Planungs- und Ausführungshinweise für Wohnungslüftungssysteme

Dipl.-Ing. (FH) Michael Allgaier* Teil 2

Nach den grundsätzlichen Vorgehens- und Dimensionierungshinweisen (Teil 1) werden im vorliegenden 2. Teil praxisgerechte und bewährte Vorschläge zur Geräteaufstellung, zur Luftleitungswahl und zur Dämmung sowie Tipps zur Geräuschminderung gegeben.

Anforderungen zur Geräteaufstellung

Wohnungslüftungsgeräte können prinzipiell in jedem beliebigen Raum aufgestellt werden, sofern die Installationsanleitung des betreffenden Gerätes hier keine Einschränkungen macht. In der Praxis werden größere Geräte im Einfamilienhaus bevorzugt auf dem Dachboden aufgestellt, da von dort aus am einfachsten eine zentrale und damit preiswerte Luftverteilung und Kanalunterbringung realisiert werden kann. Querverlaufende Luftleitungen sollten dabei möglichst im Außenbereich des Dachbodens untergebracht werden, um dem Betreiber noch eine optimale Stellflächenausnutzung garantieren zu können. Kleinere Geräte, die eben auch speziell in Appartements zum Einsatz kommen, werden häufig in Abstellkammern und Nischen platziert. Für solche Geräte spielt daher die Geräuscharmut und eine hohe Laufruhe eine entscheidende Rolle.

Bild 4: Kondensatableitung über ein Siphon.

Gemeinsam haben alle Aufstellungsräume, dass neben einem elektrischen Anschluss auch eine Möglichkeit zur Kondensateinleitung vorhanden sein muss. Der Kondenswasseranschluss des Lüftungsgerätes wird üblicherweise mit einer flexiblen Leitung an das Abwassersystem über einen Geruchsverschluss (wassergefülltes Siphon) angebunden (Bild 4). Die Kondensatleitung muss dabei ein Mindestgefälle von 2% aufweisen und sollte nicht in den Wasserspiegel des Siphons eintauchen, da ansonsten Probleme beim Abfließen des Kondensats auftreten können. Auch ist darauf zu achten, dass die Zuflussseite des Siphons luftdicht verschlossen ist und die Kondensatleitung nicht geknickt oder durch sonstige Verengungen beeinträchtigt ist.

Speziell bei Geräteaufstellung auf dem Dachboden wird das Kondensat auch häufig durch Anschluss an die Toilettenentlüftung abgeführt. Die Kondensatableitung ist bezüglich der einwandfreien Funktion stets zu prüfen. Die Funktionsprüfung hat übrigens noch den weiteren Vorteil, dass eine fehlende waagrechte Ausrichtung und Aufstellung des Gerätes und ein damit verbundener ungewollter Kondensataustritt aus der Wanne noch korrigiert werden kann. Die waagrechte Ausrichtung ist auch bezüglich des vom Wärmetauscher abtropfenden Kondensats wichtig.

Vorteilhaft für das Lüftungsgerät ist es immer, wenn der Aufstellungsraum auf frostfreiem Temperaturniveau gehalten werden kann. Dann können nämlich weder die Kondensatleitung noch andere wasserführenden Anlagenteile einfrieren und die Wärmeverluste über das Gerätegehäuse und die Luftleitungen nehmen keinen großen Stellenwert ein. Ist ein Nachheizregister im Lüftungsgerät eingebaut, so kann dieses hydraulisch wie ein zusätzlicher Heizkörper in den Heizkreis eingebunden werden. Ein separater Heizkreis ist bei Standardanlagen nicht notwendig. Es sollte jedoch beim Anschluss an das Nachheizregister unbedingt eine Entlüftungsmöglichkeit vorgesehen werden. Des Weiteren ist darauf zu achten, dass das Nachheizregister durch einen Frostschutzthermostat geschützt ist.

Für die Außenluft- und Fortluftleitung sollten im Aufstellungsraum stets kurze Leitungslängen gewählt werden. Dies wirkt sich neben energetischen Vorteilen auch kostenmäßig günstig aus.

