LÜFTUNGS-TECHNIK
Die Ziele der Raumbelüftung bestehen im Wesentlichen darin die Behaglichkeit in den Räumen sicherzustellen und Bauschäden durch Kondensatausfall zu vermeiden. Konkret bedeutet dies, dass zumindest Schadstoffe, Gerüche, Feuchtigkeit und Wärme durch die Lüftung abgeführt werden müssen. Diese Stoffgruppen reichern sich innerhalb des begrenzten Luftreservoirs „Raum“ schnell an. Die Geschwindigkeit hängt dabei sowohl vom Volumen des Raumes als auch von der Höhe der Stofflast, d.h. üblicherweise von der Belegungsdichte, ab.
SCHADSTOFF-ABFUHR
Zu den Schadstoffen zählen sowohl Emissionen aus Oberflächen wie Möbel und Bodenbeläge als auch durch Atmung bedingte CO₂-Emissionen. Die am Arbeitsplatz zulässigen Konzentrationsgrenzwerte werden durch die Technischen Regeln für Gefahrstoffe 900 (TRGS 900) der Bundesanstalt für Arbeitsschutz und Arbeitsmedizin festgelegt. Ein anerkannter, jedoch nicht in jedem Fall behördlich geforderter Grenzwert ist beispielsweise der Pettenkofer-Wert.
GERUCHS-ABFUHR
Zu dieser Kategorie zählen olfaktorisch, d.h. durch den Geruchssinn, wahrnehmbare Verunreinigungen der Atemluft. Ausgelöst werden diese ebenfalls durch Emissionen aus Raumoberflächen und zusätzlich durch Körpergeruch oder z.B. Zigarettenrauch. Die empfundene Luftqualität wird in Dezipol (von pollution) und die Geruchsquelle in Olf (von olfaktorisch) dargestellt. Die Verunreinigungslast einer Person der Aktivitätsstufe I (sitzende Tätigkeit) beträgt dabei 1 Olf und führt bei einer Lüftungsrate von 36 m³/h zu einer Luftqualität von 1,0 Dezipol (mittlere bis hohe Luftqualität).
FEUCHTE-ABFUHR
Feuchtigkeit in Gebäuden entsteht durch verschiedene innere oder äußere Quellen. Bedingt durch diese Quellen liegt der absolute Feuchtegehalt innerhalb eines Gebäudes immer höher als in der Außenluft (Ausnahme möglich bei geringen Feuchtequellen und hoher Feuchteabsorption der Raumoberflächen). Da das Gasgemisch Luft nur eine bestimmte – von der Lufttemperatur abhängige – Menge Wasserdampf aufnehmen kann, wird der Feuchtegehalt auch durch die relative Luftfeuchte beschrieben. Sie stellt den „Ausnutzungsgrad“ für die Feuchteaufnahme der Luft dar. Je nach Oberflächenmaterial kann eine relative Luftfeuchte von ca. 75% bereits zur Bildung von Schimmelpilz führen.
WÄRME-ABFUHR
Wärmequellen entstehen durch die Abwärme elektrischer Geräte, durch Personen, durch absorbierte Solarstrahlung oder absorbiertes Kunstlicht. Die natürliche Abfuhr von Wärme entsteht durch Transmission, Abstrahlung und Konvektion, wobei unter dieser Auswahl die Lüftung den schnellsten und somit effektivsten Wärmetransport darstellt.
Öl-Brennwertkessel
Öl-Brennwertkessel werden überwiegend zur Raumheizung und zur Trinkwasser- erwärmung in Ein- und Mehrfamilien- häusern sowie gewerblichen und kommunalen Gebäuden genutzt. Durch den niedrigen Wasserdampf-Taupunkt des Heizgases sollten Öl-Brennwertkessel nur in Verbindung mit Niedertemperatur-Heizsystemen mit einer maximalen Auslegungs-Rücklauf- temperatur von 50°C eingesetzt werden.
Gas-Brennwertkessel
Gas-Brennwertkessel werden überwiegend zur Raumheizung und Trinkwassererwärmung in Mehrfamilienhäusern, kommunalen und gewerblichen Gebäuden sowie zum indirekten Beheizen von Schwimmbädern genutzt. Um den vollen Brennwert des Gases auszunutzen. sind möglichst niedrige Rücklauftemperaturen anzustreben, da hier die weitestgehende Kondensation erreicht wird. Die Leistungsbandbreite geht bei wandhängenden Bauformen bis etwa 60 kW. Bodenstehend bis zu mehreren Tausend kW.
Pelletkessel
Pelletkessel sind Zentralheizkungskessel für das Beheizen gesamter Gebäude sowie für die Warmwasserbereitung. Angeboten werden sie im Leistungsbereich von 4 bis 150 kW. Durch das automatische Beschicken mit industriell gefertigten und normierten Holzpellets unterscheiden sie sich im Komfort nicht von konventionellen Öl- und Gaskesseln. Mit Pelletkesseln lassen sich alle wasserführenden Wärmeabgabesysteme wie Radiatoren, Fußboden-, Wand- und Deckenheizungen betreiben.
