Grundlagen der Küchenlüftung

Teil 3: Planungs- und Ausführungshinweise

Claus Ihle
Nachdem im ersten und zweiten Teil der Aufsatzfolge die allgemeinen Anforderungen und Bemessungsgrundlagen einer Küchenlüftung behandelt wurden, gibt der Autor im dritten und letzten Teil Hinweise zu Planung und Ausführung.

Jede Abluftanlage ist grundsätzlich so zu bemessen und auch konstruktiv so zu gestalten, dass die schadstoffangereicherte Luft effizient erfasst und einwandfrei abgeführt wird. Die Aufgabe der Zuluftanlage besteht darin, diese entnommene Abluft wieder zu ersetzen. Unter Berücksichtigung unterschiedlicher Nutzungszeiten kann die Abluft aus mehreren Küchenbereichen in einer gemeinsamen Abluftanlage zusammengefasst werden. Dies bezieht sich auf die Bereiche Kochen, Braten, Garen, Vorbereitung für Gemüse und Fleisch sowie auf die Speisenverteilung. Das Gleiche gilt auch für die übrigen Räume wie Lager, Aufenthalts- und Sozialräume sowie Ver- und Entsorgungsbereiche. Auf eine sinnvolle Anordnung der Bauteile und Brandabschnitte ist zu achten. Durch geeignete Maßnahmen (z. B. regelbare Ventilatoren) soll der Luftstrom den jeweiligen Erfordernissen angepasst werden können. Den oft großen Wasserdampfanfall bei Spülmaschinen sowie die mechanisch geförderte Spülmaschinenabluft sollte man direkt am Entstehungsort und möglichst separat durch geeignete Einrichtungen abführen. Druckschwankungen, eventuell durch Ein- und Ausschalten der Spülmaschinengebläse, sind zu verhindern. Bei der Anpassung des Luftstroms müssen Zu- und Abluft gleichzeitig verändert werden, unabhängig davon, ob stufenlos oder stufenweise. Antriebsmotoren für Abluftventilatoren müssen mindestens in der Schutzart IP 54 ausgeführt sein, wenn sie im Luftstrom eingebaut werden. Eine ausreichende Motorkühlung muss garantiert sein. Die Anordnung außerhalb des Luftstroms ist anzustreben. Zur Minimierung der Luftströme soll das Abschalten von Teilströmen möglich sein, ebenso die Reduzierung von Luftströmen in Bereichen, die nicht oder nur teilweise genutzt werden.

Weitere Ausführungshinweise:

Der Aufstellungsraum der Geräte (Lüftungszentrale) muss - entsprechend VDI 3803 - in ausreichender Zahl und Größe Zugänge haben, damit alle Anlagenteile problemlos eingebracht und instand gehalten werden können. Die Zentrale muss von der Küche unabhängig zugänglich sein und als eigener Brandabschnitt behandelt werden. Nah an der Abluftanlage ist die Anordnung einer Entwässerungseinrichtung zu empfehlen. Die Auflagen und Anforderungen der Länder sind zu beachten.
Alle Anlagenteile müssen genügend Freiräume für Wartungs- und Reinigungsarbeiten haben, insbesondere diejenigen, die mit der Abluft in Berührung kommen. Das Gehäuse der Zu- und Abluftgeräte soll aus doppelschaligen, glatten Metallelementen mit dazwischen liegender nicht brennbarer Wärmedämmung bestehen. Die Außenluft soll durch Luftfilter gereinigt werden; mind. der Klasse 7, besser 9 (eventuell zweistufig). Der Grad der Filterverschmutzung muss von außen abgelesen werden können, z. B. durch Differenzdruckanzeige bzw. Meldung. Müssen Schalldämpfer eingebaut werden, so müssen diese abriebfeste und bei Abluft / Fortluft auch glatte, wasserfeste, leicht reinigbare sowie fett- und säurefeste Oberflächen haben. Sie müssen außerdem gut zugänglich und leicht demontierbar sein.
Bei gasbeheizten Großküchengeräten muss einerseits die erforderliche Verbrennungsluft sichergestellt sein, andererseits eine zuverlässige Abgasleitung gewährleistet sein (DVGW-Arbeitsblatt G 634). Falls die Küchenabluft und die Abgase von Gasfeuerungsstätten gemeinsam abgeführt werden, ist eine zusätzliche Sicherheitseinrichtung erforderlich, die bei Ausfall der Abluftanlage die Gasfeuerstätte abschaltet.