Befinden sich Lüftungsgerät und Wärmeerzeuger zusammen in einem Raum, so ist zu gewährleisten, dass der Raum die in der Installationsanleitung des Wärmeerzeugers beschriebenen Anforderungen und Vorschriften erfüllt. Des Weiteren ist zwingend das Arbeitsblatt G 670 [8] einzuhalten. Handelt es sich dabei um einen raumluftabhängigen Wärmeerzeuger, so muss das Lüftungsgerät eine geschlossene Luftführung haben, d.h. der Raum darf in die Be- und Entlüftung nicht eingebunden werden. Außerdem darf der Aufstellungsort in diesem Fall keinen Raumverbund mit dem von der Lüftung versorgten Teil des Gebäudes haben. Ein problemloser gleichzeitiger Betrieb von Lüftungsgerät und raumluftabhängigen Wärmeerzeugern wie Kachelofen, Pelletsofen usw. ist derzeit nur zulässig, wenn der Wärmeerzeuger über eine unabhängige Verbrennungsluftzufuhr verfügt.

Die Verbrennungsluft kann hierzu z.B. über einen separaten Kanal oder Schacht dem Feuerraum zugeführt werden. Als weitere Alternative ist auch die Verwendung eines Luft-/Abgassystems (LAS) möglich. Ansonsten muss die Lüftung bei jeder Inbetriebnahme des Wärmeerzeugers abgeschaltet werden. Für die Problematik des gleichzeitigen Betriebs von atmosphärischen Wärmeerzeugern und Lüftungsgeräten werden in einer speziellen Arbeitsgruppe weitere praktikable Lösungsvorschläge erarbeitet. Eine Rücksprache mit dem Bezirksschornsteinfegermeister ist zu diesem Thema immer angebracht. Prinzipiell kann man diesen Umständen nur durch die Verwendung von raumluftunabhängigen Wärmeerzeugern entgehen.

Bei der Geräteplatzierung sollte auch darauf geachtet werden, dass die Aufstellung so erfolgt, dass noch ausreichend Platz für Wartungsarbeiten wie Filterreinigung und Filterwechsel vorhanden ist. Die Herstellerangaben in der Installationsanleitung sollten hierfür beachtet werden.

Luftleitungen und Kanäle

Für die Luftleitungen sollten im Allgemeinen glattwandige verzinkte Wickelfalzrohre verwendet werden. Die Rohrverbindungen und -stöße sind dabei luftdicht auszuführen. Dies kann z.B. durch Rohre mit Lippendichtungen oder durch Abkleben mit geeignetem Dichtungsband realisiert werden. Die Innenflächen der Rohre sollten so glatt wie möglich sein, damit sich keine Verunreinigungen festsetzen können. Ergänzend können auch Kunststoff-Flachkanäle eingesetzt werden. Bei Kunststoffkanälen sollte aber vor allem darauf geachtet werden, dass es sich um antistatischen Kunststoff handelt, denn die elektrostatische Aufladung sorgt für eine Anhaftung von Staubpartikeln an der Kanalinnenseite. Mit der Zeit ergibt sich dann eine hygienisch bedenkliche Schicht von unerwünschten Ablagerungen, die vor allem auf der Zuluftseite äußerst kritisch zu sehen sind. Ein komplettes Kanalnetz aus flexiblen Rohren und Kanälen sollte daher möglichst vermieden werden, wenn es in den Wellschläuchen leicht zu Schmutzablagerungen kommen kann. Der hydraulische Widerstand der Wellrohre führt des Weiteren zu einem etwas höheren Druckverlust. Flexschläuche haben aber durch ihre hohe Beweglichkeit vor allem bei komplizierten Kanalführungen auch ihre Berechtigung. Sie sollten aber im Vergleich zu Wickelfalzrohrleitungen sorgfältiger geplant werden. Auf dem Markt sind mittlerweile auch vorbildlich durchdachte Kunststoffkanalsysteme erhältlich [9], die antistatisch beschaffen sind, leicht und flexibel sowie auch schnell verlegt werden können (Bild 5). Darüber hinaus können sie noch im Fußboden eingesetzt werden und vor allem sind sie voll reinigungsfähig, was im Allgemeinen ein Nachteil von fußbodenverlegten Luftkanälen ist.

