austausch der Raumluft beim Lüften führt in der Energiebilanz eines Gebäudes zu Lüftungsverlusten. Um die Innentemperatur aufrecht zu erhalten, müssen diese Verluste durch die Heizanlage ausgeglichen werden (Aufheizen der durch Lüften eingebrachten kalten Außenluft auf das Innentemperaturniveau).

Die Häufigkeit des Luftwechsels beim Lüften wird als Luftwechselrate bezeichnet (gemessen in: “Häufigkeit des kompletten Austausches der Luft in einem Raum oder einem Gebäude je Stunde”).

Lüftung erfolgt über Undichtheiten der Gebäudehülle (Selbstlüftung oder natürliche Lüftung), manuelle gezielte Lüftung über die Fenster (Fensterlüftung) oder maschinelle Lüftung durch Lüftungsanlagen.

Selbstlüftung in Altbauten führt je nach Grad der Luftdichtheit der Gebäudehülle zu ca. 0,1 bis 0,7 Luftwechseln pro Stunde (Extremfälle 1,0 bis 1,5).

Die Ansichten über notwendige Luftwechselraten variieren von Studie zu Studie. Als Hinweis auf die Größenordnung können für den Gebäudebestand folgende Werte gelten

Zur Vermeidung von Schimmelbildung (dies ist zumeist die kritischste Situation) in Altbauten sind Luftwechselraten von  ca 0,5 bis 1,0 erforderlich.

Das Beispiel links zeigt den Einfluss der Luftdichtheit eines Hauses auf den Heizenergieverbrauch. Je nach Luftdichtheit des Gebäudes können beträchtliche Summen durch die Ritzen verschwinden.

Wie oft und wie Lüften

Jahreszeit abhängige Lüftungsdauer

 Notwendige Frischluftmenge (Tabelle1)

Art der

Tätigkeit

Ausgeatmetes

Kohlendioxyd

[Liter/Stunde]

notwendige

Frischluftmenge

m3/Stunde

Schlafen/Ruhen

10-13

17-21

Lesen/Fernsehen

12-16

20-26

Schreibtischarbeit

19-26

32-43

Hausarbeit

32-43

55-72

Handwerk

55-75

90-130

Zur aufrecht Erhaltung einer guten Luftqualität (Indikator: CO2 Gehalt) und zur Feuchteabfuhr(Indikator z.B.: beschlagene Scheiben) ist regelmäßiges Lüften erforderlich. Die Undichtheiten der Gebäudehülle (Selbstlüftung) liefern auch bei Altbauten nicht immer einen ausreichenden Luftwechsel. Dies gilt vor allem für die wärmeren Zeiten im Jahr und da insbesondere für die Feuchteabfuhr (siehe auch Bild links)

Ungefähre Lüftungsdauer abhängig von der Jahreszeit (ganz geöffnetes Fenster, Windstille)

Lüftungsdauer im Winter
Lüftungsdauer in März November
Lüftungsdauer in April ,Oktober

Dezember

Januar, Februar

März

November

April

Oktober

Lüftungsdauer in Mai, September
Lüftungsdauer im Sommer

Quelle IWU

Mai

September

Juni, Juli

August

 

* durch Fenster ohne Fugendichtung, ohne Windeinfluss

Nimmt man aus der Tabelle “Notwendige Frischluftmenge” einen Wert von ~50m3/h (Mittelwert Schreibtisch/ Hausarbeit) müsste die Luft in einem 50m3 großen Raum (4mx5mx2,5m) 1 mal pro Stunde erneuert werden. Die breite Streuung der Werte in der Tabelle zeigt aber auch, dass für andere Räume und andere Situationen ganz andere Werte sinnvoll wären (Handwerken im gleichen Raum  führt max. zu 3 Luftwechseln pro Stunde). Noch größere Unterschiede ergeben sich durch unterschiedliche Feuchtebelastungen. Die Empfehlung kann also nur sein: Anpassen der Lüftungshäufigkeit an den Bedarf. Aus Sicht des Energieverbrauchs (siehe oben) wäre die Empfehlung  so wenig wie möglich, so viel wie nötig. Wobei das nötig wesentlich durch den erforderlichen Feuchteschutz bestimmt wird. Aber: “dicke Luft” an sich ist nicht gesundheitsschädlich, sind Räume jedoch hohen Schadstoffbelastungen ausgesetzt gilt: besser etwas mehr.

Dann bleibt noch die Frage: “wie lüftet man optimal?”. Die erforderlichen Lüftungszeiten sind in Sommer und Winter sehr unterschiedlich (siehe Bild oben). Als Antriebskraft für einen Luftwechsel wirkt die Temperaturdifferenz zwischen Innen und Außen. Größere Temperaturdifferenzen beschleunigen den Luftaustausch. Zusätzlichen Einfluss haben die Windverhältnisse. Auf der dem Wind zugewandten Seite strömt auf Grund des höheren Drucks vermehrt Kaltluft ein, auf allen anderen Seiten entsteht ein leichter Unterdruck, der zusätzlich Warmluft aus dem Gebäude absaugt. Um zu starke Auskühlung der Außenwände zu vermeiden , sollte in der Kalten Jahreszeit das Fenster voll geöffnet und zügig gelüftet werden, im Sommer geht es auch mit gekipptem Fenster bei entsprechend längerer Lüftungszeit,

 

Allgemein kann man sich an folgende Hinweise halten:

  • Anlass zum Lüften sind hohe Luftfeuchte und Geruchsbelastung. (Messung der Luftfeuchte per Hygrometer optimal sind 50 bis 55% rel. Luftfeuchte, aber auch 40 bis 70% sind noch nicht beunruhigend)
  • Lüften Sie die Räume abhängig von deren Funktion und Nutzung. Nichtgenutzte Räume lüften sich zumeist ausreichend durch die Selbstlüftung.
  • Lüftungsdauer der Jahreszeit anpassen.
  • Zumindest  im Winter das oder die Fenster zum Lüften voll öffnen.
  • Vermeiden Sie ständig gekippte Fenster.
  • Thermostatventile während der Lüftung zurückdrehen.
  • Türen zwischen  Räumen  mit mehr als 4oC Temperaturunterschied geschlossen halten.
  • Schlafzimmertür geschlossen halten, wenn nachts das Fenster geöffnet bleibt. (Tags über mehrfach kurz Stoßlüften). Schlafzimmer nicht  durch Öffnung der Schlafzimmertür zu anderen Räumen “aufwärmen”. Hierdurch kann feuchtere Luft aus anderen Räumen ins Schlafzimmer strömen, dort abkühlen und zu Feuchteproblemen führen.
  • Nach dem Duschen/ Baden unmittelbar nach draußen Lüften. Badezimmertür sollte geschlossen bleiben (Vermeidung der Verteilung feuchter Luft in evtl. kühlere Räume).
  • Auch Zimmerpflanzen und Wäsche trocknen erzeugen Feuchtigkeit.
  • Kellerräume eher im Winter lüften (Gefahr der Kondensation feuchter Sommerluft an kalten Kellerwänden.
  • Bei Baufeuchte (insbesondere Neubau) verstärkt heizen und lüften.
  • Nach Sanierungen (insbesondere Fenstertausch) Lüftungsgewohnheiten prüfen. Durch Fenstertausch oder nachträgliches abdichten von Fenstern im Altbau kann die Selbstbelüftung derart eingeschränkt werden, daß gefährdete Räume selbst bei diszipliniertem Lüftungsverhalten nicht mehr ausreichender entfeuchtet werden können.

Diese Aufzählung zeigt auch, dass ein “richtiges Lüften”  einiges Verständnis der Zusammenhänge voraussetzt, Disziplin erfordert und vielfach im Alltag nur schwer realisierbar ist.

Messung der Luftdichtheit von Gebäuden (Blower-Door)

Prinzip der Blower Door Messung

Wie luftdicht ist mein Haus, muss ich dem Lüften besondere Aufmerksamkeit schenken, oder heize ich zuviel zum “Fenster raus”? Um dies zu klären, wäre es hilfreich zu wissen, wie luftdicht das Haus tatsächlich ist. Hier hilft eine Luftdichtheitsmessung.

Die Dichtheit eines Gebäudes wird  ermittelt, indem man im Haus einen definierten Druck von 50 Pa (Pascal)  erzeugt, aufrecht erhält und in diesem Zustand die dabei aus dem  Haus entweichende Luftmenge pro Zeiteinheit misst. Setzt man die  entweichende Luftmenge pro Stunde ins Verhältnis zum Luftinhalt des  Hauses erhält man die Luftwechselzahl n50. Das Verfahren ist  sinngemäß auch mit einem gleich großen Unterdruck durchführbar. In der  Regel bildet man aus beiden Werten dann den Mittelwert.