MECHANISCHE LÜFTUNG
Reicht die natürliche Lüftung für den notwendigen Luftwechsel nicht aus, kommt eine mechanische bzw. maschinelle Lüftung zum Einsatz. Sie sorgt mit gezielter Luftführung und einem oder mehreren Ventilatoren bedarfsbezogen und unabhängig von äußeren Einflüssen (Winddruck/Temperaturen) für den geforderten Luftwechsel im Raum, in der Wohnung oder im Gebäude. Wegen der zunehmend luftdichten Bauweise ist die mechanische Lüftung auf dem Vormarsch. Moderne, energiesparende Lüftungsanlagen passen den Luftaustausch den jeweiligen Anforderungen an.
Im deutschen Sprachraum ist der Begriff „maschinelle Lüftung“ vor allem im Industriebau gebräuchlich, während im Wohnungsbau von „mechanischer Lüftung“ gesprochen wird.
ZENTRALE LÜFTUNGSANLAGEN
Eine zentrale Lüftungsanlage versorgt mit mindestens einem Ventilator über ein Kanalnetz mehrere Räume, Gebäudetrakte oder ein gesamtes Gebäude mit frischer Luft. Sie hat einen erheblichen Platzbedarf und benötigt besondere Maßnahmen hinsichtlich des Schall- und Brandschutzes. Bei der Abluftanlage saugt ein zentrales Lüftungsgerät die verbrauchte Luft aus den Räumen. Anwendungsbeispiele sind Küchen, Gasträume oder Laboratorien. Bei der zentralen Be- und Entlüftungsanlage dagegen befördert je ein Ventilator die Außen- und Fortluft. Die Ventilatoren sind entweder in einem kompakten Lüftungsgerät oder getrennt in einem Zuluft- und einem Abluftgerät angeordnet.
DEZENTRALE LÜFTUNGSANLAGEN
Dezentrale Lüftungsgeräte wie Einzellüfter oder Gebläsekonvektoren lüften nur einzelne Räume. Sie können auch mit zentralen Abluftsystemen und einer Wärmerückgewinnung über Kreislaufverbundsysteme (KVS) kombiniert werden. Dezentrale Geräte ermöglichen eine variable Raumgestaltung, da sie auf Rastermaß angeordnet werden. Durch den Wegfall eines Luftkanalsystems sind geringere Raumhöhen möglich.
STEUERUNG FÜR DIE BE- UND ENTLÜFTUNG
Lüftungssysteme haben einen erheblichen Einfluss auf den Energiebedarf eines Hauses bzw. auf einen unnötig erhöhten Energieverlust. Eine manuelle Steuerung der Be- und Entlüftung ist aus diesem Grund bei den meisten Objekten, wenn überhaupt, nur für die Sommermonate sinnvoll. In der Übergangszeit und im Winter dagegen empfiehlt sich aus energetischen Gründen eine elektronische Steuerung aller Systeme.
Die eingesetzten Steuer- und Regelungseinheiten sollten standardisierte Schnittstellen zur bauseitigen Gebäudeleittechnik haben. Je sensibler und präziser auf den individuellen Lüftungs-, Wärme-, Kälte- oder Luftfeuchtebedarf reagiert wird, umso geringer sind die Energiekosten. Nur objektbezogene und fachspezifisch geplante Lüftungssysteme mit Steuerung stellen den wirtschaftlichen Betrieb einer Anlage sicher.
WOHNUNGSLÜFTUNGSANLAGEN
Wohnungslüftungsanlagen sorgen für eine dauerhaft gute Luftqualität in Wohnräumen und beugen Feuchte und die Bildung von Schimmelpilzen vor. Zusätzlich lässt sich mit einer modernen Lüftungsanlage Heizenergie sparen. Für den Gebäudebestand sind sie ein „Kann“, für Niedrig- und Passivhäuser ein „Muss“.
LÜFTUNG EINZELNER FENSTERLOSER RÄUME
Fensterlose Bäder, Toiletten und Nebenräume können mit freier Schachtlüftung, mechanischen Einzellüftern oder zentralen Abluftanlagen belüftet werden.