Bild 5: Lüftungssystem Pluggit.

Steigleitungen sollten aus Gründen der Reinigbarkeit immer so glattwandig wie möglich ausgeführt sein. Eine Reinigungsöffnung an der Unterseite ist deshalb auch stets vorzusehen.

Alle Rohrleitungen und Luftkanäle sind so zu befestigen und aufzuhängen, dass keine Schwingungen übertragen werden können. Für die Aufhängung der Kanäle sind kunststoffbeschichtetes Lochband oder Rohrschellen mit verrottungsfester und schwingungsdämpfender Einlage geeignet.

Die Wand- und Deckendurchbrüche für die Luftleitungen sollten im Regelfall ca. 5 cm größer als der Rohrdurchmesser hergestellt werden, damit auch eine entsprechende Isolierung im Durchstoßbereich noch angebracht werden kann.

Da die Luftkanäle einmal im Jahr bzw. alle 2 Jahre überprüft und gegebenenfalls gereinigt werden sollten, sind Reinigungsöffnungen mit Verschlüssen in ausreichender Zahl vorzusehen. Bezüglich der Inspektion und Reinigung gibt es von den verschiedenen Bundesländern unterschiedliche Vorschriften.

Steigleitungen sollten möglichst unten mit einer Reinigungsöffnung versehen werden. Luftleitungen sind mit abnehmbaren Endkappen oder T-Stücken mit Endkappen auszustatten, damit der Zugang zum Zwecke der Reinigung möglich ist (Bild 6). Auch kurze Flexschlauchstücke sind zu Reinigungszwecken leicht abnehmbar. Des Weiteren ist durch Herausdrehen der Ventile auch einfache Einsicht möglich. In den Entwurfsplänen sollten die Lage und die Größe der Reinigungsöffnungen festgelegt sein [10].

Bild 6: Lösungen für Reinigungsmöglichkeiten.

Zu- und Abluftrohre müssen in unbeheizten Bereichen zur Vermeidung von Wärmeverlusten gedämmt werden, wobei je nach Temperaturdifferenz mind. 20 mm Dämmstärke zu empfehlen sind. Besonders kritische Fälle liegen hier z.B. bei feuchtwarmer Abluft aus dem Bad vor, bei der im Rohrinneren eine Taupunktunterschreitung stattfinden kann und das durch Stoßverbindungen in die Isolierung eindringende Wasser die Dämmwirkung drastisch herabsetzt. Die Wärmeverluste liegen dann sofort bedeutend höher als die Verluste der Zuluft durch eine trockene Dämmschicht.

Außenluft- und Fortluftleitungen, die temperaturmäßig oft erheblich unter der Raumlufttemperatur liegen, müssen in jedem Fall gegen Wärmeverluste und auch Kondenswasserbildung wärmegedämmt werden mit ebenfalls mind. 20 mm, besser noch 30 mm Dämmdicke und zusätzlich noch eine außenliegende Dampfsperre aufweisen, damit der Wasserdampf der Luft nicht hindurch diffundieren kann. Ein anschaulicher Fall hierfür wäre, wenn kalte Außenluft in der Leitung zum Lüftungsgerät den Taupunkt der Raumluft im Aufstellungsraum unterschreitet. Ohne Dampfsperre wäre die Dämmschicht sehr schnell wirkungslos, denn die Feuchtigkeit durchsetzt die Dämmung mit der Zeit. Der vorerwähnte Diffusionsvorgang, bei dem Wasserdampf durch eine geschlossene Oberfläche gelangt, ist gegenüber diesem Fall zeitlich extrem verzögert, in der Wirkungsweise aber exakt identisch. Als Dämmmaterial eignen sich alu-kaschierte Mineralwolle oder Armaflex.

Außenluft- und Fortluftleitungen sind des Weiteren mit flexiblen und diffusionsdicht gedämmten Kunststoffschläuchen oder elastischen Verbindungen an das Gerät anzuschließen zur Vermeidung von Körperschall. An Außenluftansaugung und Fortluftauslass sind Anschlüsse der selben Weise zur Unterbrechung der Wärmeleitung vorzusehen. Da sich eine Dachdurchführung oder ein Außenwandgitter zu einem erheblichen Anteil außerhalb des Gebäudes befindet, hat das Bauteil im Regelfall auch Außentemperatur. Feuchte gesättigte Fortluft wird dann beispielsweise innerhalb der Rohrleitung noch weiter abgekühlt und es kommt zu einer Nachkondensation, wenn die Wärmeleitung zu diesen Außenbauteilen nicht unterbrochen ist.

