IKZ-HAUSTECHNIK, Ausgabe 7/2000, Seite 35 ff.
KLIMATECHNIK
Installation von Wohnungslüftungsanlagen
Dipl.-Ing. (FH) Jochen Steffl*
Anlagen zur kontrollierten Wohnungslüftung werden nicht nur gegenwärtig installiert, sondern auch in Zukunft vermehrt zum Einsatz kommen. Der hierbei entstandene bzw. noch entstehende Markt bietet innovativen Handwerkern gute Möglichkeiten, ihr Leistungsangebot um einen wirtschaftlichen Part zu erweitern. Die Installationen kontrollierter Wohnungslüftungssysteme sind bei fachlicher Projektierung und unter Berücksichtigung einiger Einbaumerkmale einfach und schnell durchführbar.
Einführung
In den vergangenen Jahren hat sich der Niedrigenergiehausstandard in Deutschland zum Stand der Technik entwickelt. Die Wärmeverluste durch Transmission über die Gebäudehülle werden hierbei durch die Verwendung ausgewählter hochwertiger Dämmstoffe drastisch reduziert. Während bei Altbauten der Gesamtwärmebedarf überwiegend durch den Transmissionswärmebedarf beeinflusst wurde, bestimmt bei Neubauten mit Niedrigenergiehausstandard größtenteils der Lüftungswärmebedarf die Energiebilanz des Gebäudes (Bild 1).
Bild 1: Relativer Anteil der Lüftung an den Gesamtwärmeverlusten. |
Da der Luftbedarf aus hygienischen Gründen bzw. aus Komfortansprüchen nicht beliebig reduziert werden kann, die Lüftungswärmeverluste andererseits aber so gering wie möglich sein sollten, bietet sich die Möglichkeit, den Luftaustausch an Hand mechanischer Lüftungssysteme mit Wärmerückgewinnung zu gewährleisten. Dabei übertragen die am häufigsten zum Einsatz kommenden Anlagen einen Großteil der in der Abluft enthaltenen Wärmemenge über einen Luft/Luft-Wärmeübertrager auf die Zuluft (Bild 2).
Bild 2: Lüftungsgerät mit Wärmerückgewinnung. |
Geräteaufstellung
Lüftungsgeräte werden meist als Boden- oder Wandgeräte angeboten (Bild 3). In Abhängigkeit der baulichen Gegebenheiten sowie der Geräteabmessungen können aber auch Deckeninstallationen vorgenommen werden. Unabhängig davon, welche Gerätevariante zum Einsatz kommt, ist auf eine Vermeidung von Körperschallübertragungen zu achten. Dabei ist bei der Aufstellung und Befestigung des Gerätes auf eine akustische Entkopplung gegenüber tragenden Bauteilen zu achten. Einige Hersteller bieten unterschiedliche Befestigungssätze mit den nötigen schallschutztechnischen Bauteilen an. Alternativ können z.B. Schwingungsdämpfer oder Gummiunterlagen bei der Geräteaufstellung verwendet werden.
Bild 3: Installationsbeispiel einer Anlage zur kontrollierten Wohnungslüftung (Geräteaufstellung im Dachspitz).
Um Körperschallübertragungen über das Luftverteilsystem zu vermeiden, sind die Leitungsanschlüsse am Gerät flexibel auszuführen. Im einfachsten Fall kann dabei ein kurzes Leitungsstück mit flexiblem Leitungsmaterial (z.B. Luftschlauch) ausgeführt werden.
Abhängig von den baulichen Gegebenheiten ist ein zentraler Gerätestandort innerhalb der wärmegedämmten Gebäudehülle zu wählen, bei dem sich kurze und strömungsgünstige Leitungsführungen ergeben. Gute Möglichkeiten bieten sich hierfür auf dem Dachboden oder im Keller. Darüber hinaus sind Installationen z.B. im Flur, im Bad oder in der Küche möglich. Bei der Auswahl des Gerätestandortes ist zusätzlich auf gute Zugänglichkeit des Gerätes für Wartungs- bzw. Reinigungsarbeiten zu achten.
