IKZ-ENERGY Nr. 10-2013

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EnErgiEEffiziEnz Lüftung Lüftungskonzepte für Gebäude Dezentrale Stromversorgung für die Raumlufttechnik In energieeffizienten und luftdichten Neubaubauten ist eine vollautomatische Lufterneuerung durch Luftwechsel notwendig. Die dafür notwendige Hilfsenergie kann durchaus dezentral bereitgestellt werden. Mit dezentral bereitgestellter elektrischer Energie kann ein großer Schritt in Richtung Eigenverbrauchsanteil und Autarkie gegangen werden. Zuerst aber gilt es ein Anforderungsprofil zu erstellen. Auch in der Raumlufttechnik ist zwischen Wohn- und Nichtwohngebäuden zu unterscheiden. Beide Gebäudetypen gilt es im Anforderungsprofil zu unterscheiden. Als Nichtwohngebäude gelten besonders Büro- und Verwaltungsgebäude sowie Schulen und Kindertagesstätten. Wohngebäude hingegen reichen vom Einfamilienhaus bis zum Mehrgeschosswohnungsbau. Dementsprechend ist die Raumlufttechnik in ihrer Luftwechselleistung und den Komforteinstellungen unterschiedlich ausgestattet. Strom als notwendige Hilfsenergie Eine klassische Fensterlüftung ist heute aus vielerlei Gründen kaum noch möglich. Das liegt zum einen an der Anwesenheit der Nutzer, zum anderen aber auch an den Anforderungsprofilen wie beispielsweise der Arbeitsstättenrichtlinie, die an Arbeitsplätzen einen Luftwechsel von 40 m³/h pro Person verlangt. Ein weiterer Aspekt ist natürlich der Schallschutz, insbesondere Lärmbelas- tungen aus der unmittelbaren Umgebung, z. B. bei Schulen oder Verwaltungsgebäuden, die sich stets in einer städtischen Infrastruktur befinden. Zu den Lärmbelastungen kommen noch Umweltbelastungen in der Form von Luft-Schadstoffen vor. Dies ist ein weiterer Punkt, der für die Raumlufttechnik spricht. Durch spezi- fische Filterstrecken kann die angesaugte Außenluft entsprechend ihren Belastungen und den Anforderungen der Nutzer nachhaltig gefiltert, d. h. gereinigt werden. Die Filtergüte reicht dabei von Standardisierten Grobfiltern für den Geräte- und Anlagenschutz über Feinstoffilter bis hin zu medizinischen Filtern wie Pollenschutzfilter, Aktivkohlefilter sowie HEPA-Filtereinsätzen für die Zuluft in den Gebäuden. Verschiedene Allergiker wissen diesen Vorteil der Raumlufttechnik besonders zu schätzen. Schimmelbildungen vermeiden Für sämtliche Gebäudetypologien ist bei entsprechender Luftdichtigkeit ein Lüftungskonzept erforderlich. Dieses verfolgt in erster Linie einen baulichen Feuchteschutz, um Schimmelbildungen zu vermeiden und somit die Baukonstruktion und den Menschen vor mikrobiellen Belastungen zu schützen. Des Weiteren spielt aber im Umfeld des wohngesunden Bauens und Modernisierens auch die phy- siologischen Anforderungen des Menschen eine bedeutende Rolle. Ein Lüftungskonzept verfolgt stets die Zielsetzung, dass der Luftwechsel vollautomatisch ohne Zutun des Nutzers (nutzer- unabhängig) zu jeder Zeit gewährleistet wird. Über den baulichen Feuchteschutz hinaus ist eben nicht nur der Feuchtegehalt der Luft ein maßgebendes Kriterium, sondern ebenso auch die Kohlenstoff- dioxyd-Konzentration (CO2) in der Raumluft als allgemeiner Parameter für die Raum- Luftbereiche im umbauten raum Abluftbereiche Übergangsbereiche