Zur Erzeugung des Differenzdrucks und zur  Ermittlung der entweichenden/ zufließenden Luftmenge bedient man sich  üblicherweise einer so genannten Blower-Door. Diese wird in eine  Tür- oder Fensteröffnung zur Außenluft eingepasst und erzeugt dann per Ventilator  einen geregelten Über- Unterdruck. Aus der Ventilatordrehzahl lässt sich dann die eingeblasene/ abgesaugte Luftmenge ermitteln.

Alle absichtlich vorhandenen Gebäudeöffnungen müssen vor dem Test geschlossen werden.

 

Die Energieeinsparverordnung (EnEV) stellt  Anforderungen an die Luftdichtheit und den Mindestluftwechsel von  Gebäuden:

  • Zu errichtende Gebäude sind so  auszuführen, dass die wärmeübertragende Umfassungsfläche einschließlich der Fugen dauerhaft luftundurchlässig, entsprechend den anerkannten  Regeln der Technik, abgedichtet ist.
  • Die Fugendurchlässigkeit außen  liegender Fenster, Fenstertüren und Dachflächenfenster muss definierten Anforderungen genügen.
  • Wird die Dichtheit überprüft, kann  der Nachweis der Luftdichtheit bei der Berechnung des  Energieverbrauchs des Gebäudes berücksichtigt werden , wenn folgende  Anforderungen eingehalten sind:
  • Der nach DIN EN 13 829 : 2001-02 bei einer Druckdifferenz zwischen innen und außen von 50 Pa gemessene Volumenstrom - bezogen auf das beheizte oder gekühlte Luftvolumen - bei Gebäuden darf:

     

    • ohne raumlufttechnische Anlagen 3,0/ h und
    • mit raumlufttechnischen Anlagen 1,5/ h (die Norm DIN 4108-7 empfiehlt allerdings für mechanische  Lüftungsanlagen mit Wärmerückgewinnung diesen Wert deutlich zu unterschreiten).
    • in Passivhäusern 0,6

    nicht überschreiten. Damit sind folgende “natürlichen” Luftwechselraten bei der Berechnung anzusetzen

    • n50 ≤ 3,0 (ohne raumlufttechnische Anlagen) und n50 ≤ 1,5 (mit raumlufttechnische Anlagen):
      • Luftwechselrate = 0,6 bei Zu- und Abluftanlagen
      • Luftwechselrate 0,55 bei Abluftanlagen.
    • Ohne Nachweis 0,7
    • Bei offensichtlicher Undichtheit 1,0

Es empfiehlt sich daher bei Neubau oder  größeren Sanierungen den Grad der zu erreichenden Luftdichtheit  vertraglich zu vereinbaren, und vor Abnahme prüfen zu lassen. Diese  Prüfung sollte im frühest möglichen Baustadium erfolgen, damit  Nachbesserung noch mit erträglichem Aufwand möglich sind.

Für die KfW Einzelmaßnahme: Einbau einer Lüftunganlage ist ein n50 Wert ≤ 3,0 h-1 nachzuweisen.

Sollen KFW Förderungen für Effizienzhäuser in Anspruch genommen werden gilt:

  • KfW 85, 100, 115 Luftdichtheitstest nicht verpflichtend, aber EnEV Regelung beachten
  • Wird bei der Bilanzierung eines Effizienzhauses eine reduzierte Luftwechselrate  angesetzt, muss ein Dichtheitstest durchgeführt werden: Bedingungen wie bei EnEV. Ausnahme: In der Sanierung gelten für KFW 85,100,115 abweichend von der EnEV:
    • n50 ≤ 3,0 für Abluftanlagen oder Zu- Abluftanlagen ohne Wärmerückgewinnung
    • Bei Anlagen mit Wärmerückgewinnung ergibt sich der anrechenbare Anteil rückgewonnener Wärme aus nachstehender Tabelle:
Bild einer eingebauten Blower-Door

Resultierender Grad der Wärmerückgewinnung bei Bilanzierung von KfW Effizienzhäusern

n50-Wert \ WRG Anlage

60%

70%

80%

90%

bis 1,5 h-1

60%

70%

80%

90%

1,6 - 2,0 h-1

43%

53%

63%

73%

2,1 - 2,5 h-1

27%

37%

47%

57%

2,6 - 3,0 h-1

10%

20%

30%

40%

Tabelle:  Richtwerte für Luftdichtheit von Gebäuden bei einer Druckprüfung mit 50  Pa (DIN 4108-6)

Dichtheit des Gebäudes

Mehrfamilienhaus Luftwechsel bei 50 Pa in h-1

Einfamilienhaus Luftwechsel bei 50 Pa in h-1

sehr dicht

0,5 - 2,0

1,0 - 3,0

mittel dicht

2,0 - 4,0

3,0 - 8,0

weniger dicht

4,0 - 10,0

8,0 - 20,0

Für die Abbildung der n50 Luftwechselraten auf Luftwechselraten ohne künstlich erzeugten Über-/ Unterdruck enthält DIN 4108-6 eine Tabelle, mit der sich die natürliche Luftwechselrate ermitteln lässt. Der Umrechnungsfaktor berücksichtgt u. A. wie stark das Gebäude dem Wind ausgesetzt ist und schwankt daher von 0,1 bis 0,01. Zur groben Orientierung kann man mit 0,05 rechnen (n50 x 0,05  = natürliche Luftwechselrate). Der EnEV Wert von 0,6/h ist nicht durch die Undichtheit des Gebäudes gegeben, sondern es ist der Wert der unabhängig vom Grad der Dichtheit mindest aus Feuchte technischen und hygienischen Gründen einzuhalten ist. Die Selbstlüftung ist von mehreren Parametern abhängig (z.B. Windstärke, Gebäudeausrichtung und Höhe). Ein üblicher Wert im unsanierten Wohngebäude bis ca 3 Vollgeschossen liegt bei ca. 0,2/h bis 0,4/h.

 Mindestluftwechsel, Lüftungskonzept

Die EnEV enthält auch eine  Forderung nach einem Mindestluftwechsel des Gebäudes : “Zu errichtende Gebäude sind so auszuführen, dass der zum Zwecke der Gesundheit und Beheizung erforderliche Mindestluftwechsel sicher gestellt ist”. Darüber, wie dies sicherzustellen ist enthält die EnEV keine Hinweise.

  • Die DIN 1946-6 (2009) bietet nun hierzu ein Vorgehen an. Die Norm verlangt die Erstellung eines Lüftungskonzeptes für Neubauten und Renovierungen. Für Renovierungen ist ein Lüftungskonzept notwendig bei:
      • EFH / MFH Austausch von mehr als 1/3 der Fenster  
      • EFH Abdichtung von mehr als 1/3 der Dachfläche
  • Basis der Norm ist die Festlegung von vier Lüftungsstufen  unterschiedlicher Intensität.
      • FL Lüftung zum Feuchteschutz: Basis Feuchteschutz, muss unabhängig von Nutzer und ständig sichergestellt werden.
      • RL Reduzierte Lüftung: Lüftung zur Sicherstellung hygienischer Anforderungen sowie des Bautenschutzes, für wenig genutzte Wohneinheit. Weitestgehend nutzerunabhängig, lüftungstechnische Maßnahmen erforderlich.
      • NL Nennlüftung: Notwendige Lüftung zur Gewährleistung hygienischer Anforderungen sowie des Bautenschutzes bei Anwesenheit der Nutzer (Normalbetrieb). Weitgehend nutzerunabhängig, lüftungstechnische Maßnahmen erforderlich, zeitweilige Ergänzung durch Fensterlüftung.
      • IL Intensivlüftung: Abbau von Lastspitzen (z.B.: hoher Feuchteanfall). Ausschließlich während Anwesenheit der Nutzer, lüftungstechnische Maßnahmen oder Fensteröffnung

Lueftungskonzept-Lueftungsstufen-klein

Erste und  wichtigste Frage bei der Erarbeitung des Lüftungskonzeptes ist, wie die  Lüftung zum Feuchteschutz sicher gestellt werden kann. Stellt sich heraus, dass die natürliche Undichtheit des Gebäudes dazu nicht ausreicht, sind zur Sicherstellung des Feuchteschutzes (Lüftungsstufe FL) lüftungstechnische Maßnahmen (LtM) erforderlich. Dies kann durch freie Lüftung oder ventilatorgestützte Lüftung über Außenwanddurchlässe oder Lüftungsschächte erfolgen.

Auch für die weiteren Lüftungsstufen ist Schritt für Schritt zu prüfen ob durch Anforderungen an Hygiene, Schallschutz oder Energieeffizienz weitergehende lüftungstechnische Maßnahmen erforderlich sind.

Werden im Altbau die Fenster ausgetauscht oder z.B. Das Dachgeschoss ausgebaut, muss dies dem Stand der Technik entsprechen luftdicht ausgeführt werden. Daher muss mindestens geprüft werden, ob der für den Feuchteschutz erforderliche Mindestluftwechsel noch sicher gestellt ist. D.h.: Es muss im Zuge der Renovierungsmaßnahmen ein Lüftungskonzept erstellt, und u. U. entsprechende LtM eingeplant werden.