Die Dämmmaßnahmen sind nach den Regeln der Technik sorgfältig und ordnungsgemäß auszuführen. Stoßstellen sind gut abzukleben, ggf. diffusionsdicht. Decken- und Wanddurchführungen sind durch Dämmstreifen zu entkoppeln, wobei Schlitze oder Beschädigungen der Dämmung zu vermeiden sind. Wird eine Rohrführung von Zuluft und Abluft innerhalb geheizter Bereiche vorgesehen, so kann auf eine Wärmedämmung verzichtet werden, da sich nur minimale Temperaturdifferenzen und damit auch nur minimale Wärmeübergänge ergeben.

Geräuschentstehung und -minderung

Vor einer detaillierten Ausarbeitung des Kanalnetzes sind Gedanken zum Schallschutz und zur Geräuschverminderung stets angebracht. Hierbei unterscheidet man generell zwischen Luftschall und Körperschall, wobei es sich aber empfiehlt, den Luftschall in Geräteschallpegel, Strömungsgeräusche und Telefonieschall weiter aufzuteilen und separat zu betrachten.

Hinsichtlich des Geräteschallpegels ist es besonders vorteilhaft und elegant, auf optimierte geräuscharme Geräte zurückzugreifen, denn ein Schallpegel, der nicht vorhanden ist, kann auch keine Probleme verursachen. Die Schallpegel von Wohnungslüftungsgeräten weisen erhebliche Unterschiede auf und bewegen sich dabei in einem Bereich von 35 dB(A) bis über 70 dB(A). Vergegenwärtigt man sich, dass eine Schallpegelerhöhung um 10 dB(A) vom menschlichen Gehör als doppelt so laut empfunden wird, dann zeigen diese Differenzen anschaulich, warum diesem Punkt besondere Beachtung zu schenken ist.

Bei dem Vergleich von Geräteschallpegeln sollte darauf geachtet werden, dass die Angaben nach DIN 45635 [11] gemacht werden. Bei fehlenden Schallpegelangaben ist generell Vorsicht geboten, denn gute Werte werden im Regelfall nicht verschwiegen. Die Angaben zu Geräteschallpegeln machen deutlich, dass eine Anlage nie ohne zentralen Schalldämpfer am Gerät ausgeführt werden sollte. Schließlich müssen nach DIN 1946 Teil 2 [12] bzw. DIN 4109 Teil 5 [13] in Schlafräumen Schallpegel von 30 dB(A) oder weniger eingehalten werden. Die weitere Überarbeitung und Verschärfung der Anforderungen nach DIN 4109 werden letztendlich auch für die Lüftungstechnik nicht ohne Konsequenzen bleiben. Bei relativ geräuscharmen Geräten ist der Einsatz eines Telefonieschalldämpfers auf der Zuluftseite, wo der Ventilatorschall direkt ins Kanalnetz eindringt, im Regelfall ausreichend. Auf der Abluftseite kann zum Teil sogar komplett auf einen Schalldämpfer verzichtet werden, wenn der Schallpegel geräteintern durch Einbauten wie Plattenwärmetauscher, Filter und dgl. gedämpft wird. Entscheidend hierbei ist immer die Anordnung der Ventilatoren im Gerät. Bei relativ lauten Geräten ist der Einsatz eines Kulissenschalldämpfers in jedem Fall zu empfehlen, da mit dieser Bauart bessere Dämpfungswerte erzielbar sind. Da eine Akustikberechnung sehr aufwendig ist, kann bei geräuscharmen Geräten eine vereinfachte Schalldämpferauswahl über die angegebene Einfügungsdämpfung und den Geräteschallpegel getroffen werden.