Bild 7: Schema einer Mehrzonenanlage für eine Versorgungsküche (VDI 2052).

Abluft- und Fortluftleitungen

Unabhängig vom Material müssen alle Ab- und Fortluftleitungen fettdicht, laugen- und säurebeständig sein. Letztere müssen nach DIN 1946 - 2 luftdicht ausgeführt werden.
Als Material verwendet man verzinktes Stahlblech oder Chromnickelstahl (1.4301). Besonders bei aggressiver Luft (z. B. aus Spülbereich) ist auf geeignete Materialien zu achten. Verschweißtes Stahlblech (2,5 mm dick) kann höchstens in Sonderfällen verwendet werden. Gemauerte Kanäle und Rabitzkanäle sind nicht erlaubt. Eine eventuelle Verwendung von Abluftkaminen (Sonderfall!) ist mit der Brandschutzbehörde abzustimmen.

Bild 8: Deckenhaube über freistehendem Küchenblock, Kastenform (Fa. Rilling).

Stöße mit Flanschen sind in kurzen Abständen zu verschrauben. Bei Flanschverbindungen dürfen nur fett-, säure- und laugenfeste Dichtungen verwendet werden.
Waagrecht verlegte Luftleitungen müssen an den Seiten oder Oberseiten mit Doppelfalzen ausgeführt werden. Falze an der Unterseite sind zu vermeiden.
Die Verlegung der Leitungen soll möglichst gradlinig erfolgen und die Anzahl der Umlenkungen möglichst gering sein. Die waagrechten Leitungen sind so kurz wie möglich auszuführen.
Da man annehmen muss, dass die Luftleitungen mit flüssigen Mitteln gereinigt werden, sind an Abzweigungen, Querschnittsänderungen, Bögen und an der Einbaustelle von Komponenten Revisionsöffnungen mit Deckel in der Luftleitung vorzusehen; bei geraden Leitungen ca. alle 3 m. Alle Öffnungen müssen aus den Revisionsplänen ersichtlich sein.
Um eine Kondensatbildung in den Leitungen zu vermeiden, ist - vor allem in kalten Gebäudebereichen - eine Wärmedämmung zu empfehlen. Das Dämm-Material richtet sich auch nach den brandschutztechnischen Auflagen. Grundsätzlich sollen die Leitungen mit geringem Gefälle verlegt werden. An den tiefsten Stellen sind geeignete Kondensat-Sammelgefäße anzuordnen, die leicht kontrolliert und gesäubert werden können.
Um Geruchsausbreitungen zu vermeiden, sollen die Abluftleitungen unter Unterdruck stehen. Die Fortluftleitung muss zur Vermeidung von Geruchsbelästigungen in angrenzenden Aufenthaltsräumen senkrecht über Dach geführt werden.
Abluftleitungen, die durch Brandabschnitte führen, sind mit geprüften und zugelassenen Brandschutzklappen auszurüsten oder die Leitungen ab Küchenaustritt in L90 auszuführen.
Nicht nur die Ab- und Fortluftleitungen, sondern auch die Außen- und Zuluftleitungen müssen aus hygienischen Gründen aus glattem Material hergestellt sein.

Bild 9: Induktionshaube mit abgedeckter Beleuchtung; Länge 1000 - 6000 mm im 100-mm-Raster; Zuluftdurchmesser max. 300 mm, Abluftdurchmesser max. 600 mm.

Außen- und Fortluftdurchlässe

Die Außenluftansaugung soll mindestens 3 m über Erdniveau liegen, damit keine verunreinigte Außenluft angesaugt wird. Diese kann nämlich in Bodennähe mit Mikroorganismen, Staub und anderen Schadstoffen angereichert sein. Bei den Durchlässen selbst ist auf eine geringe Durchschnittsgeschwindigkeit zu achten, damit ein Ansaugen von Regenwasser und Schnee vermieden wird.