Problembereiche: Undichtes Gebäude, manuelles Lüften

Manuelles Lüften:

  • Manuelles Lüften erfordert Verständnis der oben aufgeführten Zusammenhänge und Disziplin in der Durchführung
  • Bei längerer täglicher Abwesenheit (Berufstätigkeit) ist ein bedarfsgerechtes Lüften nicht immer möglich
  • Manuelles Lüften (öffnen der Fenster) bringt Schadstoffe der Umwelt (Feinstaub, Pollen,..) und Geräusche in den Wohnbereich.
  • Manuelles Lüften geht mit temporärem Behaglichkeitsverlust einher (Kälte, Zugerscheinungen)
  • Mit manueller Lüftung ist eine kontinuierliche Raumentfeuchtung nur schwer möglich
  • Einbruchgefahr bei offenem/ gekipptem Fenster

Luft undichtes Gebäude:

  • Führt zu unnötig hohen Wärmeverlusten
  • Bei Wind z.T. extreme Verluste und Unbehaglichkeit
  • Schutz vor Schall ist vermindert
  • Punktuell starke Auskühlung der Außenwände (z.B.: Fensterlaibungen) dadurch erhöhte Gefahr der Schimmelbildung

Die Alternative:

Maschinelle Lüftung mit Wärmerückgewinnung im luftdichten Gebäude führt zu:

  • Minimierung des Energieverbrauchs durch Wärmerückgewinnung
  • gefilterte, Schadstoff freie, vorgewärmte Außenluft
  • kontinuierliche Lüftung geringer Menge ohne Zugerscheinungen
  • Kontinuierliche Raumentfeuchtung
  • Geschlossene Fenster
  • Befreit von der Notwendigkeit der manuellen bedarfsgerechten Lüftung
  • Kann auch Kühlung im Sommer übernehmen

Lüftungsanlagen Typisierung, Beispiele

Übersicht / Systematik  Lueftungsanlagen

Die im Altbau übliche Lüftungsart ist die Selbstlüftung mit bedarfsweiser Unterstützung durch Fensterlüftung. Im “luftdichten” Neubau und auch im renovierten Altbau ist diese Art der Lüftung oft nicht mehr ausreichend. Es sind zusätzliche Lüftungstechnische Maßnahmen erforderlich. Dies können Maßnahmen ohne Hinzuziehung von elektrisch betriebenen Ventilatoren sein (freie Lüftung) oder Ventilator gestützte Maßnahmen.

Bei der freien Lüftung ist die Antriebskraft des Luftaustausches entweder die Auftriebskraft der warmen Luft (Schachtlüftung) oder vom Wind verursachter Druck (Querlüftung)

Ventilator gestützte Maßnahmen unterscheiden sich zusätzliche durch drei weitere Kriterien:

  • Anordnung des Ventilators (einer zentral, oder mehrere dezentral)
  • Art der Luft Zu-/ Abfuhr (Abluftsysteme, Zuluft Systeme und Zu-/ Abluftsysteme). Ein Abluftsystem saugt die verbrauchte Luft aus dem Gebäude, ein Zuluftsystem drückt die Frischluft in das Gebäude.
  • Nutzung der Wärme der Abluft (Anlagen mit Wärmerückgewinnung (WRG), und Anlagen ohne WRG.

Freie Lüftung

Abluftsystem

Typen, Beispiele für Außenluft-Durchlässe (ALD)

Im Fenster integrierte Lüftungsklappe

 

Lüftungsschlitz-Fenster, integrierte Lüftungsklappe

Freie Lüftung:

Freie Lüftung  kommt ohne mechanische Förderhilfen aus. Sie nutzt den Auftrieb der warmen Innenluft (Schachtlüftung) oder den Druck des Windes (Querlüftung). Grundsätzlich sind mit freier Lüftung nur geringe Luftwechselraten zu erzielen. Zusammen mit der Selbslüftung kann die Schachtlüftung u.U. die Lüftung zum Feuchteschutz sicherstellen

  • Querlüftung
    • vom Wind abhängig (unzuverlässig)
    • generell als Selbstlüftung über Gebäudeundichtheiten zusätzlich als manuelle Lüftung durch öffnen der Fenster.
  • Schachtlüftung
    • benötigt ein Temperaturgefälle zur Bewegung der Luft, im Sommer kaum wirksam
    • Zuführung der Außenluft durch Gebäudeundichtheiten, gezielt eingebaute Außenluft Durchlässe (ALD), durch geöffnete Fenster oder indirekt per Überströmluftdurchlass (ÜLD)

Ventilatorgestütztes Abluftsystem

Dezentrale-Zu-und-Abluft

Dezentrale-Anlage-Marley

Abluftsystem mit Wärmerückgewinnung (WRG) mittels Wärmepumpe

  • Ventilatorgestützte Abluftanlagen lassen sich für einzelne Räume, Wohnungen oder für das gesamte Gebäude einsetzen. Die Außenluft kann auch hier durch Gebäudeundichtheiten und oder durch gezielt installierte ALD zufließen. Die Absaugung erfolgt durch Ventilator(en). Die Ventilatoren können ständig laufen oder ihr Betrieb wird  bedarfsgerecht durch Feuchte- und/oder, CO2-Fühler oder Bewegungsmelder geregelt. Eine typische Einzelraumlösung wäre z.B. ein Bad mit einem Luftfeuchte geregelten Ventilator. Oder eine Toilette mit einem Bewegungsmelder geregeltem Ventilator mit Nachlauffunktion.
  • Bei einer Zentralen Anlage erfolgt die Absaugung der Luft in den Feuchte-, Geruchs- oder Schadstoff-belasteten Räumen. Die Außenluft tritt in die weniger belasteten Räume ein und findet ihren Weg durch ausreichend undichte Türen zu den entlüfteten Räumen. Überström-Luftdurchlässe in den Türblättern ermöglichen die Luftzufluss zu den Nachbarräumen wenn die Türen zu luftdicht sind. ÜLD
  • Das  Bild rechts oben zeigt beispielhaft die ventilatorgestützte Belüftung einer Wohnung. Die Außenluft fließt über einen ALD (1) ins Wohnzimmer, wird über ÜLD in die angrenzenden Räume geführt (2) und in Bad (4) und Küche (3) abgesaugt und wieder an die Außenluft abgegeben.
  • Abluftsysteme sind im Wohnungsbau üblich.  Zuluftsysteme verwendet man, wenn die Anforderungen an die Reinheit der Luft hoch sind. Dabei drückt der Ventilator die Außenluft, nachdem sie die erforderlichen Filter passiert hat, in das Gebäude. Die Abluft gelangt durch geplant eingesetzte ALD wieder ins Freie. Durch  den Überdruck im Gebäude, kann anderweitig keine unsaubere Außenluft eindringen.
  • Zentrale Ab- und Zuluftsysteme erfordern, sollen sie gemäß Planung funktionieren, ein luftdichtes Gebäude.

Die in der Abluft enthaltene Wärme kann mit Hilfe einer Luft/Wasser Wärmepumpe genutzt werden. Die Wärmepumpe entzieht der Abluft Energie (Abkühlung der Abluft) und nutzt die Energie zur Erwärmung des Trinkwassers oder zur Heizungsunterstützung. Von Vorteil ist das über das Jahr gleichmäßig hohe Temperaturniveau der Abluft. Es gibt spezielle auf dieses Segment ausgelegte Wärmepumpen. Die Jahresarbeitszahl für Abluftwärmepumpen liegt etwa bei 2 bis 3,5 je nach zu erreichender Vorlauftemperatur. Angeboten werden auch Kompaktanlagen die alle Luft- und wärmetechnischen Komponenten in einem kompakten Gerät vereinen. Wärmerückgewinnung mittels Wärmepumpe ist allerdings wesentlich uneffektiver als eine Rückgewinnung mit Wärmetauscher, wie sie Ab-/ Zuluftanlagen ermöglichen.

Grundsätzlich ist bei reinen Abluftanlagen vor allem auf die Platzierung der Außenlufteinlässe zu achten. Die Frischluft  strömt mit Außentemperatur ein. Idealerweise liegen  daher die Außenlufteinlässe im Bereich einer Heizfläche, um eine  schnelle Erwärmung der Frischluft zu sichern.

Reine Abluftanlagen können eine sichere Abfuhr der Abluft und Feuchte bewirken. Hierzu muss aber das Nachströmen von Außenluft über ALD sichergestellt , und ein Überströmen aus den nicht direkt entlüfteten in die direkt entlüfteten Räume sichergestellt sein. Das System funktioniert nur wie geplant, wenn die unkontrollierbare Selbstlüftung gering ist (auch bei Wind).

