Welche Lüftung braucht das Haus? - IKZ

KLI M ATECH N I K
Lüftungssysteme
Welche Lüftung braucht das Haus?
Wohnsituiation - Lüftungskonzept - Lüftungssysteme
Sowohl mit freien als auch mit ventilatorgestützten Lüftungssystemen kann im Allgemeinen der notwendige Luftaustausch in Wohnungen sichergestellt werden. Aufgrund zu beachtender Anforderungen und dem Fortschreiten des Baustandards, ist die Auswahl an
Lüftungssystemen allerdings oft stark eingeschränkt. Aufschluss über die in einer Wohnung möglichen Systeme zum Luftaustausch
gibt das Lüftungskonzept, das für Neubauten und meist auch für Altbauten im Falle der Sanierung zu erstellen ist. Vor diesem Hintergrund zeigt der nachfolgende Beitrag Kriterien für die Auswahl von Lüftungssystemen auf.
schen gestiegen. Die Änderungen der Bauweise von Gebäuden und hier
insbesondere die höhere Dichtheit der Gebäudehülle in Verbindung mit der geänderten Nutzung von Wohnungen führen in
den letzten Jahren zu einer erheblichen
Zunahme von Schimmelpilzbildungen.
Dies hat eine Zunahme von Allergien und
von Gesundheitsproblemen der Nutzer zur
Folge. Die große Anzahl von Streitfällen,
die sich davon ableiten, erforderte deshalb
auch zweckentsprechende Änderungen
der technischen Regeln über die notwendige Lüftung eines Gebäudes für alle Nutzer.
LÜFTUNGSERFORDERNIS
Als Maßstab für die Luftverschlechterung
in Räumen mit ihrer Vielzahl an möglichen Schadstoffen dienen vorrangig der
CO 2 - und Feuchtegehalt. Der CO 2 -Gehalt
in der Umgebungsluft eines Men schen ist
Bild 1: Wärmeverluste eines Gebäudes.
Die für ein Gebäude notwendige Lüftung
hängt von seiner Bauweise und der Nutzung der Wohnungen ab. Bei der Bauweise
hat die Dichtheit und in Maßen die Wärmedämmung der Gebäudehülle Einfluss
auf die notwendige Lüftung. Gegenüber
einem Gebäude, das vor etwa 50 Jahren
erstellt worden ist, weisen Gebäude heute
eine vielfach höhere Dichtheit der Gebäudehülle auf. Da der Lüftungswärmeverlust
in der Heizperiode auch von der natürlichen Durchlüftung der Räume abhängig
ist, ist dieser damit auch entsprechend zurückgegangen.
Die Wärmedämmung von Gebäuden und
damit auch die Ausbildung von Wärmebrücken hängen vom Stand der Technik
zum Zeitpunkt ihrer Errichtung ab.
In Bild 1 sind beispielhaft für ein Reihenhaus mit vier WE die Wärmeverluste abhängig von seinem Baujahr und damit
abhängig von den zu verschiedenen Zeiten
gültigen Anforderungen in technischen
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Tabelle 1: Dichtheit der Gebäudehülle, mittlere Werte.
Regeln sowie den gebräuchlichen Techniken dargestellt. Gegenüber einem Gebäude, das vor etwa 50 Jahren erstellt worden
ist, ist der Wärmeverlust eines Neubaus
heute ebenfalls um ein Vielfaches zurückgegangen. Während bei Altbauten die
Wärmeverluste noch von den Transmissionswärmeverlusten dominiert wurden, erreichen heute die Lüftungswärmeverluste
bereits die gleiche Größenordnung.
Die Nutzung von Wohnungen hat sich in
den letzten Jahrzehnten ebenfalls wesentlich geändert. Während im Durchschnitt
die genutzte Fläche je Person stetig zugenommen hat, ist die Feuchtebelastung
durch z. B. häufigeres Waschen und Du-
abhängig von der pro Zeiteinheit abgegebenen CO 2 –Menge und vom zugeführten
Außenluftvolumenstrom. Die durch die Atmung pro Zeiteinheit abgegebene CO 2
–Menge hängt von der Aktivität des Menschen, in Bild 2 dargestellt durch seine abgegebene Leistung in Watt, ab.
Der CO 2 -Gehalt in einem Raum sollte auf
Dauer 0,1 Vol.-% oder 1 000 ppm nicht
überschreiten. Dieser Wert stellt die sogenannte Pettenkofer–Zahl dar, bei der sich
Menschen wohlfühlen.