Die Fortluft soll - wie bereits erwähnt - über Dach geführt werden. Beim Austritt muss eine Abführung von Regenwasser oder Kondensat ohne Beeinträchtigung des Systems ermöglicht werden. Sowohl Außen- als auch Fortluftklappen sind möglichst unmittelbar hinter den Durchlässen anzuordnen, damit eine Auskühlung des Gebäudes bzw. der Fortluftleitungen im Stillstandsbetrieb verhindert werden kann. Bei besonders ungünstigen Verhältnissen können Maßnahmen zur Minderung der Emissionen erforderlich werden, auf die in VDI 3895 ausführlich hingewiesen wird. Da unterscheidet man bei den betrieblichen Maßnahmen, zwischen organisatorischen, verfahrenstechnischen und baulichen Maßnahmen. Bei der Erfassung der Emissionen wird zwischen Kapselung, Ablufthauben und Lüftungsdecken unterschieden. Bei den Verfahren zur Abgasreinigung wird zwischen mechanischen Verfahren (filternde Abscheider), Adsorption, Absorption, Nachverbrennung, elektrostatische Abscheider unterschieden. Außerdem werden in VDI 3895 Anleitungen für Emissionsmessungen zusammengefasst.

Messen - Steuern - Regeln

Die erforderliche Temperaturregelung der Zuluftanlage muss dem System genau angepasst werden. Durch eine direkte Ansteuerung der RLT-Anlagen von den Koch- und Gargeräten ist eine Energieoptimierung möglich. Soweit wirtschaftlich vertretbar, kann auch eine Wärmerückgewinnung vorgesehen werden (Bild 7). Bei der zentralen mehrstufigen oder stetigen Zuluftstromregelung muss darauf geachtet werden, dass alle Absaugstellen den erforderlichen Luftstrom erhalten, selbst wenn einige davon außer Betrieb sind. Die gemeinsam zu betreibenden Zu- und Abluftanlagen können auch mit einem Zeitprogramm gesteuert werden. Bei Nicht-Kochbetrieb mit reduziertem Luftstrom ist eine ausreichende Durchlüftung des gesamten Küchenraumes zu garantieren. Die wesentlichen Mess- und Überwachungsgeräte sind Differenzdruckanzeige am Filter mit Meldekontakt; Zulufttemperaturfühler; Abluft- oder Raumlufttemperaturfühler, wobei der Abluftfühler wegen der starken Temperaturschwankungen nicht zur Regelung herangezogen werden darf; Frostschutzwächter; Betriebsstundenzähler und ggf. Wärmemengenzähler.

Bild 10 a: Lüftungsdecken; geschlossenes System: a) Wabendecke, b) mit herausnehmbaren Aerosolabscheidern.

Küchenablufthauben - Küchenabluftdecken

Bei der Abführung der Abluft unterscheidet man zwischen Ablufthauben und Abluftdecken (Flächenhauben). Bevor die Abluft einer Küche in die Abluftleitungen strömt, muss sie zuvor durch hochwirksame Aerosolabscheider (früher Fettfanggitter) gereinigt werden. Die Abscheider (max. 0,5 m x 0,5 m) sollen in einem Winkel von 35° (besser 45°) zur Horizontalen eingebaut sein. Die vom Hersteller empfohlene Anströmgeschwindigkeit ist einzuhalten.

Bild 10 b: Lüftungsdecken; offenes System: c) mit herausnehmbaren Aerosolabscheidern, d) mit feststehender Rinnenabscheidung.

Ablufthauben

Das Lieferprogramm der Hersteller für Ablufthauben ist sehr vielfältig, sowohl hinsichtlich Leistungsanforderung, Abmessung, Form (z. B. Kastenform, Wandhaube, Deckenhaube, Trapezform), als auch in Bezug auf Filtersysteme, Beleuchtungsausführungen (offen, abgedeckt), Haubenaufbauten zur Verkleidung oder für Zuluftzwecke.

Bild 8 zeigt eine Deckenhaube für einen freistehenden Kochblock aus Chromnickelstahl, bis 6 m Länge (in einem Stück). Bauhöhe 400 mm, 8 verschiedene Bautiefen (1000 bis 2400 mm), 2 V-förmig schräg liegende Streckmetall-Filterreihen (jeweils 500 x 300 mm) aus Alu oder Chromnickelstahl, Flammschutzfilter aus CrNi-Stahl, umlaufende 65 cm breite Fettauffangrinne, 2 Lampenreihen.