Positive Aspekte einer Abluftanlage:

  • gesicherte Feuchteabfuhr (Basis Feuchteschutz)
  • Gesicherte Frischluftversorgung (reduzierte Lüftung und Nennlüftung)
  • Optimale Umsetzung eines  Querlüftungskonzeptes möglich
  • Möglichkeit der Rückgewinnung von Abluftwärme zur Unterstützung des Heizsystems
  • Weitestgehend  witterungsunabhängiger Betrieb
  • Gute Regulierbarkeit
  • Begrenzte Lüftungswärmeverluste

Ventilatorgestützte Abluft-/ Zuluftsysteme

Zentrales Zu-Abluftsystem mit Wärmerückgewinnung WRG

Bild 6:   Lueftunggssystem mit Waermerueckgewinnung, Erdvorwärmung, / Erdwärmetauscher

Dezentrale Zu- undAbluftsystem mit Wärmerückgewinning-WRG

  • Bei Zu-/ Abluftsysteme führen  Zu- und Abluft zum Lüftungsgerät. Dies ermöglicht es auf einfache Weise die Wärme der Abluft auf die Zuluft zu übertragen. Zu-/ Abluftsysteme werden daher fast ausschließlich mit Wärmerückgewinnung installiert. Zu-/Abluftsysteme  können zentral oder dezentral eingesetzt werden.
  • Bild 5: Dezentrale Zu-/Abluftsysteme mit Wärmerückgewinnung sind für den Sanierungsfall besonders geeignet, da keine Verlegung von Zu-/ Abluftrohren erforderlich ist. Die Geräte werden pro Raum oder Raumverbund installiert. Sie können als sehr kompakte Einheiten direkt in der Außenwand installiert , oder als etwas größere und effektivere Geräte vor der Außenwand aufgebaut werden.  Wärmebereitstellungsgrade von 60 bis 90% können je nach Gerätetyp erreichet werden. Der Einbau von Filtern und die Kombination mit Heizfunktionen ist möglich. Die Geräte sind nach verschiedenen Kriterien regelbar, manuell und automatisch.
  • Bild 4/6: Zentrale Zu-/Abluftsysteme mit Wärmerückgewinnung  werden vornehmlich im Neubau eingesetzt. Energieeffiziente Bauten sollten gar nicht mehr ohne eine solche Anlage konzipiert werden. Aber auch im Altbau können mit vertretbarem Aufwand kompakt konzipierte Anlagen nachgerüstet werden. Diese Anlagen können mit Filtern und Schalldämmern unterschiedlichster Anforderungen ausgerüstet werden. Ein weiteres Leistungsmerkmale ist die Außenluftvorwärmung über Erdwärmetauscher (siehe Bild 6). Hierbei wird die Außenluft, bevor sie in den Wärmetauscher eintritt, durch in der Erde verlegte Rohre (ca. 1,8 m tief, frostfrei) vorgewärmt. Im Sommer kann diese Einrichtung auf Grund der geringen Erdreichtemperatur (7-9 oC) auch zur Gebäudekühlung verwendet werden.

Prinzip des Wärmetauschers

Prinzip-Gegenstromwaermetauscher

Wärmetauscher in Lüftungsanlagen funktionieren je nach Bauart nach  zwei Grundprinzipien:

Wärmeübertragung durch  kontinuierliche Wärmeableitung aus dem Abluftstrom in den Zuluftstrom  (Rekuperatives System (lat. wiedergewinnen) indem sich beide Ströme , durch möglichst dünne und wärmeleitende Schichten voneinander getrennt, begegnen). Je nach technischer Realisierung dieser Begegnung  unterscheidet man:

    • Kreuzstromwärmetauscher: Hier  werden die Luftströme durch Platten getrennt aneinander überkreuz vorbeigeführt.  Wärmebereitstellungsgrad 50-70%
    • Kreuz- Gegenstromwärmetauscher: Dieser unterscheidet sich vom Kreuzstrom-wärmetauscher durch die Art  der Luftführung. Die Luftströme werden in entgegen gesetzter Richtung  aneinander vorbei geführt. Wärmebereitstellungsgrad 70-80%
    • Kanalwärmetauscher: Luftführung ähnlich Gegenstromwärmetauscher. Die Ausbildung der Tauscherfläche in  viele Kanäle führt jedoch zu einer vergrößerten wirksamen Tauscheroberfläche  (Patent Paul) und Wärmebereitstellungsgraden von 90-95%

Wärmeübertragung durch Speicherung  und Wiederabgabe der Wärme (Regeneratives System) Hier wird die  Wärme des Abluftstroms in einem Festkörper (Mit Luftkanälen versehener  Aluminiumblock, oder Keramikmaterial) gespeichert und anschließend an den Zuluftstrom wieder  abgegeben. Dieses Prinzip funktioniert mit rotierender  (Rotationswärmetauscher) oder mit feststehender (Akkumulatoren)  Speichermasse

    • Akkumulatoren: Die  Wärmerückgewinnung erfolgt bei dieser Technik in 2 Phasen. In Phase 1  wird ein Aluminiumblock durch den Abluftstrom erwärmt. In der 2. Phase  wird der Block in umgekehrter Richtung von der Außenluft durchströmt,  dabei gibt der  Block die gespeicherte Wärme an die Zuluft ab.  Mit 2 Blöken kann man einen kontinuierlichen Betrieb erreichen, indem  wechselweise der eine Block geladen und der andere Block entladen wird.  Bei Einsatz als Einzelraumgeräte (eine Speichermasse) können 2 in  jeweils unterschiedlichen Räumen befindliche Anlagen im Gegentakt  arbeiten und damit einen quasi kontinuierlichen Betrieb ermöglichen (Einer in Ladephase der andere in Entladephase; setzt eine  gemeinsame Steuerung voraus).
    • Rotationswärmetauscher: Die  Außenluft/ Zuluft und die Abluft/ Fortluft werden durch je eine Hälfte  des Rotors im Gegenstrom aneinander vorbei geführt. Der Rotor dient als  Speichermasse. Durch die Rotation nimmt das Aluminium die Temperatur des Abluftstroms auf und gibt sie im Zuluftstrom wieder ab. Um zu  vermeiden, dass Verunreinigungen aus der Abluft in die Zuluft gelangen, wird in einem kleinen Bereich  (Sektor) die Zuluft von außen nicht ins  Gebäudeinnere weitergeleitet, sondern in einer so genannte Spülkammer  umgelenkt und in Gegenrichtung durch den Rotor in den Fortluftkanal  geblasen.

Vor/ Nachteile  Rotationswärmetauscher im Vergleich mit rekuperativen Systemen

Aufbau eines Paul Kanalwärmetauschers
Prinzip und Aufbau eines Rotationswaermetauscher

Vorteile

Nachteile

  • Einfachere Feuchterückgewinnung
  • Eine Bypassfunktion (Ausschalten des Wärmetauschers im  Sommer) ist  einfach zu bewerkstelligen (Stillstand der Rotorscheibe).
  • Bei Anlagen mit Wärmerückgewinnung ist kein Kondensatablauf nötig  (was bei fehlendem Abfluss ein wesentliches Argument sein kann)
  • Antrieb für Rotor braucht Energie und ist störanfällig.
  • Schlechte Gerüche, können wieder in die Zuluft gelangen. Nicht einsetzbar für Schadstoff belastete Luft.
  • Die Geräte sind etwas teurer
  • Die Wirkungsgrade der  Wärmetauscher erreichen nicht die  Effizienzwerte herkömmlicher  Wärmetauscher.

Akkumulatoren-WT

Dezentrale Lüftungsanlagen mit Wärmerückgewinnung

Im Folgenden sollen dezentrale Lösungen etwas detaillierter betrachtet werden, die diese insbesondere im Altbau immer einsetzbar sind.

Dezentrale Lüftungsanlagen mit Kreuzstromwärmetauscher

Dezentales  Lüftungsgerät mitWRG Kreuzstromwärmetauscher

Kreuzstromwärmetauscher im dezentrlen Lüftungsgerät

Einzelraum-Lueftung-dezentral
  • Kompakte Geräte zum Einbau in der Außenwand (Abmessungen Innenabdeckung  ~40x40cm)
  • Lüftung mit Wärmerückgewinnung (70 bis 80 %). Raumweiser Einsatz oder mehrere Räume im Luftverbund.
  • Filter für Außenluft und Abluft, Filterwechselanzeige, Frostschutzsicherung
  • Komfortable Regelung (vielfältige Bedienungsmöglichkeiten: Feuchte, CO 2, Zeit- und Temperaturprogramme sowie eine individuelle Zu- und Abluftsteuerung (Sommerbetrieb).