Strömungsgeräusche können am Sichersten durch eine angemessene Kanalnetzdimensionierung verhindert werden. Dies bedeutet, dass eine Strömungsgeschwindigkeit von 3 m/s in den Hauptkanälen im privaten Wohnungsbau nicht überschritten werden sollte und mit Annäherung an die Lufteintritts- oder Luftaustrittsstelle des Raumes eine Größenordnung von maximal 2 m/s ratsam ist. In einigen Planungsunterlagen, z.B. [4] sind diese Werte durch die Volumenstromvorgabe für Zu- und Abluftventile tabellarisch eingearbeitet und vorgegeben, sodass eine fehlerhafte Dimensionierung nahezu ausgeschlossen ist. Werden diese Geschwindigkeitsangaben beachtet, so sind die Hauptgefahren von Strömungsgeräuschen bereits entschärft. Dennoch ist bei der Detailplanung darauf zu achten, dass scharfkantige Umlenkungen, die stets mit einem Strömungsabriss und Geräuschen durch eine ungleichmäßige Querschnittsbeaufschlagung verbunden sind, vermieden werden.

Auch sollten stets im Kanalnetz zuluft- und abluftseitig Stellglieder wie Drosselklappen oder Volumenstromregler in einiger Entfernung des Luftein- oder -auslasses zur Volumenstromeinstellung vorhanden sein. Es ist ein fataler und in der Praxis leider immer noch vorkommender Fehler, die Volumenstromeinstellung nur an den Ventilen bewerkstelligen zu wollen. Die Folge davon sind zwangsläufig Strömungsgeräusche an nahe zum Gerät liegenden Aus- und Einlässen, da die Verkleinerung des Ringspalts zum Angleich an weiter entfernte Aus- und Einlässe zu sehr hohen und mit Geräuschen verbundenen Strömungsgeschwindigkeiten am Ventil führen muss. Diese Geräusche sind dann mit viel Glück nur noch durch den Einschub von schallabsorbierenden Materialien minderbar oder die Anlage muss mit entsprechenden Stellgliedern nachgebessert werden. Als Praxiswerte sind für Drosselklappen mindestens 2 bis 3 m Abstand von Ein- und Auslässen üblich, da hier das querstehende Klappenblatt selbst Strömungsgeräusche verursachen kann. Volumenstromregler sind akustisch günstiger gestaltet und ein Abstand von 0,5 m ist durchaus ausreichend.

Es soll an dieser Stelle auch nicht unerwähnt bleiben, dass glattwandiges Rohr wie übliches Wickelfalzrohr gegenüber flexiblen Rohrleitungen geräuschliche Vorteile aufweist. Damit nicht der Eindruck entsteht, das Kanalnetz habe aus geräuschlicher Sicht nur Nachteile, soll abschließend noch die geräuschdämpfende Eigenschaft von Kanälen und Formteilen erwähnt werden. Die Einfügungsdämpfung kann detailliert an Hand von VDI 2081 [14] nachvollzogen werden und ist in Verbindung mit einem korrekt dimensionierten Kanalnetz ein weiterer "zusätzlicher Schalldämpfer" für Ventilatorgeräusche.

Bild 7: Telefonieschallübertragung.

Bei Telefonieschall handelt es sich einfach um die Geräuschübertragung von Raum zu Raum durch das Kanalnetz. Zur Vermeidung von Telefonieschall gibt es grundsätzlich zwei Möglichkeiten. Eine Lösung ist zweifelsohne, jeden Raum mit einer separaten Luftleitung zu versorgen. Für den Telefonieschall bedeutet dies, dass er über einen sehr weiten Weg von einem Raum zum anderen durch das Kanalnetz weggedämpft wird. Diese Möglichkeit ist jedoch aus Platzgründen und zum Teil auch von der Kostenseite nicht immer praktikabel. Eine andere Lösung ist der Einsatz von sogenannten Telefonieschalldämpfern, die gemäß Bild 7 prinzipiell in die schallübertragende Verbindungsleitung zwischen den Räumen eingebaut werden und den Großteil des Schalls absorbieren.