Bild 9 zeigt den Schnitt einer Induktionshaube, mit der man nicht nur laufende Betriebskosten, sondern auch Investitionskosten bei einer Heizungs- und Lüftungsanlage spart. Etwa 60% des Absaugvolumens wird nämlich durch direkt in die Haube eingeblasene, unaufgewärmte Zuluft ersetzt, wodurch dem Raum weniger erwärmte Luft entzogen wird. Durch die Schlitzdüse wird turbulenzarme Frischluft eingeblasen und ebenfalls über die Filter abgeführt. Die Induktion bewirkt einen abgegrenzten Unterdruckbereich mit sehr starker Absaugwirkung und effektiver Fettabscheidung. Der Zuluftstrahl innerhalb der Haube erhöht auch den Wirkungsgrad, da das Fett in der Abluft bereits vor den Filtern kondensiert.

Anmerkungen:

Das Volumen des Stauraums (Haubenhöhe) soll nach VDI 2052 mindestens so groß sein wie das je Sekunde abgesaugte Luftvolumen. Außerdem muss ein ausreichender Überstand von mindestens 20 cm umlaufend über dem Küchenblock sein. Bei Geräten mit Türöffnungen (z.B. Heißluftdämpfer) müssen mind. 40 cm auf der Türseite vorgesehen werden. Diese Werte gelten für eine Normalhöhe (Abstand Fußboden - Haubenunterkante) von 2,1 m. Der Abstand von Fußboden bis Küchenblock-Oberkante ist 0,85 - 0,9 m.
Nach VDI 2052 dürfen nur Leuchten mit mindestens Schutzart IP 54 und einer Umgebungstemperaturbeständigkeit von mind. 80 °C eingebaut werden. Die Nennbeleuchtungsstärke ergibt sich aus den Arbeitsstättenrichtlinien ASR 7/3.

Küchenabluftdecken

Im Gegensatz zu Abzugshauben wird hier der gesamte Küchenbereich mit einer "Lüftungsdecke" überspannt, wodurch ein architektonisch einheitliches Bild entsteht (Bild 11). Dieses flexible Baukastensystem kann problemlos und individuell von Wand zu Wand an jeden Küchengrundriss bzw. Küchenplan eingebracht werden. Bei dieser großflächigen Absaugung - vorwiegend bei Küchen > 50 m² - unterscheidet man zwischen offenen und geschlossenen Systemen (Bilder 10a, 10b). Bei geschlossenen Systemen sind die Durchlässe für die Abluft direkt mit den Abluftleitungen verbunden, während bei offenen Systemen der Deckenhohlraum in die Abluftführung eingebunden ist.

Die Frage, ob eine offene oder geschlossene Abluftdecke gewählt werden soll, führt zwischen Herstellern und Planern immer wieder zu Diskussionen. Grundsätzlich soll bei der offenen Decke der Deckenhohlraum eine dichte, geschlossene und mit glatter Oberfläche versehene Abluftkammer sein. Gleichzeitig muss zur Wartung der Hohlraum gut zugänglich sein. Auf die Reinigung wird im nächsten Abschnitt hingewiesen. Außerdem muss beim offenen System der Baukörper bauphysikalisch korrekt ausgeführt sein, die Dämmvorschriften kaltgehender Leitungen eingehalten werden und eine gute Durchspülung des Deckenhohlraums möglich sein. Letzteres wird auch vielfach beim geschlossenen System verlangt. Kritische Äußerungen zur wesentlich preisgünstigeren offenen Abluftdecke beziehen sich auf die Möglichkeit, dass sich im Deckenhohlraum längerfristig Feuchtigkeit und Fett ansammeln könne bzw. Niederschläge von Substanzen. Diese sollen dann möglicherweise als Gase in der Abluft gebunden sein und zu hygienischen Bedenken Anlass geben. Schließlich werden über 98% Wasser und Fett durch Filter abgeschieden. Ferner wird die aufwendigere Wartung und Reinigung des Deckenhohlraums genannt, obwohl beim offenen System nicht zugängliche Hohlräume entfallen und somit eine eindeutige Bewertung und Kontrolle sämtlicher Bauteile möglich ist. Hinsichtlich des Abscheidegrads muss jedoch erwähnt werden, dass solche hohe Werte nur unter ganz bestimmten Voraussetzungen erreicht werden. Sie sind vor allem durch die Schwankungen von Fettanteil, Partikelgröße, Konzentration, Dampfanteil und Temperatur u.a. abhängig.