Bilder Quelle: Meltem Wärmerückgewinnung GmbH

Dezentrale Lüftungsanlagen Mit Akkumulatorenwärmetauscher

LTM-Luefter mit Akkumulator Wärmespeicher-zum Wandeinbau

Doppellüfter mit Wärmerückgewinnung zum Wandeinbau

Lüftungsgerät mit WRG über Aluminium Akkumulator zum Einbau in die Außenwand (Bild: LTM-GmbH)

Doppellüfter mit WRG über Keramik Akkumulator zum Außenwandeinbau (Bild: inVENTer GmbH)

Querlüftung mit WRG  und  Sommerberieb
Dppellüfter mit ERG einzelraumlüftung

Lüfter mit Akkumulator Wärmetauschern können in 3 verschiedenen Konfigurationen eingesetzt werden:

  1. Querlüftung über mehrere Räume mit  WRG: Hier arbeiten die Lüfter paarweise synchronisiert im Gleichtakt mit Richtungsumkehr alle ca. 50 bis 80 Sekunden.(1. und 2. Bild oben)
  2. Einzelraumlüftung : Hier arbeiten die Lüfter wie bei der ersten Konfiguration aber beide Lüfter sind in einem Raum (es müssen Abstände zwischen den Lüftern eingehalten werden), oder es wird ein Doppellüfter (Bild oben rechts) verwendet. Dieser enthält 2 Geräte in einem Gehäuse. (4. Bild oben)
  3. Lüftungsbetrieb ohne WRG (Sommerbetrieb): Hierbei laufen beide Lüfter ständig  in einer  Richtung (3. Bild oben)

Akkumulatoren Wärmetauscher sind mit Filtern ausgerüstet, sie sind regelbar (verschiedene Betriebsarten, verschiedene Sensoren). Alle 3 bis 6 Monate ist Filterwechsel und alle 12 Monate eine Reinigung des Wärmetauschers zu empfehlen (herausnehmbar, und mit Wasser und Spülmittel zu reinigen)

Dezentrale Anlagen mit WRG was ist zu beachten

  • Planung erforderlich (insbesondere bei Querlüftung im Gegentakt, kein Überströmen aus Geruchs / Feuchte belasteten Räumen; Abstände einhalten bei 2 im gleichen Raum im Gegentakt arbeitenden Modulen)
  • Küche, Bad, und Toilette muss mit Einzelraumlösung ausgestattet werden
  • Geräte müssen dicht in Gebäudehülle eingebaut werden (Luftdicht)
  • Schalldämmung der Außenwand kann sich u.U. verschlechtern
  • Auf leise Lüfter achten, insbesondere im Schlafzimmer (Einstellbarkeit für niedrige Förderleistung)
  • Gute Regelbarkeit spart Energie und erhöht Komfort
  • Kondensatanfall  Raumseitig muss sicher verhindert werden (nach außen geneigter Einbau)
  • Auch für dezentrale Lösung mit WRG sollte das Gebäude „luftdicht“ sein
  • Bei Einbau in Hohlwänden sind besondere Brandschutzbestimmungen einzuhalten
  • Vorschriften bei Raumluftverbund mit Feuerstätten beachten
  • Nicht zugelassen für fensterlose Räume
  • Zur Vorbeugung von Algenbefall ist eine biozide Beschichtung der Außenwand sinnvoll

Dezentrale Anlagen mit WRG Vor- Nachteile

Vorteile einer dezentralen Lösung

  • Kein Luftkanalnetz erforderlich
  • Relativ kostengünstige Lösung
  • Geringer Strombedarf bei effizienten Lüftern (kurze Lufttransportstrecken), kann aber bei Vielzahl von Lüftern u.U. neutralisiert werden.
  • Einzelraumregelung möglich
  • Keine Schallübertragung zwischen Räumen (bei Querlüftung evtl. ÜLD)
  • Geringer Stromverbrauch 2 Watt bis 20 Watt je nach Volumenstrom (Gleichstrommotoren)

Nachteile

  • Geringerer Wärmerückgewinnungsgrad
  • Verlegung von Kabeln (Stromversorgung, evtl. Steuerung)
  • Nicht bei allen Geräten hochwertige Filterung möglich
  • Erhöhte Wartungskosten (viele zu wartende Einheiten, aber einfach auch in Eigenleistung möglich)
  • Lüfter Geräusche im Aufenthaltsraum

Teilzentrale Lösungen

Raumlüftungsgeraet Teilzentral mit WRG

Luftstroeme-Teilzentrale-Raumlueftung

 

Teilzentrales Lüftungsgerät Einbau in abgehängte Decke

Lüftungsgerät Luftführung bei Deckeneinbau

Es gibt für die Altbausanierung eine Vielzahl  von teilzentralen Lösungsmöglichkeiten, sei es für mehrere Räume oder pro Stockwerk.

Diese Geräte sind in der Regel mit Kreuz- Gegenstrom Wärmetauschern ausgerüstet mit Wärmebereitstellungsgraden bis über 90%.  Es gibt Varianten für die Aufstellung im Raum oder als Einbaugeräte z.B.:  in einer Zwischendecke,   einem Schrank oder einem Abstellraum.

Die Geräte führen Außenluft und Fortluft  direkt durch die Außenwand. Im Falle der Einbaugeräte ist zumeist eine Rohrführung für Zu- und Abluft erforderlich .

Bilder: Paul Wärmerüchgewinnung

Zentrale Zu- Abluftanlagen: Einbauvarianten

Zentrales Lüftungsgerät mit WRG Einbau im Keller

Zentrales Lüftungsgerät mit WRG Einbau im Dachgeschoss

Zentrales Lüftungsgerät mit WRG Einbau im  Wohnbereich (Kammer)

Grundsätzlich kann eine zentrale Anlage im Keller, im Dachgeschoss oder im Erdgeschoss platziert werden. Bei Anordnung im EG oder KG besteht die Möglichkeit einen Erdwärmetauscher zu integrieren.  Die Anlage benötigt einen Kondensatablauf, dies ist bei der Platzierung zu berücksichtigen. Zudem sollte die Anlage zu Wartungszwecken leicht zugänglich sein. Prinzipiell kann die Anlage auch im Wohnbereich (Abstellkammer, Nebenraum) installiert werden, hierbei ist dann insbesondere auf den Schallschutz u achten. Im Dachgeschoss ist bei der Positionierung von Fort-  und Außenluft-Öffnungen auf die Wind- und  Druckverhältnisse und auf ausreichende Abstände zu achten.

Vor- und Nachteile einer zentralen Lösung

Vorteile einer zentralen Lösung

  1. Hoher Wärmerückgewinnungsgrad
  2. Zentrale Lage, kompaktes Gerät, zentrale Steuerung, Stromversorgung
  3. Hochwertige auch spezielle Filterung möglich
  4. Geringe Wartungskosten (ein zentrales Gerät) aber u.U. Reinigung des Luftkanalnetzes
  5. Keine Lüftergeräusche im Aufenthaltsraum (u.U. Schalldämpfer, Übersprechdämpfer erforderlich).
  6. Einfache Luftvorwärmung möglich (Erdwärmetauscher)
  7. Vielfältige Einbindung in Gebäudeheizung möglich
  8. Erdwärmetauscher möglich (auch sommerliche Kühlung mit Bypassklappe)
  9. Leichte und effektive Einbindung in Heizungsanlage möglich

Nachteile

  1. Aufwändige individuelle Planung erforderlich
  2. Luftkanalnetz erforderlich (Herstellungsaufwand, Wartungskosten)
  3. u.U. höherer Strombedarf (lange Lufttransportstrecken), aber sehr effiziente Lüfter möglich.
  4. Raumweise Regelung nur eingeschränkt möglich oder aufwändiger zu realisieren
  5. Schallübertragung zwischen Räumen (Übersprechdämpfer)
  6. Kondensatabfuhr erforderlich
  7. Spezielle Maßnahmen gegen Einfrieren des WT erforderlich aber zentral möglich.
  8. Brand- und Schallschutz für vertikale Verteilstränge erforderlich
  9. Rauchschutz empfehlenswert

Ventilator gestützte Anlagen und raumluftabhängige Feuerstätten

  • Ein weiterer Punkt der beachtet werden muss, ist der Betrieb von raumluftabhängigen Feuerstätten (Kamine, Öfen, Heizkessel,..) bei vorhanden sein von ventilatorgestützten Lüftungsanlagen (dazu zählt auch eine Dunstabzugshaube mit Abluftöffnung nach außen). Hierbei wird zwischen wechselseitigen und gemeinsamen Betrieb unterschieden:
    • Wechselweiser Betrieb: Mit Hilfe einer geeigneten Sicherheitseinrichtung ist zu gewährleisten, dass eine luftabsaugende Anlage und eine raumluftabhängige Feuerstätte nicht gleichzeitig  betrieben werden.
    • Gemeinsamer Betrieb: Während eines gemeinsamen Betriebes einer Lüftungsanlage und einer Feuerstätte ist durch eine geeignete Sicherheitseinrichtung zu gewährleisten, dass im Aufstellraum der Feuerstätte kein gefährlicher Unterdruck entstehen kann. Die Sicherheitseinrichtung muss im Störfall eine luftabsaugende Anlage bzw. eine Lüftungsanlage oder eine schnell regelbare Feuerstätte abschalten.
  • Eine Dunstabzugshaube ist auch bei vorhanden sein einer (zentralen) Lüftungsanlage sinnvoll. Aber folgende Punkte sind dann zu beachten:
    • Eine Dunstabzugshaube sollte grundsätzlich nicht an die (zentrale) Lüftungsanlage angeschlossen werden, damit eine direkte Verschmutzung der  Lüftungsanlage ausgeschlossen ist.
    • Im Passivhaus sollte nur eine Umlufthaube eingesetzt werden.
    • Wird eine Ablufthaube verwandt, so wird der Dampf der Kochstelle separat nach außen abgeführt. Für diese vorübergehende Zusatzlüftung sollte aber auch eine automatisch öffnende Außenluft-Nachströmöffnung angebracht sein,  sodass der zusätzliche Luftaustausch im Idealfall auf die Küche beschränkt bleibt.