DEZENTRALE LÜFTUNG MIT EINZELLÜFTERN
Dezentrale Lüftungsgeräte lüften nur einzelne Räume, wie z.B. innenliegende Bäder. In Wohnräumen werden sie in Fensternähe angebracht, ansonsten in Nähe des Lüftungsschachtes. Die Einzellüftung ist meist in mehreren Stufen regelbar und lässt sich individuell an die Raumnutzung anpassen. Die Kontrolle des Luftwechsels erfolgt über eine Ventilator-Steuerung oder Drosseleinrichtungen. Eine Wärmerückgewinnung (WRG) ist eingeschränkt möglich. Das dezentrale System ist für Sanierungen geeignet, um einzelne Problemräume zu belüften. Beispiele für Einzellüfter sind Fenster-Kleinlüfter, Wand- und Badlüfter sowie Dunstabzugshauben.
KONTROLLIERTE WOHNUNGSLÜFTUNG
Die mechanische Zentrallüftung von Wohnungen wird auch als kontrollierte Wohnungslüftung (KWL) bezeichnet. Im Gegensatz zur freien Lüftung bewegt sie genau definierte Luftvolumenströme und gewährleistet damit eine gute Innenluftqualität.
Abluftanlagen
Die einfachste und preiswerteste Ausführung der kontrollierten Wohnungslüftung ist die Abluftanlage. Sie eignet sich für luftdichte, gedämmte Neubauten und energetisch sanierte Altbauten. Ein zentraler oder mehrere dezentrale Ventilatoren saugen die Luft aus Küche, Bad oder Toilette über Gitter oder Tellerventile ab und blasen die Abluft über Dach nach außen. Die frische Außenluft strömt über Luftdurchlässe nach. Diese sind über den Heizkörpern in Außenwänden, Fenstern oder Fensterrahmen von Wohn- und Schlafräumen eingebaut. Außenluftdurchlässe sind schallgedämmt auszuführen. Durch das Absaugen entsteht in der Wohnung ein geringfügiger Unterdruck, sodass die Außenluft im Querlüftungsprinzip von den Wohn- und Schlafräumen (Zuluftzone) mit bester Luftqualität hin zu den Feuchträumen (Abluftzone) strömt. Überströmzonen sind Eingangsbereich, Flure und offene Treppen. Feuchtegeregelte Abluftanlagen lüften besonders effizient.
Zu-/ Abluftanlagen
Ebenfalls nach dem Querlüftungsprinzip arbeiten Zu-/Abluftanlagen. Sie sind optimal für Neubauten geeignet. Zusätzlich zum Abluftsystem kommt ein zweites Kanalnetz, das vorzugsweise in Decken und Installationsschächten verlegt wird, und der Zuluftventilator hinzu. Er saugt die Außenluft zentral an. Eingebaute Filter können die einströmende Luft z.B. von Pollen reinigen. Ein weiterer Vorteil der Zu-/Abluftanlagen ist, dass sie mit Wärmerückgewinnung (WRG) arbeiten können. Dann wärmt die Abluft die frische Zuluft im Vorbeiströmen vor und verringert damit den Heizenergiebedarf der Warmwasserheizung. Voraussetzung dafür ist eine luftdichte Gebäudehülle. Zusätzlich zu dem Plattenwärmetauscher einer Anlage mit WRG können die Geräte mit einem Erdwärmetauscher zur Vorerwärmung der Außenluft kombiniert werden. Dieser senkt den Energieverbrauch nochmals. Außerdem sorgt er dafür, dass die WRG frostfrei bleibt und kühlt darüber hinaus die Außenluft im Sommer.
KOMPAKTGERÄTE
Noch einen Schritt weiter als die Zu-/Abluftanlagen mit Wärmerückgewinnung gehen Kompaktgeräte zum Lüften, Heizen, Kühlen und die Warmwasserbereitung von Passivhäusern. Eine kleine (Fort)Luft/Luft-Wärmepumpe kühlt die Abluft, die den Wärmetauscher verlässt, noch weiter herunter. Die dabei gewonnene Wärme wird zum Heizen des Gebäudes und zur Erwärmung des Betriebswassers genutzt. Eine Warmwasserheizung mit lokalen Heizflächen entfällt. Kompaktgeräte können von thermischen Solaranlagen und Erdwärmepumpen unterstützt werden.
KANALNETZ FÜR WOHNUNGSLÜFTUNG-SANLAGEN
Lüftungskanäle sollten einen geringen Strömungswiderstand, glattwandig und gut zu reinigen sein. Sie bestehen zumeist aus verzinktem Stahlblech oder aus Faserzement. Flexible Rohre oder Schläuche aus Metall oder Kunststoff sind nur in Ausnahmefällen für den Anschluss von Luftdurchlässen und Ventilatoren zulässig. Zuluftkanäle und Küchenstränge benötigen Reinigungsöffnungen, damit sie gewartet und gereinigt werden können. Wie oft das Kanalnetz gereinigt werden muss, hängt von der Anlage, vom Staubanfall und Art des verwendeten Filters ab. Die Notwendigkeit der Reinigung zeigt sich bei der Wartung, die spätestens nach drei Jahren fällig ist. Die Filter sollten jährlich gewechselt werden.