zuluftbereiche Toiletten, Küchen und Tee- küchen, Duschbäder und Bade- zimmer, Hauswirtschafts- räume und andere feuchte- belastete Räume Dielen, Flure, Treppenaufgänge, Verbindungsräume Wohn- und Schlafräume, Kinderzimmer, Gästezimmer und Arbeitsräume, Räume für den längeren Aufenthalt des Menschen Tabelle 1: Luftbereiche im umbauten Raum. Quelle: Forum Wohnenergie luftqualität schlechthin. Des Weiteren sind auch VOC-gesteuerte Lüftungssysteme mit entsprechender Sensorik auf dem Markt. Dementsprechend werden Lüftungskonzepte in einer bedarfsgeführten Funk- tion ausgelegt. In der baubiologischen Haustechnik gelten durchaus strengere Schwellenwerte, da sie sich auf das Wohlergehen der Nutzer konzentriert. Das betrifft vor allem die CO2-Konzentration, die sich stets an der Hintergrundbelastung orientiert und im Wohnraum 800 ppm nicht überschreiten sollte. Dementsprechend werden die Raumluftqualitätssensoren programmiert. Unabhängig von derlei Lüftungskonzepten ist immer auch die Zwangslüftung von fensterlosen Feuchträumen wie Toiletten, Duschbäder, Hauswirtschaftsräume etc. Derartige Raumkonstellationen ergeben sich sehr oft im Mehrgeschosswohnungsbau, aber auch in Büro- und Verwaltungsgebäuden. In diesen Fällen greift die baurechtlich eingeführte DIN 18017 Teil 3 „Lüftung von fensterlosen Feuchträumen“, die einen Mindest-Luftwechsel von 40 m³/h im jeweiligen Raum fordert. Auf Basis dieser Bestimmungen kann schon ein baulicher Feuchteschutz für eine gesamte Wohneinheit bis maximal 90 m² Nutz- fläche und normaler Nutzung erreicht werden. Für diese Anwendungsfälle bietet der Markt bereits umfangreiche Kompakt-Abluft-Ventilatoren zum Wand- oder Deckeneinbau, die eine Luftwechselleistung von über 80 m³ erreichen und somit schon mehr als die Grundlage für ein Lüftungskonzept nach DIN 1946 Teil 6 bilden. Die Außenluft wird im einfachsten Fall über dezentrale Außenluftdurchlässe (ALD) nachgeführt. Diese Ventilatoren werden allesamt mit einer Netzspannung von 230 V / 50 Herz betrieben und benötigen eine Leistungsaufnahme von 8 – 20 Watt. Sollte die Zwangslüftung eines fensterlosen Feuchtraums nicht ausreichen oder den Anforderungen der Nutzer nicht entsprechen, ist ein umfassendes Lüftungs- 54 iKz-EnErgy 10/2013
konzept sowohl für Wohn- als auch für Nichtwohngebäude zu erstellen. In der Regel kommen dabei Zentralgeräte zum Einsatz, die sich nicht nur um die Abfuhr von Abluft kümmern, sondern gleichfalls um die kontrollierte Nachführung von Außenluft. Neben der Zu- und Abluftkanalführung ist dementsprechend auch eine gebäudeinterne Kanalführung für Außen- Elektrische Verbraucher in der raumlufttechnik Einzel-Abluftventilator (ca. 80 m³/h) 20 Watt Zentraler Abluftventilator Ab 60 … 300 Watt Zentraler Zuluftventilator Ab 60 … 300 Watt Elektrisches Nachheizregister Ab 500 … 1.800 Watt Umwälzpumpe (für externe Prozesse) Ca. 50 Watt Stellmotoren Ab 5 Watt Steuergeräte Ca. 5 – 50 Watt luft und Fortluft notwendig. Dementsprechend besitzt ein zentrales Lüftungsgerät zwei Ventilatoren: einen Abluftventilator und einen Zuluftventilator. Lüftung von Wohngebäuden Die zentrale Norm für die Lüftung von Wohngebäuden ist die DIN 1946-6, die die Auslegung und Planung, Installation, Inbetriebnahme