Kellerlüftung

Keller-Lüftung

In Bestandsbauten trifft man immer wieder auf feuchte (nicht beheizte/bewohnte) Kellerräume, die muffig riechen, unterschiedlichen Grad von Schimmelbildung zeigen, oder bei denen sich das Wasser  gar in Pfützen am Kellerboden sammelt.

Alle diese Probleme sind auf Feuchtigkeit zurückzuführen, die auf unterschiedlichste Weise in den Kellerraum gelangt sein kann. Gründe für Kellerfeuchte (siehe Baufeuchte)

Entsprechend den vielen Gründen gibt es auch eine Reihe möglicher Maßnahmen (siehe Baufeuchte), die allein oder in Kombination das Problem beseitigen können. Man sollte sich vor einer Sanierung über die möglichen Ursachen  im Klaren sein.

Eine der Möglichkeiten Feuchteproblemen entgegen zu wirken ist immer auch ein angepasstes Lüften (siehe Lüften). Durch den Luftaustausch lässt sich in der Regel die Feuchtbelastung eines Raumes reduzieren. Dies gilt generell auch für die Kellerlüftung. Allerdings sind dabei einige Eigenheiten zu beachten.

Eine Reduzierung der Luftfeuchte durch Lüften ist immer dann möglich, wenn die eingebrachte Außenluft trockener ist als die verdrängte Innenluft. Trockner heißt dabei dass der absolute Wassergehalt [mg/m3] der Außenluft geringer ist als der der Innenluft (siehe dazu Vermeiden von Feuchteproblemen).

Diese Situation ist im Winter fast durchgehend gegeben, und da im Sommer die Wandtemperaturen in EG und OG relativ hoch sind führt feuchte Sommerluft dort zu keinen Kondensationserscheinungen. Erlangt die feuchtwarme Sommerluft jedoch „Zutritt“ zum Keller, kondensiert sie an den kalten Kellerwänden und verschlimmert bestehende Feuchteprobleme.

Als Daumenregel gilt daher für den Keller: Lüften trägt zur Feuchtereduktion nur bei, wenn die Außentemperatur 5-7 Grad geringer ist als die Innentemperatur.

Die Daumenregel ist zumeist zutreffend, die Einhaltung aber oft aufwendig. Hilfe bringen hier mechanische Lüftungsanlagen die den Luftwechsel abhängig von Temperatur und Luftfeuchte- Innen und Außen- regeln  (werden auch als Taupunktgesteuerte Systeme bezeichnet). Das Bild links zeigt schematisch den Aufbau einer solchen Anlage. Hier mit Pendellüftern mit Wärme Rückgewinnung. Wärmerückgewinnung verhindert ein zu tiefes Absinken der Innentemperatur im Winter.

Kennwerte für Lüftungsanlagen mit WRG

Formel-Waermebereitstellungsgrad

Definitionen

  • Wärmebereitstellungsgrad: Der Wärmebereitstellungsgrad gibt an,  wie viel Prozent der in der Abluft enthaltenen Energie  ein  Wohnungslüftungsgerät über die Zuluft wieder bereitstellen kann (einschließlich der durch Ventilatormotoren erzeugten Abwärme). Je höher der  Wärmebereitstellungsgrad, desto geringer die Lüftungsverluste eines Gebäudes.
    • Die Berechnung berücksichtigt sowohl die thermische Energie der erwärmten Luft als auch die Kondensationsenergie des in der Luft enthaltenen Wasserdampfes (Enthalpie, Formelzeichen H). Enthält z.B.: die Zuluft eine geringere absolute Wassermenge/m3 in Dampfform, als in der Abluft vorhanden war, geht ein Teil der Verdampfungsenergie beim Luftaustausch verloren.
    • Die Formel zur Berechnung des  Bereitstellungsgrades enthält im Zähler (HZu-HAu) die tatsächlich aus Abluft plus Lüfterabwärme und evtl. über das Gehäuse zugeführte Wärmemenge. Im Nenner steht im Prinzip der theoretisch höchst mögliche Wert (HAb-HAu). In der Formel wurde allerdings HAb durch H*Zu ersetzt (H*Zu = HAb  bei absoluter Außenluftfeuchte). Hierdurch erhöht sich der rechnerische Wirkungsgrad. Bei Anlagen mit Feuchterückgewinnung wird der HZu Wert größer (Die Zuluft enthält mehr Wasserdampf). Damit werden Wärmebereitstellungsgrade über 100% erreicht.
    • Der so errechnete Bereitstellungsgrad wird zur Berücksichtigung negativer Effekte (entgangene Gewinne durch Abschaltung des des Zuluftventilators, Wärmeverluste über die Wärmetauscher Oberfläche, Gehäuse Undichtheit) durch einen Korrekturfaktor (K = pauschal 0,91 oder Berücksichtigung entspr. Messung) angepasst.
  • Elektrisches  Wirkungsverhältnis: Das Elektrisches Wirkungsverhältnis (εel) gibt an, wie viel Wärme ein Gerät im Verhältnis zu der für seinen  Betrieb erforderlichen elektrischen Energie bereitstellt (siehe Formel).
  • SFP-Wert: Das Verhältnis von Ventilatorleistung zur geförderten Luftmenge wird als  SFP Wert (specific fan power) bezeichnet. Er berücksichtigt die gesamte Ventilatoranlage incl. Antrieb, Getriebe, Frequenzumrichter, und stellt einen Qualitätswert bezüglich des Verbrauchs elektrischer Energie der Lüftungsanlage dar. Der SFP-Wert einer Anlage wird Klassen von 1 bis 7 zugeordnet (siehe Tabelle links). Er errechnet sich zu :PSFP = PInput / qv [W/(m3/s)], dabei ist ”P” die verbrauchte Energie [W] und  “q” der geförderte Volumenstrom [m3/s]

Sollwerte für KFW-Förderung, zur Anrechnung als erneuerbare Energie, generell nach ENEV

  • KFW: Zentrale,  dezentrale oder raumweise Anlagen mit Wärmeübertrager in KFW-Effizienzhäusern oder als KFW-Sanierungsmaßnahme müssen folgende Werte  einhalten:
    • Wärmebereitstellungsgrad ηWRG von mindestens 80 % bei einer spezifischen elektrischen Leistungsaufnahme von maximal Pel,Gerät 0,45 W/m3h (SFP4)  oder
    • Wärmebereitstellungsgrad ηWRG von mindestens 75 % bei einer spezifischen elektrischen  Leistungsaufnahme von maximal Pel,Gerät 0,35 W/m3h (SFP3)
  • Im Erneuerbare-Energien-Wärme-Gesetz (EEWärmeG) kann Energie aus Wärmerückgewinnung berücksichtigt werden, wenn:
    • a) der Wärmerückgewinnungsgrad der Anlage mindestens 70 Prozent und
    • b) die Leistungszahl, die aus dem Verhältnis von der aus der Wärmerückgewinnung stammenden und genutzten Wärme zum Stromeinsatz für den Betrieb der raumlufttechnischen Anlage ermittelt wird, mindestens 10 betragen (Elektrisches  Wirkungsverhältnis s.o.).
  • Die EnEV verlangt (Ein- bzw. Zweifamilienhäuser erreichen u.g. Leistungsschwellen bei Weitem nicht):
    • für Klimaanlagen mit einer Kälteleistung > 12kW eine regelmäßige energetische Inspektion
    • Klimaanlagen mit einer Kälteleistung > 12KW und RLT-Anlagen mit einem Zuluftstrom von mind. 4.000 m3/h darf der SFP Wert die Klasse SFP4 nicht überschreiten.

QZu,ges : Gesamte mit der Zuluft durch WRG zugeführte Wärmemenge

HZu : Mit der Zuluft zugeführte Energie

HAu : Energieinhalt der Außenluft

H*Zu :Energieinhalt der Abluft bei Außenluftfeuchte

HAb : Energieinhalt der Abluft

K : Korrekturfaktor (siehe rechts)

εel : Elektrisches Wirkungsverhältnis

Pel,Vent+Verd : elektrische Leistungsaufnahme des Ventilators und ggf. des Verdichters (WP)

Betriebspunkte für Prüfung WRG

 

Messpkt.1

Messpkt.2

Messpkt.3

Außenluft-

Temperatur

-3 oC

4 oC

10 oC

Außenluft-

feuchte rel.

