IKZ-HAUSTECHNIK, Ausgabe 19/2002, Seite 40 ff.

HEIZUNGSTECHNIK

Luftdichte Gebäude vor dem Hintergrund der EnEV

Grundlagen, Messverfahren, Konsequenzen

Dipl.-Ing. Ulrich Thomas*

Spätestens seit der Einführung der Energieeinsparverordnung (EnEV) wird lebhaft diskutiert, was bereits seit 1998 vorgeschrieben ist: Die Einhaltung von verbindlichen Werten hinsichtlich der Luftdichtigkeit von Gebäuden.

Bereits im Bundesanzeiger vom 31. Juli 1998 wurden fast unbemerkt die später in der EnEV übernommenen Grenzwerte für die Luftdichtheit von Gebäuden festgelegt. Das bedeutet, dass Gebäude, die ab August 1998 erstellt bzw. maßgeblich saniert wurden, folgenden Anforderungen an die Luftdichtheit gerecht werden müssen:

Für die Baubeteiligten ist hierbei das eigentlich Erschreckende, dass die Einhaltung dieser Anforderung vom Bauherrn als geschuldete Eigenschaft eingefordert werden kann und somit in dessen Gewährleistungsansprüche fällt. Auch für die SHK-Branche ist also die Zeit gekommen, die aktuellen Anforderungen an Planung und Ausführung umzusetzen.

Die Realisierung der Aussagen der EnEV wird zur Zeit kontrovers diskutiert und kann auch in diesem Fachbeitrag nicht abschließend geklärt werden. Letztendlich steht aber fest, dass die Aussagen der Energieeinsparverordnung spätestens seit 1. Februar 2002 die Latte sind, an der sich die gesamte Baubranche messen lassen muss.

Inhalte der EnEV

Bekanntlich verlieren mit Einführung der EnEV sowohl die Wärmeschutz- als auch die Heizungsanlagenverordnung ihre Gültigkeit. Aus Sicht der Gebäudetechnik sind aber hauptsächlich die folgenden Neuerungen bemerkenswert:

Der integralen Planung, also der gemeinsamen Gestaltung eines Gebäudes durch Architekt und Fachplaner, kommt zukünftig eine herausragende Bedeutung zu.

Chancen für das SHK-Handwerk

Besonders interessant ist, dass nach Aussage der EnEV die Anlagentechnik und die Wärmeschutz-Dämmmaßnahmen des Baukörpers miteinander verrechnet werden können.

Bild 1: Auswirkungen der EnEV auf die TGA.

Wie im Bild 1 verdeutlicht, heißt das, dass z.B. eine energetisch ungünstige Anlagentechnik einen höheren Dämmaufwand bedingt.

Architekten, Planern und auch dem Handwerk kommt eine besondere Verantwortung zur intelligenten Verwendung effizienter Produkte aus der technischen Gebäudeausrüstung zu. Diese Möglichkeit ist eine große Chance, effiziente Anlagentechnik zu vermarkten! Die SHK-Branche muss Wege finden, Bauherren die Vorteile hochwertiger Anlagentechnik nahe zu bringen, zumal die Anforderungen an den Energieeinsatz zur Beheizung und Trinkwassererwärmung in Gebäuden durch die EnEV im Vergleich zur bisherigen Wärmeschutzverordnung nochmals verschärft wurden. Man kann davon ausgehen, dass die Dämmstoffindustrie am Markt agiert und versucht, Bauherren zur Investition in Dämmmaterialien zu animieren.

Trotz der Notwendigkeit, die Anlagentechnik noch besser zu "verkaufen", ist in Zukunft mehr denn je eine gewerkeübergreifende Kommunikation nötig. Dieser Zusammenhang wird gerade bei der Sicherstellung der Gebäudedichtheit, an der nahezu alle Gewerke mitpraktizieren müssen, deutlich. Wie bereits erwähnt, steht dem Bauherrn hierbei ein definierter Status zu und es könnte teure Folgen haben, diese Sachlage zu ignorieren. Die Aussagen der EnEV sind ernst zu nehmen und keine "kann-Bestimmungen".

Aussagen der EnEV zur Luftdichtheit / Raumlufttechnik

In § 1 wird die Raumlufttechnik in den Geltungsbereich der EnEV aufgenommen.

§ 1
Geltungsbereich

(1) Diese Verordnung stellt Anforderungen an

1. Gebäude mit normalen Innentemperaturen (§ 2 Nr. 1 und 2) und

2. Gebäude mit niedrigen Innentemperaturen (§ 2 Nr. 3) einschließlich ihrer Heizungs-, raumlufttechnischen und zur Warmwasserbereitung dienenden Anlagen.

Kommentar: Damit gilt die EnEV praktisch für sämtliche Gebäudearten. Neu ist, dass unabhängig von der Energieversorgung, neben Wasser (PWW-Heizung), nun auch Luft (raumluft-technische Anlage) als Wärmeträger in den Geltungsbereich fällt.