Zur Abführung des bei der Wärmerückgewinnung anfallenden Kondensates ist eine Abwasserleitung vorzusehen. Am Kondensatablaufstutzen ist zur geregelten Ableitung des Kondensates ein Siphon zu montieren. Als schwingungstechnische Entkopplung und zur Geräuschminderung ist zwischen dem Kondensatablaufstutzen und der Kondensatleitung ein Teilstück mit einer Schlauchleitung auszuführen. Beim Verlegen der Kondensatleitung muß auf ein gleichmäßiges Gefälle (ca. 2%) geachtet werden. Damit das Kondensat ganzjährig kontrolliert und störungsfrei abfließt, ist der Ablauf frostfrei zu halten. Hierzu ist die Leitung mit einer Wärmedämmung zu isolieren oder mit einer Rohrbegleitheizung zu versehen.
Für die Stromversorgung des Lüftungsgerätes (Ventilatoren) ist ein den Herstellerangaben entsprechender Netzanschluss am Aufstellungsort vorzusehen. Die Bedienung der Geräte erfolgt bei den meisten Anlagen über einen Fernversteller (Fernbedienung), der an zentraler Stelle im Gebäude (Wohnbereich, Flur) montiert wird. Auch hierfür ist bei der Installation eine entsprechende elektrische Anbindung vorzusehen.
Bei Anlagen mit integriertem Warmwasser-Heizregister ist zusätzlich ein Anschluss an das Heizwassernetz zu berücksichtigen. Bei der Anbindung an die Heizwasserleitungen empfiehlt es sich unmittelbar vor dem Wärmetauscher einen Entleerungshahn anzubringen und im Vor- und Rücklauf jeweils einen Absperrschieber vorzusehen. Dies ermöglicht im Falle einer Reparatur den Wasser/Luft-Wärmetauscher vom Heizwassernetz zu trennen, ohne die gesamte Anlage entleeren zu müssen.
Außen- und Fortluftführung
Die Außenluftansaugung und die Fortluftführung sind zur Reduzierung der Strömungswiderstände möglichst kurz zu halten. Bewährt haben sich Ausführungen über Dach, durch die Außenwand oder als Kombination Dach/Außenwand. Bei der Festlegung der Außenluftansaugung und des Fortluftauslasses sind die Öffnungen möglichst räumlich weit auseinander zu wählen, sodass ein Kurzschluss der Luftströme ausgeschlossen wird. Bei den Wand- bzw. Dachdurchdringungen sind diffusionsdichte Wärmedämmungen zur Vermeidung von Kondensation im Mauerbereich zu verwenden. Darüber hinaus ist bei der Lage der Öffnungen eine Beeinflussung durch äußeren Winddruck zu minimieren. Bei der Auswahl der Außenluftansaugung ist zusätzlich darauf zu achten, daß keine Verunreinigungen in der Nähe der Ansaugung auftreten (z.B. durch Schornsteine).
Zur Vermeidung von Kondensatbildung ("Schwitzwasser") an der Außen- bzw. Fortluftleitung sind diese über die gesamte Leitungslänge diffusionsdicht zu isolieren.
Wird die Anlage in Gebäuden montiert, in denen ebenfalls offene Feuerstätten oder raumluftabhängige Wärmeerzeuger installiert sind, so ist darauf zu achten, dass ausreichend Verbrennungsluft unabhängig vom Lüftungssystem zugeführt wird. Im einfachsten Fall ist hierbei eine separate, unabhängige Verbrennungsluftzufuhr (Nachströmung über Außenwand) vorzusehen!
Bild 4: Beispiel für platzsparende MINI-Blechkanäle. |
Luftverteilung
Der Transport und die Verteilung der Luft zu und aus den Räumen erfolgt an Hand von Zuluft- und Abluftleitungen. Zur Verringerung der Strömungswiderstände ist auch bei diesen Leitungen auf kurze Leitungslängen ebenso wie auf eine einfache Leitungsführung (wenig Krümmungen) zu achten. Darüber hinaus sollte die gesamte Luftverteilung aus Materialien bestehen, die weder gesundheitsgefährdende Stoffe emittieren noch einen Nährboden für Mikroorganismen bilden.