80%

80%

80%

Raumluft-

Temperatur

21 oC

21 oC

21 oC

Raumluft-

feuchte rel.

36%

46%

56%

Klasse

 

W/(m3/s)

W/(m3/h)

 

 

von

bis

von

bis

SFP 1

<

500

 

0,14

 

SFP 2

 

500

750

0,14

0,21

SFP 3

 

751

1250

0,21

0,35

SFP 4

 

1251

2000

0,35

0,56

SFP 5

 

2001

3000

0,56

0,83

SFP 6

 

3001

4500

0,83

1,25

SFP 7

>

4500

 

1,25

 

Energieeffizienzklassen

Zertfizierungskennzeichnung  und Enertgieeffizienzklassen von Lüftungsanlagen TÜV Süd

Den wesentlichen Einfluss auf die Energieeffizienz eines Raumlufttechnischen- (RLT) Gerätes haben die Luftgeschwindigkeit innerhalb des Gerätes, die elektrische  Leistungsaufnahme des Ventilators in Abhängigkeit von Luftvolumenstrom und Druckerhöhung, sowie die Qualität der Wärmerückgewinnung in Abhängigkeit von Rückwärmzahl und Druckverlust.

Je nach Erfüllungsgrad dieser drei Kriterien kann ein RLT-Gerät verschiedenen Energieeffizienzklassen A+, A oder B zugeordnet werden, wenn das Gerät von einem anerkannten Prüfinstitut (derzeit nur TÜV-SÜD) zertifiziert ist.

 

Eine weitere Zertifizierungsstelle ist Eurovent. Eurovent klassifiziert nach gleichen Kriterien ordnet aber die Produkte in 5 Klassen ein (A bis E).

 

Zertifikat “Passivhaus geeignetes Wärmerückgewinnungsgerät” : Passivhäuser sind auf den Einsatz hocheffizienter Lüftungsanlagen mit Wärmerückgewinnung angewiesen. Hier ist eine über das Prüfregime der bauaufsichtlichen Zulassung hinausgehende Prüfung angeraten. In der Zertifizierung für den Einsatz in Passivhäusern werden allgemein strengere Anforderungen gestellt und weitere Kriterien(z.B.: Schalltechnische Prüfung, Funktionssicherheit) berücksichtigt. Die Zertifizierung erfolgt durch das Passivhaus Institut Darmstadt (PHI).

Zertfizierungskennzeichnung  und Enertgieeffizienzklassen von Lüftungsanlagen EUROVENT

 

Weitere Komponenten von Lüftungdanlagen

Erdwärmetauscher

Aufbau und Prinzip eines Erdwärmetauschers

In einem Erdwärmetauscher wird die Außenluft, bevor sie ins RLT-Gerät gelangt, durch ein in der Erde verlegtes Rohr (EWT) geführt. Dadurch wird die kalte Luft im Winter vorgewärmt und im Sommer gekühlt. Dies führt zu folgenden positiven Effekten:

  • Durch die vorgewärmte Luft erhöht sich der Wärmebereitstellungsgrad (spart Energie).
  • Die vorgewärmte Luft verhindert die Vereisung des Wärmetauscher an sehr kalten Tagen und spart damit Energie. Es wäre sonst eine elektrische Erwärmung der Zuluft nötig , oder es müssten Pausen zum Abtauen eingelegt werden (Bypass des Wärmetauschers).
  • Im Sommer kann mit der im Erdwärmetauscher gekühlten Luft die Raumlufttemperatur abgesenkt werden.

Bei Temperaturen von ca. +9 bis +23oC kann es sinnvoll  sein den EWT zu umgehen (siehe Bild, Bypassklappe). Dies spart Energie im Lüfter. Soll im Sommerbetrieb die Kühlung über den EWT genutzt werden, muss per Bypassklappe im Lüftungsgerät der Wärmetauscher umgangen werden.

Bei dem Bau des EWT ist darauf zu achten, dass sich im EWT keine  Feuchtigkeit ansammelt, keine Verunreinigungen absetzen und der Druckabfall durch den EWT möglichst klein bleibt (Kondensatablauf, Gefälle, innen glattes Rohr, Filter, Reinigungsmöglichkeit, keine engen Biegungen, ausreichender Querschnitt).

Eine Alternative zum Erdwärmetauscher ist der Sole-Defroster. Dabei wird die Luft nicht direkt erwärmt, sondern die Erdwärme wird dem Boden durch eine von Wasser (mit Frostschutz)  durchströmte, im Boden verlegte Rohrmatte entzogen (wie bei Sole-Wärmepumpen, nur kleiner), und dann in einem speziellen Sole-Defroster-Wärmetauscher der angesaugten Außenluft  zugeführt. Als weitere Alternative kann mit einem elektrischen Defroster die Außenluft leicht vorgewärmt werden, um das Einfrieren des Lüftungsgerätes zu vermeiden.

Filter

Filter können am Eingang des EWT (verhindert Verschmutzung des EWT), am Eingang der Außenluft im Lüftungsgerät (sichert Raumlufthygiene), am Eingang der Raumluftabsaugung (schützt  Rohrsystem und Wärmetauscher vor Verschmutzung), vor dem Eintritt der Abluft in den Wärmetauscher (schützt den Wärmetauscher vor Verschmutzung, insbesondere Rotationswärmetauscher sind empfindlich gegen verunreinigte Luft). Die Filter müssen auswechselbar sein. Die Notwendigkeit eines Filterwechsels sollte vom Lüftungsgerät anzeigt werden, periodisch erfolgen oder anlässlich einer periodischen Inspektion veranlasst werden.

Die Filter werden in Grob- und Feinfilter unterteilt je nach Abscheidungsgrad einzelner Partikel (Filterklassen G1-G4 und F5-F9). Je mehr Filter und je feiner die Filter je größer der Druckverlust und die erforderliche Ventilatorleistung. Auch die Bauart der Filter kann bei gleicher Filterklasse zu sehr unter schiedlichem Druckabfall führen. Möglichst nur so viel Filter und nur die Filtertypen einsetzen die man wirklich braucht. Für spezielle hygienische Anforderung stehen spezielle Filter z.B. Aktivkohle-Filter bereit.

Luftverteilung

Luftveteilungssystem / Lueftungskanäle eines -zentralen Lüftungssystem mit-WRG

Über die Lüftungskanäle wird einerseits die Abluft abgesaugt und dem Wärmetauscher zugeführt, und andererseits die vorgewärmte Zuluft auf die Räume verteilt. Dabei wird die Abluft vornehmlich den belasteten Räumen (Toilette, Küche, Bad) entzogen, die Zuluft hingegen in die sonstigen Aufenthaltsräume eingeblasen. Zur optimalen Funktion sind Anforderungen an Luftführung in den Kanälen und den Räumen zu beachten. Die Anlage soll die schalltechnischen Anforderungen erfüllen und eine leichte  Wartbarkeit soll möglichen sein. Auch der Feuchte- und Wärmeschutz des Rohrnetzes ist zu beachten.

  • Luftführung im Kanal:
    • Jeder  Kanalabschnitt muss eine festgelegte Luftmenge (m3/h) befördern. Dabei soll die  Luftgeschwindigkeit möglichst gering sein (Geräusche, Lüfterbelastung). Dies führt zu der Forderung nach großen Querschnitten der Rohre, nicht zu engen Biegungen und kurzen Rohrlängen.
    • Rohre müssen innen glatt sein.
  • Luftführung im Raum:
    • Einlass und Auslass müssen so postioniert und eingestellt (Auslassventiele) werden, dass möglichst eine Querlüftung ohne unangenehme Zugerscheinungen entsteht.
    • Zu- und Abluftventile sollten eine Justierung der jeweils benötigten Luftmenge ermöglichen.
    • In Abluftanlagen sollte die Leistung der Zuluftöffnungen (ALD) per Hand veränderbar sein, oder automatisch - Temperatur oder Feuchte gesteuert- geregelt werden.
    • Es ist ein unbehinderten Luftaustausch zwischen Ab- und Zuluftbereichen sicher zu stellen (Überströmöffnungen).
  • Schallschutz
    • Zur Vermeidung der Schallübertragung wird das Lüftungsgerät vom Rohrnetz über flexible Anschlussstücke entkoppelt.
    • Die Aufhängung des Rohrsystems (an Decken, Wänden) ist gleichfalls zu entkoppeln (Körperschall freie Montage).
    • Zur Dämpfung der Luftströmungsgeräusche ist auf eine ausreichende  Dimensionierung der Zuluftventile zu achten; ggf. hilft der Einbau von Schalldämfern an den Zuluftventilen.
    • Die  Übertragung von Geräuschen aus einem in einen anderen Raum über das Rohrsystem (Telefonie) kann durch Telefonieschalldämpfer in den betroffenen Rohren vermindert werden.
  • Feuchte-, Wärme- Kälteschutz:
    • Abluft- Fortluft und Zuluftleitungen, die durch kältere Räume verlegt sind müssen gedämmt werden; diffusionsoffen an der Außenseite der Dämmung ( Gefahr der Tauwasserbildung an der Innenseite des Rohres).
    • Wird die Zuluftleitung durch wärmere Räume geführt, ist sie zu dämmen; diffusionsdicht an der Außenseite der Dämmung  (Gefahr der Tauwasserbildung an der Außenseite des Rohres.)
  • Wartung:
    • Technische Vorkehrungen müssen eine Reinigung der Kanäle ermöglichen, oder durch Filter in allen Abluftventielen Verschmutzung weitestgehend ausschließen. Regelmäßige Filterkontrolle/ -Austausch oder Austausch nach Signalisierung durch die Anlage. Filter sollten einfach zu wechseln sein.