und Instandhaltung regelt. Das Beiblatt 2 zeigt die systematische Struktur zur Erstellung eines Lüftungskonzepts. Hier gilt es, zwischen den Luftbereichen zu unterscheiden, wie in der auf Seite 54 abgebildeten Tabelle dargestellt ist. Somit erfolgt in den Abluftbereichen eine Abluftkanalführung, die sämtliche Ablufträume und die darin installierten Abluftventile erfasst, und in den Zuluftbereichen eine Zuluftkanalführung, die sämtliche Zuluftventile versorgt. Die Ventile ermöglichen eine genaue Einstellung des Volumenstroms in m³/h. Die Summe der Abluftvolumenströme muss dabei im- Tabelle 2: Elektrische Verbraucher in der Lüftungstechnik. Quelle: Forum Wohnenergie www.bhkw-konferenz.de mer der Summe der Zuluftvolumenströme entsprechen. Die Normauslegung, welche in der Regel auch den hygienischen Luftwechsel abbildet, beträgt mindestens 30 m³/h und Person. Lüftung von nicht-Wohngebäuden Lüftungsanlagen für Nichtwohngebäude unterscheiden sich wesentlich in ihrer Größe, da sie viel größere Luft-Volumenströme transportieren müssen. Während in Wohngebäuden aber nahezu ein 24-stündiger Lüftungsbedarf aufgrund der Anwesenheit der Bewohner besteht, ist es in Nichtwohngebäuden in der Regel nur tags- Informationen über BHKW und KWK Informationen unter: www.bhkw-konferenz.de (Tel.: 07222-968 673 0) EnErgiEEffiziEnz Lüftung über in den Zeiten der Fall, in denen sich Menschen im Gebäude befi nden. Die Normauslegung für Nichtwohngebäude beträgt – auch im Einklang mit der Arbeitsstätten-Richtlinie – mindestens 40 m³/h und Person. Elektrische Leistungen in der raumlufttechnik Viele Ventilatoren sind in ihrer Bauart Gleichstromventilatoren, die mit einem Transformator ausgestattet sind. Hocheffi - ziente, drehzahlgeführte Ventilatoren bestimmen dabei den Trend der Wohnungslüftungsanlagen bis hin zu größeren Anlagen. Die wichtigsten elektrischen Verbraucher in der Raumlufttechnik sind zweifelsfrei die Ventilatoren, die quasi konstant benötigt werden. Die Leistungsaufnahmen für die Ventilatoren beginnen dabei bei Einzelraum-Abluftventilatoren bei etwa 20 Watt und reichen bei kompakten Wohnungslüftungsanlagen bis zu 2 x 250 Watt. Die Steuereinheiten bestehen aus einfachen Reglern mit Zeitschaltautomatik (Tag- und Wochenschaltung) und einer 3-Stufen-Steuerung für den Ventilator. Die drei geläufi gen Stufen sind: Grundlüftung, Reduzierte Lüftung und Normlüftung. Die Auslegung der Lüftungsanlage erfolgt für die Normlüftung als maximale Lüftungsleistung. Bei niedrigerem Bedarf wird die Ventilatorleistung entsprechend den Stufen reduziert. Was die Lüftungssteuerung ebenso ansteuert, ist eine optional installierte Widerstandsheizung zur Vorerwärmung der Außenluft (Frostschutz). Die elektrische Widerstandsheizung ist dabei entweder im Bestimmuntien des Enertiie- und Stiromstieuertiesetizes für KWK-Anlatien am 20. November 2013 in Berlin Blockheizkraftfterke I - Grundlatien, Planunti und Rahmenbedintiuntien am 10. Dezember 2013 in Nürnberg-Fürth Blockheizkraftfterke II - Planunti, Wirtischaftlichkeiti und Rahmenbedintiuntien am 11./12. Dezember 2013 in Nürnberg-Fürth 10/2013 iKz-EnErgy 55 www.bhkw-konferenz.de www.bhkw-konferenz.de
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