Häufig finden bei der Luftverteilung handelsübliche Wickelfalzrohre Verwendung. Diese Leitungsart bietet aber nur selten eine ideale Lösung. Aufgrund des runden Leitungsquerschnittes in Verbindung mit einer zusätzlichen Isolierung wird ein hoher Platzbedarf für die Installation in Anspruch genommen. Platzsparende Montagen können mit flachen MINI-Blechkanälen bzw. mit Kunststoff Oval-Kanälen erreicht werden (Bilder 4 und 5). Unabhängig davon, ob die Verlegung im abgehängten Deckenbereich oder in Wandschlitzen vorgenommen werden soll, stellen diese Leitungsarten in Verbindung mit den notwendigen Formstücken ein ideales Luftverteilsystem dar. MINI-Blechkanäle bieten darüber hinaus aufgrund ihrer hohen Belastbarkeit auch die Möglichkeit, die Luftleitung "unsichtbar" im Fußbodenaufbau (Trittschall) zu integrieren; eine Installationsvariante, die vor allem bei Neubauten häufige Anwendung findet.
Bild 5: Oval-Kanäle aus Kunststoff. |
Alternativ zu den genannten Leitungsarten können flexible Schlauchleitungen zur Luftverteilung verwendet werden. Luftschläuche besitzen aufgrund ihrer hohen Flexibilität eine leichte Handhabung und kurze Montagezeiten. Versprünge bzw. Formstücke wie z.B. Bögen werden mit der Schlauchleitung leicht ausgeführt und können dadurch als zusätzliche Bauteile komplett entfallen. Der hohen Beweglichkeit und Flexibilität steht allerdings auf Grund der Beschaffenheit des Schlauches ein erhöhter Druckverlust entgegen. Daher sollten vor allem längere Luftleitungen in glattwandigen Kanälen ausgeführt werden. Verschiedene Anbieter lufttechnischer Anlagen bieten in ihrem Lieferumfang eine Vielzahl unterschiedlicher Übergangsstücke an, wodurch eine Kombination der einzelnen Leitungstypen leicht möglich wird.
Neben den beschriebenen Druckverlusten können noch folgende Kriterien für die Auswahl der Luftleitungen relevant sein:
- Korrosionsbeständigkeit,
- nicht hygroskopisch (wasseranziehend),
- nicht brennbar.
Um Geräuschübertragungen der Ventilatoren bzw. Strömungsgeräusche zu vermeiden, sind vor den Luftauslässen Kanalschalldämpfer einzusetzen.
Bild 6: Zuluftdüse in Deckenausführung.
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Luftaustritte/Luftverbund
An den Luftaustritten kommen zuluftseitig in den häufigsten Fällen Zuluftventile oder Zuluftdüsen zum Einsatz. Je nach Einbaulage wird hierbei zwischen Wand- und Deckenausführungen differenziert (Bilder 6 und 7). Abhängig von der gewünschten Zuluftmenge kann eine Einregulierung durch entsprechendes verstellen des Ventiltellers eingestellt werden.
Bild 7: Zuluftdüse in Wandausführung.
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Abluftseitig wird die verbrauchte, geruchsbelastete Luft über Abluftventile bzw. Abluftgitter abgesaugt.
Zur Überströmung der Luft aus den Zulufträumen in die Abluftbereiche reichen in der Regel die üblichen Spalten der Innentüren aus. In besonderen Fällen (sehr dichte Ausführungen) kann der Luftverbund an Hand Überströmelementen oder -gittern mit integriertem Schallschutz realisiert werden.
Kontrolle und Einregulierung der Anlage
Nach Beendigung der Installationsarbeiten und vor Inbetriebnahme der Anlage sollten die nachfolgend aufgeführten Punkte überprüft werden.
- Freier Querschnitt von Außenluftansaugungs- und Fortluftführung ausreichend?
- Dimensionierung und Verlegung der Luftleitungen entsprechend der Planung?