Planung des Luftveteilungssystem  eines -zentralen Lüftungssystem mit-WRG

Feuchte Rückgewinnung

Prinzip der Feuchterückgewinnung-bei rekuperativen und regenerativen Systemen

In der kalten Jahreszeit kann es infolge der (absolut) sehr trockenen Außenluft zu als unangenehm empfundener, übermäßig trockener Raumluft kommen. Abhilfe schaffen hier Wärmetauscher mit Feuchterückgewinnung. Bei der Feuchterückgewinnung wird Feuchte der Abluft auf die Zuluft übertragen.

Man unterscheidet regenerative (Rotationswärmetauscher, Akkumulatoren) und rekuperative (Plattenwärmetauscher) Systeme; siehe: Prinzip Wärmetauscher. Beide Bauformen können mit Feuchterückgewinnung ausgerüstet werden. Mit der Rückgewinnung der Feuchte wird auch die im Wasserdampf enthaltene Kondensationswärme zurückgewonnen, sodass Wärmebereitstellungsgrade über  100% (130-150%) möglich werden (sie werden daher auch als Enthalpietauscher bezeichnet). Bei Feuchterückgewinnung besteht auch nicht mehr die Gefahr des Einfrierens des Wärmetauschers.

  • Bei regenerativen Systemen wird die Oberfläche der Wärmespeicherkanäle mit einer sorptionsfähigen Schicht versehen, die aus dem Abluftstrom Feuchte aufnimmt und an den Zuluftstrom abgibt. Dabei können Partikel (Gerüche) übertragen werden (Abluftfilter empfehlenswert). Regenerative Systeme sind schon viele Jahre im Einsatz, in den letzten Jahren auch für kleinere Wohngebäude. Mit ihnen lassen sich Feuchterückgewinnungsgrade von bis zu 70% erzielen.
  • Rekuperative Systeme verwenden im Wärmetauscher an Stelle der üblichen Membranen einer wasserdiffusionsdurchlässige Membran. Das Wasser der Abluft kondensiert auf der Oberfläche der Membran, durchwandert (Osmose) die Membran, und wird auf der anderen Seite von der erwärmten Außenluft wieder aufgenommen. Osmose erfolgt auf molekularer Ebene und setzt ein Konzentrationsgefälle (höhere absolute Luftfeuchte auf der Abluftseite als auf der Außenluftseite) voraus. Derartige Anlagen sind technisch weniger aufwändig als Rotor-Anlagen  und erreichen Feuchterückgewinnungsgrade bis zu ~ 30 %. Abluftseitig bildet sich auf der Membrane eine dauerhaft feuchte Oberfläche, daher müssen diese antibakteriell behandelt sein. Dieses Prinzip ist eine noch nicht so weit verbreitete neuere Entwicklung. Die Hersteller empfehlen den herkömmlichen Wärmetauscher nur während des Winters durch den osmotischen Wärmetauscher zu ersetzen. Nur im Winter ist eine Feuchterückgewinnung sinnvoll und möglich.

Einbindung der Lüftungsanlage in die Heizung

Hydraulik Schema einer Heizungs- Lüftungsanlage mit Wärmerückgewinnung und der Möglichkeit der Luftheizung

  • Ab-/ Zuluftanlagen können auch zur Teil- oder Vollbeheizung eines Gebäudes genutzt werden. Da die Lufttemperatur nicht zu hoch sein darf (Staubverschwelung) und auch der Luftvolumenstrom beschränkt ist liegt die maximal erzeugbare Heizlast bei ca 10 Watt je m2 Wohnfläche. Dies ist etwa die in einem Passivhaus erforderliche Heizlast. In Häusern mit höheren Anforderungen kann die Lufterwärmung als Zusatz zu einer konventionellen Heizung betrieben werden.
  • Das Heizsystem kann zusätzlich durch Rückgewinnung von Restwärme aus der Abluft (2) mittels Wärmepumpe (4) unterstützt werden, z.B.: für die Warmwasserbereitung.
  • Die Luftvorwärmung kann über einen Erdwärmetauscher (5) oder über eine elektrisch betriebene Heizung (3) erfolgen.
  • Bei einer Beheizung per Zuluft übernimmt ein Wärmetauscher (1), der an das konventionelle Heizungssystem angeschlossen ist, oder elektrisch betrieben wird, die Erwärmung der Luft. Dieser Wärmetauscher ist etwa wie ein Autokühler aufgebaut. Er könnte, wenn er mit kaltem, gekühltem Wasser beschickt wird, auch zur sommerlichen Luftkühlung eingesetzt werden.
  • Die Lufterwärmung kann alternativ auch dezentral (6) erfolgen, indem z.B. die Wärmetauscher verdeckt in der Wand vor die Luftaustrittsöffnungen positioniert werden.
  • Im nebenstehenden Beispiel wird der Wärmehaushalt über einen zentralen Pufferspeicher (8) abgewickelt, an den auch andere Wärmeerzeuger angeschlossen werden können (Solaranlage, Heizkamin).

Kosten von Lüftungsanlagen

Investitionen und laufende Kosten typischer RLT-Anlagenkonfigurationen im EFH

Anlagentyp

1 Anlage je

Abwärmenutzung

Einzelraum-

regelung

Investitionen  [€]

Betrieb [€/a] 4)

Wartung

[€/a]

Energieein- 3) sparung [€/a]

Sanierung

Neubau

Abluft

Abluftgerät mit Frischluftventilen

in der (AW)

A

WE

keine

nein

3750

3542

10

36

-

Abluftgerät mit Frischluftventilen

in der AW mit WRG (WP) 1)

B

WE

für  Warmwasser

nein

8915

8707

25

36

142

Zu- und Abluft

Zu- und Abluftgerät mit

WRG (WT)

C

WE

Zuluftvorwärmung

nein

8228

7880

19

65

198

Zu- und Abluftgerät mit

WRG (WT)

D

Raum

Zuluftvorwärmung

ja

5432

4966

34

148

117

Zu- und Abluftgerät mit WRG (Lüftungskompaktgerät mit WP) 2)

E

WE

Zuluftvorwärmung/ Warmwasser/ Heizung

nein

16696

16348

35

65

237

AW = Außenwand, WRG = Wärmerückgewinnung, WP = Wärmepumpe, WT= Wärmetauscher, WE=Wohneinheit      Quelle: Energieagentur NRW (dort auch Details zu diesen Werten)

1) Das Gerät besteht aus Abluftventilator, Warmwasserspeicher und Wärmepumpe. 2) Das Kompaktgerät übernimmt die gesamte Wärmeerzeugung für Warmwasser und Heizung, sodass ein zusätzlicher Wärmeerzeuger nicht erforderlich ist. 3) Es wurde eine Gas-Heizung zu Grunde gelegt. 4) Betrieb nur während Heizperiode

Betrachtet man die Amortisationszeiten für einen Altbau (Beheizung mit Gas), so werden durch Lüftung mit WRG (Anlage C) 198 € Energiekosten eingespart. Abzüglich der jährlichen Kosten für Wartung und Betrieb bleiben noch 114 € übrig. Die statische Amortisationszeit beträgt damit ~ 72 Jahre. Bei Anlage D übersteigen die jährlichen Kosten die jährlichen Ersparnisse. Aus wirtschaftlicher Sicht sind also Lüftungsanlagen nicht zu empfehlen. Ausschlaggebend ist die Sicherstellung der notwendigen Lüftung zur Feuchteabfuhr. Darüber hinausgehende Investitionen kommen dem  Komfort und einer verbesserten Behaglichkeit zu gute.

Rechtlicher Hinweis: Alle Angaben sind ausschließlich unverbindliche Richtwerte. Die exakte Dimensionierung, Kosten und Erträge für ein konkretes Bauvorhaben können nur von einem qualifizierten Fachbetrieb unter Berücksichtigung der Gegebenheiten vor Ort ermittelt werden. Kennlinien in hier gezeigten Grafiken/Tabellen und Beispielsrechnungen dienen der Erläuterung von qualitativen Sachverhalten. Sie können nicht als Basis konkreter Bewertungen oder Planungen dienen. Sie zeigen nicht reale Werte bestimmter Produkte/Projekte.

Top-Pfeil-klein