Der Feuchteanfall in einer Wohnung wird
im Wesentlichen durch Menschen und
durch die in Wohnungen ablaufenden Prozesse, wie Putzen, Waschen, Kochen aber
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Lüftungssysteme
Bild 2: CO 2 -Gehalt und Außenluftvolumenstrom.
auch durch die Verdunstung von Pflanzen
verursacht (Bild 3). Bei der freigesetzten
Feuchte, muss unterschieden werden zwischen einem Wert, der durch die Nutzer
verursacht wird und einem Wert, der
durch Prozesse, also unabhängig von der
Anwesenheit von Nutzern, entsteht. Die
durch Nutzer freigesetzte Feuchte ist in
der Regel deutlich höher als die durch Prozesse erzeugte Feuchte. In der Raumluft
von Wohnungen sind Feuchtewerte zwischen 35 % und 65 % anzustreben.
In DIN 1 946-6, der für die Lüftung von
Wohnungen maßgebenden technischen
Regel, werden Mindest– und Außenluftvolumenströme abhängig von der Anzahl an
Personen sowie unabhängig von Personen
angegeben. In Tabelle 2 sind die Außenluftvolumenströme und die entsprechenden Luftwechsel, wenn eine Raum
höhe von 2,5 m unterstellt wird, abhängig
von verschiedenen Wohnungsgrößen zu
sammengestellt.
Die Angaben bauen auf vier unterschiedliche Lüftungsstufen auf, der Intensivlüftung (IL), der Nennlüftung (NL), der
Reduzierten Lüftung (RL) und der Lüftung
zum Feuchteschutz (LF), die jeweils eine
unterschiedliche Anzahl von Personen berücksichtigen. Die Wärmedämmung des
Gebäudes, in Verbindung mit der Ausbildung von Wärmebrücken, ist dabei für Gebäude mit hoher Wärmedämmung (LF2)
und für Gebäude mit niederer Wärmedämmung (LF1 ) berücksichtigt.
Aus Gründen der Gesunderhaltung bzw.
Hygiene der Raumluft und der Schadenfreiheit eines Gebäudes ist ein ausreichend
hoher Luftaustausch notwendig. Aus Grün-
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Gebäude aber auch für jedes Bestandsgebäude, wenn dieses lüftungstechnisch relevant modernisiert wird, zu erstellen. Die
Erstellung eines Lüftungskonzeptes
ist in DIN 1 946-6 Beiblatt 2 beschrieben.
Eine lüftungstechnisch relevante Modernisierung liegt z. B. dann vor, wenn mehr als
1 /3 der alten Fenster gegen neue Fenster
ausgetauscht werden. Bei EFH ist bei der
Undichtheit des Gebäudes auch das Dach
in die Betrachtung mit einzubeziehen (Satteldach).
Als Ergebnis ist eine lüftungstechnische
Maßnahme dann erforderlich, wenn in den
Räumen einer Wohnung die notwendigen
Außenluftvolumenströme zum Feuchteschutz durch die Infiltration nicht
gedeckt werden können. In dem Beiblatt 2
der DIN 1 946-6 wird ferner eine Darstellung der einzelnen Schritte in einem
Formblatt vorgeschlagen, um eine lüfden der rationellen Energienutzung wird tungstechnische Maßnahme zu bestimdagegen ein möglichst niederer Luftaus- men.
tausch angestrebt. Dieser Zielkonflikt
kann mit verschiedenen Lüftungssyste- BESTIMMUNG EINES LÜFTUNGSSYSTEMS
men unterschiedlich gut gelöst werden.
Für die Bestimmung eines Lüftungssystems sind im Wesentlichen zehn verschieLÜFTUNGSSYSTEME
dene Kriterien zu beachten [3]. Während
Für die Realisierung des notwendigen bei einem neuen Gebäude so ein LüftungsLuftaustausches werden im Wohnungsbau system festgelegt werden kann, ist
freie und ventilatorgestützte Lüftungssys- bei einem Bestandsgebäude zunächst zu
teme angewendet (Tabelle 3). Bei den frei- ermitteln, ob das bisher angewandte Lüfen Lüftungssystemen wird zwischen der tungssystem noch den geänderten Bedin„Lüftung zum Feuchteschutz“, der „Quer- gungen ganz oder teilweise gerecht wird.