Als praktische Anmerkung zu Bild 7 muss hinzugefügt werden, dass abweichend zum gezeigten Mehrfamilienhaus im Einfamilienhaus üblicherweise nur ein Telefonieschalldämpfer zwischen diese beiden Ventilen gesetzt wird und dass die Dimensionen brauchbarer Telefonieschalldämpfer erheblich größer sind, als das Bild vermittelt. Ein Telefonieschalldämpfer mit gutem Absorptionsvermögen ist flexibel, hat eine Standardlänge von 1 m und ist bedingt durch die Schallschluckpackung im Durchmesser um Faktor 1,5 bis 2 dicker als der Rohrquerschnitt. Dies führt aus Platzgründen natürlich auch zu erheblichen Einschränkungen. Deshalb sollte vor allem im Einfamilienhaus genau geprüft werden, ob eine separate Leitung platzmäßig nicht doch noch günstiger und vielleicht sogar auch preiswerter ist. Generell ist es auch wichtig, bei dieser Entscheidung die Nutzung der Räume mit im Auge zu behalten. Die Anbindung eines Wohnzimmers und eines Schlafzimmers an eine gemeinsame Versorgungsleitung sollte auch trotz eines Telefonieschalldämpfers lieber zu Gunsten separater Leitungen geändert werden, da mit dieser Lösung eine Schallübertragung auch bei relativ hohem Geräuschpegel im Regelfall nicht höher als über die vorhandenen Innentüren ist.

Der Körperschall ist im Vergleich zu den vorangegangenen Schallarten durch die Planung nur minimal zu beeinflussen. Vielmehr kommt es hier auf die Qualität der praktischen Ausführung und Installation an. In erster Linie gilt es zu beachten, dass das Lüftungsgerät auf einer körperschallisolierenden Unterlage wie z.B. einer schwingungsdämpfenden Matte aufgestellt wird. Ein weiterer Punkt ist, dass die Kanalanbindung nicht starr an den Bundkrägen oder Anschlüssen des Lüftungsgerätes erfolgen sollte, sondern dass zur Verbindung Segeltuchstutzen oder als wesentlich preiswertere Alternative kurze Stücke flexibler Schlauch oder selbstklebende elastische Verbindungen eingesetzt werden gemäß Bild 8. Es ist zwar Stand der Technik, dass Ventilatoren geräteintern gummigelagert werden, doch nicht alle Geräte sind bisher so ausgestattet und dann ist die Körperschalleinleitung ins Kanalnetz und eventuell auch in den Baukörper vorprogrammiert.

Bild 8: Körperschallentkoppelte Geräteaufstellung.

Um eine weitere Trennung zwischen dem Baukörper und dem Kanalnetz gewährleisten zu können, sollten nur Rohrschellen mit Gummieinlage Verwendung finden. Vorsicht ist auch an Rohrdurchstoßpunkten durch Wände und Decken geboten. Hier empfiehlt sich eine gute Umkleidung der Rohrleitung mit geeigneten Isolierstoffen wie Mineralwolle, damit kein Kontaktpunkt entstehen kann. Die durch Körperschall entstehenden Probleme sind aus der Sanitärtechnik hinlänglich bekannt und sollten sorgfältig vermieden werden, auch wenn Körperschall aus Lüftungsanlagen nur einen Bruchteil dieser Auswirkungen verursachen kann.
(Fortsetzung folgt)

* Produktmanager Lüftungstechnik, Robert Bosch GmbH

L i t e r a t u r

[4] Fa. Junkers: Planungsunterlage Wohnungslüftung mit Wärmerückgewinnung AERASTAR.

[8] DVGW G 670: Aufstellung von Gasfeuerstätten in Räumen mit mechanischen Entlüftungseinrichtungen.

[9] Fa. Pluggit: Planungsunterlage integrierte Installationssysteme.

[10] EN V 12097: Luftleitungen, Anforderungen an Luftleitungsbauteile zur Wartung.

[11] DIN 45635: Geräuschmessung an Maschinen; Teil 38 Ventilatoren: Luftschallmessung, Hüllflächenverfahren, Messvorschriften.

[12] DIN 1946-2: RLT-Anlagen: Gesundheitstechnische Anforderungen.

[13] DIN 4109-5: Schallschutz gegenüber Geräuschen aus haustechnischen Anlagen und Betrieben.

[14] VDI 2081: Geräuscherzeugung und Lärmminderung in RLT-Anlagen.

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