- Befestigung der Luftkanäle, Schalldämpfer und Zuluftdüsen bzw. Abluftgitter überprüfen.
- Eventuell notwendige Reinigungsöffnungen vorsehen.
- Fachgerechte Geräteaufstellung überprüfen.
- Verbindungen vom Gerät zum Luftkanalsystem überprüfen.
- Fachgerechte Kondensatableitung vorhanden?
- Zugänglichkeit von Reinigungsöffnungen und Lüftungsgerät für Wartungsarbeiten überprüfen.
- Fachgerechte Ausführung der Wärmedämmung überprüfen.
- Herstellerangaben beachten.
Zur Einregulierung der Anlage ist ein luftseitiger Abgleich notwendig. Hierbei wird zunächst der tatsächlich ausströmende Volumenstrom mit Hilfe z.B. eines Flügelradanemometers ermittelt. Anschließend wird der bei der Projektierung errechnete Volumenstrom mit der tatsächlichen Luftmenge verglichen und durch verstellen der Zu- und Abluftventile bzw. der Drosselklappen in den Rohrleitungen angeglichen. Der Abgleich ist hierbei meist sehr aufwendig und nimmt viel Zeit in Anspruch.
Dieser aufwendige und zeitintensive Abgleich der Anlage kann schon durch entsprechende Projektierungsvorgaben vermieden werden. Wird bei der Planung der Einbau von Konstant-Volumenstromreglern (KVR) in das Kanalsystem vorgesehen, kann eine spätere Einmessung der Volumenströme und somit die gesamte Einregulierung der Anlage entfallen (Bild 8). Dadurch ergeben sich für den Installateur nicht nur kürzere Montagezeiten, ihm bleibt darüber hinaus die Anschaffung und Bereitstellung teurer Messgeräte für die Volumenstrommessung erspart.
Bild 8: Einsatz eines Konstant-Volumenstromreglers (KVR) in einer Abluftleitung.
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Der KVR wird bei der Installation direkt in die Luftleitung eingesetzt. Der Luftstrom wird dadurch automatisch auf die Auslegungsluftmenge geregelt, sodass ständig ein konstanter Volumenstrom an den Zuluftdüsen bzw. Abluftgittern gewährleistet ist. Es gibt selbstregulierende Ausführungen, die keinerlei Hilfsenergie benötigen; dadurch ist die Montage einfach und rasch durchzuführen. Eine versehentliche, nachträgliche Verstellung der eingestellten Luftmenge durch Reinigungsarbeiten an den Luftaustritten ist ebenfalls durch den Einsatz des wartungsfreien KVR ausgeschlossen.
In Räumen, in denen ein variabler Volumenstrom gewünscht wird, kommt anstelle des KVR ein Selbstregulierungselement zum Einsatz.
Bild 9: Installationsschema eines Lüftungsgerätes mit Luftverteilsystem mit flexiblen Schläuchen.
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Fazit
Häufig bieten Hersteller von Lüftungsgeräten zur kontrollierten Wohnungslüftung neben den Grundgeräten ein komplettes Luftverteilsystem an (Bild 9). Der Lieferumfang beinhaltet hierbei neben dem Leitungsmaterial, den Formstücken und den Schalldämpfern auch das notwendige Material für die Geräteinstallation. Der Einbau einer Anlage zur kontrollierten Wohnungslüftung wird dadurch erheblich vereinfacht und stellt in keiner Weise eine "wissenschaftliche Abhandlung" dar. Handwerker mit technischem Verständnis stellen spätestens bei der Montage fest, dass der Einbau rasch und einfach auszuführen ist. Werden darüber hinaus bei der Installation von Wohnungslüftungsanlagen die beschriebenen Einbauhinweise ebenso wie die Herstellerangaben berücksichtigt, freut sich nicht nur der Bewohner über ein behagliches Raumklima und reduzierte Heizkosten, sondern auch der Handwerker über ein neues Tätigkeitsfeld.
B i l d e r : SCHRAG GmbH, Ebersbach/Fils
*) Dipl.-Ing. (FH) Jochen Steffl, SCHRAG GmbH, Ebersbach/Fils
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