lüftung“ und der „Schachtlüftung“ unterschieden. Alle freien Lüftungssysteme Zu den Kriterien für die Bestimmung eines
erzeugen den Luftaustausch über Undicht- Lüftungssystems gehören u. a.:
heiten in der Gebäudehülle, ggf. auch mit
Außenluftdurchlässen (ALD) sowie über Besondere Räume
offene Fenster. Als Antriebskräfte dienen Besondere Räume in einer Wohnung sind
der Wind- und Thermikdruck. Diese stark z. B. Räume ohne ausreichende Möglichschwankenden Antriebskräfte erfordern, keit zur freien Lüftung und/oder mit bedass der Nutzer sowohl für die Sicherstel- sonders hohem Schadstoffanfall. Die
lung des Mindest–Luftaustausches als Lüftung von besonderen Räumen erfordert
auch für die Regelung des Luftaustausches in aller Regel ventilatorgestützte Lüftungseingreifen muss.
systeme.
Bei ventilatorgestützten Lüftungssystemen
wird zwischen der „Abluftanlage“, der Behaglichkeit/Komfort
„Zuluftanlage“ und der „Zu-/Abluftanlage“ Durch den Luftaustausch dürfen in jedem
unterschieden. Als Antriebskraft wirkt die Raum einer Wohnung keine zu niederen
Förderleistung eines Ventilators und nur und zu hohen Temperaturen, keine zu hoin geringem Maße die durch Wind und hen Strömungsgeschwindigkeiten und keiThermik verursachte Druckdifferenz. Die ne zu niederen und zu hohen
Lüftungssysteme können als zentrale oder Feuchtewerte verursacht werden. Zu bedezentrale Systeme ausgeführt werden.
achten ist, dass insbesondere bei Außenluftdurchlässen bei nicht sachgerechter
LÜFTUNGSKONZEPT
Ausführung Zugbelästigungen verursacht
Das Lüftungskonzept hat die Aufgabe, die werden können. Während durch eine effifür eine Wohnung notwendige Lüftung zu ziente Wärmerückgewinnung niedere Auermitteln. Das Konzept ist für jedes neue ßenlufttemperaturen
ausreichend
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angehoben werden können, begrenzt die
maximale Zulufttemperatur die mögliche
Heizleistung eines Lüftungssystems.
Schall- und Brandschutz
Durch Öffnungen und Leitungen eines Lüftungssystems sowie durch Geräte kann der
Schallschutz negativ beeinflusst werden.
Gegebenenfalls sind Schalldämpfer vorzusehen. Bei dezentralen ´ Lüftungssystemen ist zudem die Schallemission in den
Raum und die Mündung der Ansaug- und
Ausblasstelle in Bezug auf benachbarte
Fenster zu beurteilen. Ebenso wie der
Schallschutz darf der Brandschutz in Gebäuden durch die Lüftungssysteme nicht
negativ beeinflusst werden.
Betrieb mit Feuerstätten
Bild 3: Feuchteanfall in Wohnungen.
Bild: Künzel
Bei freien Lüftungssystemen sind in der
Regel keine zusätzlichen Maßnahmen erforderlich. Wenn venitlatorgestützte Lüftungsgeräte und Feuerstätten gemeinsam
betrieben werden sollen, sind besondere
Sicherheitseinrichtungen, die einer eigenen Zulassung bedürfen vorzusehen, die
bei Störung der Druckverhältnisse in einem Raum das Lüftungsgerät ausschalten.
Auch wenn die Lüftungsgeräte und Feuerstätten nicht gemeinsam (wechselweise)
betrieben werden sollen, sind ebenfalls geeignete Sicherheitseinrichtung erforderlich. Bei dezentralen Lüftungssystemen
sind alle relevanten Lüftungsgeräte mit
der Sicherheitseinrichtung zu verbinden.
Realisierung der Volumenströme
Die notwendigen Volumenströme zur
„Lüftung zum Feuchteschutz“ müssen
nutzerunabhängig sichergestellt werden.