Bild 11: Geschlossene Küchenabluftdecke (Fa. Rentschler-Reven).

Abnahme - Betrieb - Instandhaltung

Bei der Abnahmeprüfung sind nach VDI 2052 die Prüfungen nach VDI 2079 und die Dichtigkeit der Fortluftleitungen nach DIN 18379 nachzuweisen. Außerdem sind die Durchtrittsgeschwindigkeit der Aerosolabscheider und die Sicherheitseinrichtungen zu prüfen (erstere mindestens jährlich). Bei der Abnahme und wiederkehrend alle zwei Jahre ist zu prüfen, ob durch die Küchenlüftung die Abgasführung nicht gestört wird. Vor Inbetriebnahme erhält der Betreiber alle Unterlagen über Geräteaufstellung einschließlich Schalt- und Regelschemen sowie Ersatzteillisten, ferner die technischen Daten über die Küchengeräte, die Berechnung der Luftströme, Abnahme- und Messprotokoll, Wartungs- und Bedienungsanleitungen sowie die Anschriften der Hersteller- bzw. Montagefirmen für Störfälle.

Hinsichtlich Betrieb und Instandhaltung sind die Wartungsarbeiten an RLT-Anlagen nach VDMA 24186-0 und -1 durchzuführen, wobei auch kürzere Wartungsintervalle erforderlich werden können. Aufzeichnungen über Wartungsarbeiten und Betriebsstunden sind durchzuführen. Aerosolabscheider in Abluftanlagen sind entsprechend den betrieblichen Anforderungen, mindestens jedoch alle 14 Tage, zu reinigen. Bei sehr starkem Fettanfall kann sogar eine tägliche Reinigung erforderlich werden. Küchenabluftdecken sind regelmäßig, mindestens jedoch halbjährlich, auf ihren Verschmutzungszustand zu prüfen und bei Bedarf zu reinigen, insbesondere beim offenen System. Dies gilt aber grundsätzlich für alle Einrichtungen der Abluftanlage (Leitungen, Ventilatoren, Aggregatkammern).

Fazit

Die Aufgabe einer Küchenlüftung ist es, die möglichen negativen Auswirkungen aller Störfaktoren auf Küchenpersonal, Gebäude und vor allem Hygiene zu verhindern. Durch die zunehmende Mehrfachnutzung von immer kompakteren und leistungsstärkeren Geräten - und dies oft in kleineren Küchen - werden an die Abführung der Lasten immer größere Anforderungen gestellt. Hinzu kommt noch die Gastronomie bei der die Speisen vor den Augen des Gastes zubereitet werden. Es muss daher heute eine Selbstverständlichkeit sein, dass bei der Planung von Großküchen Lüftungstechniker, Küchenplaner, Architekt und Küchenbetreiber gemeinsam das Vorhaben ausführlich besprechen. Bei der Durchführung muss sehr früh auch die ausführende Firma einbezogen werden, damit alle funktionsrelevanten Einzelheiten untereinander abgestimmt werden können.

L i t e r a t u r :

[1] VDI 2052: "RLT-Anlagen für Küchen", Beuth-Verlag
[2] VDI 3895: "Emissionsminderung; Anlagen zum Garen und Wärmebehandlung von Lebensmitteln..."
[3] R. Detzer, "RTL-Anlagen in Küchen", HLH 3/98, VDI-Verlag, Düsseldorf
[4] C. Ihle "Lüftung und Luftheizung" 6. Auflage, Werner-Verlag, Düsseldorf
[5] Kurzbericht der VDI - TGA - Fachtagung zur VDI 2052 HLH 4/98, VDI-Verlag Düsseldorf
[6] Herstellerunterlagen von Fa. Rentschler, Reven GmbH, 74372 Sersheim; Fa. E.E. Rilling GmbH, 72147 Nehren
[7] Küchenlüftung: "Fettabscheider werden vergleichbar" KI 4/00, CF - Müller Verlag
[8] ZH 1/37 Regeln für Sicherheit und Gesundheitsschutz bei der Arbeit in Küchen
[9] DVGW - Arbeitsblatt G 600 Installation von Gasgeräten in gewerblichen Küchen
[10] I. Langer, "Induktive Ablufthaube mit Einspritzluft" HLH 5/99, VDI-Verlag, Düsseldorf

[Zurück] [Übersicht] [www.ikz.de]