Sie sind bei freien Lüftungssystemen über
die Undichtheit in der Gebäudehülle und
bei ventilatorgestützten Lüftungssystemen
über eine Lüftungsstufe des Lüftungsgerätes zu realisieren. Die notwendigen Volumenströme zur Gesundsheitsvorsorge/
Raumlufthygiene können nutzerabhängig
erbracht werden. Sie sind bei freien Lüftungssystemen durch regelmäßiges manuelles öffnen der Fenster durch den Nutzer
und bei ventilatorgestützten Lüftungssystemen über die Lüftungsstufe „Nennlüftung“ sicherzustellen. Wenn bei freien
Lüftungssystemen das regelmäßige Lüften
nicht möglich ist, dann sind ventilatorgestützte Systeme auszuwählen.
effektive Filterung der angesaugten Außenluft und ihre Ansaugung von Orten mit
geringer Verschmutzung.
Zudem ist eine sorgfältige Planung der
Anordnung und Ausführung der Luftansaugung, der Luftfilterung, der Auswahl
der Baustoffe für die Luftleitungen und der
Lüftungsgeräte (H-Geräte) wichtig.Dies gilt
für zentrale und dezentrale Lüftungssysteme.
Erhöhte Raumluftqualität
Erhöhter Schallschutz
Tabelle 2: Notwendige Außenluftvolumenströme
Legende: ANE = Fläche der Nutzungseinheit, IL = Intensivlüftung, NL = Nennlüftung, RL = Reduzierte Lüftung, LF1 = Lüftung zum Feuchteschutz für Gebäude mit niederer Wärmedämmung,
LF2 = Lüftung zum Feuchteschutz für Gebäude mit hoher Wärmedämmung.
Tabelle 3: Lüftungssysteme nach DIN 1946-6.
Für den Fall, dass eine erhöhte Raumluft- Bei der Bestimmung eines Lüftungssys
qualität gefordert ist, bedingt dies z. B. die tems ist zu klären, ob vom Bauherrn ein
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höherer, über den bauaufsichtlich vorgeschriebenen Mindest-Schallschutz hinausgehender
Schallschutz
für
schutzbedürftige Räume in einer Wohnung
(Wohn-, Schlaf-, Kinderzimmer) gefordert
wird.
Neben der Erhaltung der Schalldämmung
der Außenwände, auch wenn Bauteile für
die Lüftung in ihr angeordnet werden, sind
dabei besonders die Schallemission von
Lüftungsgeräten und die Weiterleitung von
Schall von einer Wohnung in eine andere
Wohnung zu beachten.
Bei freien Lüftungssystemen erfordert dies
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ggf. entsprechende Schallschutzfenster,
schallgedämmte Außen- und ÜberströmLuftdruchlässe. Bei einem ventilatorgestützten System sind die besonderen
Schallschutzanforderungen durch eine
sachgerechte Planung umzusetzen. Dies
ist insbesondere bei dezentral in Wohnungen (Schlaf- und Wohnzimmern) angeordneten Lüftungsgeräten von Bedeutung.
minimalem Hilfsenergiebedarf zurückge- große Rolle. Dabei ist zwischen den Inveswonnen wird.
titionskosten und den Betriebskosten zu
unterscheiden. Die Investitionskosten sind
Steuerung/Bedienung
in aller Regel bei freien Lüftungssystemen
Bei der Bestimmung eines Lüftungssys- gering, während sie bei ventilatorgestütztems ist seine Steuerung/Regelung zu klä- ten Systemen durchaus beträchtlich sein
ren. Lüftungssysteme für Wohngebäude können. Die Betriebskosten können dagedürfen von Hand bedient werden, es gen bei freien Lüftungssystemen beträchtkommt allerdings zunehmend die Einbin- lich höher sein, als bei ventilatorgestützten
dung von Lüftungssystemen in den allge- Anlagen.
Rationelle Energienutzung
meinen, ferngesteuerten Betrieb von Bedingt wird dies durch die fehlende WärBei der Bestimmung eines Lüftungssys- haustechnischen Anlagen in Betracht, die merückgewinnung und den häufig unkontems ist von Bedeutung, ob vom Bauherrn nur bei ventilatorgestützten Systemen rolliert hohen Luftaustausch (z. B.
eine rationelle Energienutzung, z. B. zur möglich ist.
durchgekippte Fenster) in der HeizperiEinhaltung von Förderprogrammen, geforodet.
dert wird. Dies bedingt, dass kein unnötig KOSTEN
hoher Luftaustausch gegeben ist und dass Bei der Festlegung eines Lüftungssystems Autor: Anton Höß
möglichst viel Wärme aus der Abluft bei spielen natürlich auch die Kosten eine
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