Die Verknüpfung der Luftdichtheit mit der mechanischen Lüftung wird über die Kombination des § 3, Abs. 2 mit dem Anhang 1, Punkt 2.10 eingegangen:

§ 3
Gebäude mit normalen Innentemperaturen

(2) Der Jahres-Primärenergiebedarf und der spezifische, auf die wärmeübertragende Umfassungsfläche bezogene Transmissionswärmeverlust sind zu berechnen

1. bei Wohngebäuden, deren Fensterflächenanteil 30 vom Hundert nicht überschreitet, nach dem vereinfachten Verfahren nach Anhang 1 Nr. 3 oder nach dem in Anhang 1 Nr. 2 festgelegten Nachweisverfahren,

2. bei anderen Gebäuden nach dem in Anhang 1 Nr. 2 festgelegten Nachweisverfahren.

Anhang 1

2.10 Voraussetzungen für die Anrechnung mechanisch betriebener Lüftungsanlagen (zu § 3 Abs. 2)

Im Rahmen der Berechnung nach Nr. 2 ist bei mechanischen Lüftungsanlagen die Anrechnung der Wärmerückgewinnung oder einer regelungstechnisch verminderten Luftwechselrate nur zulässig, wenn

a) die Dichtheit des Gebäudes nach Anhang 4 Nr. 2 nachgewiesen wird,

b) in der Lüftungsanlage die Zuluft nicht unter Einsatz von elektrischer oder aus fossilen Brennstoffen gewonnener Energie gekühlt wird und

c) der mit Hilfe der Anlage erreichte Luftwechsel § 5 Abs. 2 genügt.

Die bei der Anrechnung der Wärmerückgewinnung anzusetzenden Kennwerte der Lüftungsanlagen sind nach anerkannten Regeln der Technik zu bestimmen oder den allgemeinen bauaufsichtlichen Zulassungen der verwendeten Produkte zu entnehmen. Lüftungsanlagen müssen mit Einrichtungen ausgestattet sein, die eine Beeinflussung der Luftvolumenströme jeder Nutzeinheit durch den Nutzer erlauben. Es muss sichergestellt sein, dass die aus der Abluft gewonnene Wärme vorrangig vor der vom Heizsystem bereitgestellten Wärme genutzt wird.

Kommentar: Lüftungsanlagen sind auf den Jahres-Primärenergiebedarf (vgl. Anhang 1, Nr. 2.10) anrechenbar. Hiernach können Anlagen angerechnet werden, wenn

a) die Dichtheit des Gebäudes nachgewiesen wurde (Blower Door),

b) keine Zusatzenergien (fossil oder elektrisch) für die Kühlung erforderlich sind und

c) der definierte Luftwechsel erreicht wird.

Welchen Stellenwert die Luftdichtheit in Verbindung mit der mechanischen Lüftung nun besitzt, zeigt § 5 (Abs. 1+2) deutlich:

§ 5
Dichtheit, Mindestluftwechsel

(1) Zu errichtende Gebäude sind so auszuführen, dass die wärmeübertragende Umfassungsfläche einschließlich der Fugen dauerhaft luftundurchlässig entsprechend dem Stand der Technik abgedichtet ist. Dabei muss die Fugendurchlässigkeit außen liegender Fenster, Fenstertüren und Dachflächenfenster Anhang 4 Nr. 1 genügen. Wird die Dichtheit nach den Sätzen 1 und 2 überprüft, ist Anhang 4 Nr. 2 einzuhalten.

(1) Kommentar: Bei der Planung ist frühzeitig darauf hinzuweisen, dass die Forderung nach erhöhter Dichtheit des Gebäudes eine geeignete Belüftungseinrichtung erforderlich macht.
Gebäude müssen dauerhaft luftundurchlässig ausgeführt werden. Ein Nachweis für die Dichtheit muss nach dieser Verordnung nicht erbracht werden. Wird dieser dennoch durch den Auftraggeber oder im Rahmen von Förderungsmaßnahmen gefordert, z.B. mittels einer Blower-Door-Messung, gehen die Leckraten für Fugen und Umfassungsflächen in das Ergebnis ein. Die Luftdichtheit muss dann den Anforderungen gemäß Anhang 4, Nr. 2. genügen.

Gebäude ohne RLT-Anlage n50 = 3 h-1 (3-fach)

Gebäude mit RLT-Anlage n50 = 1,5 h-1 (1,5-fach)

(2) Zu errichtende Gebäude sind so auszuführen, dass der zum Zwecke der Gesundheit und Beheizung erforderliche Mindestluftwechsel sichergestellt ist. Werden dazu andere Lüftungseinrichtungen als Fenster verwendet, müssen diese Anhang 4 Nr. 3 entsprechen.

(2) Kommentar: Zum Zweck der Gesundheit ist ein ausreichender Luftwechsel notwendig. Dieser kann über Fensterlüftung oder Lüftungsanlagen erbracht werden. Bei "luftdichter" Gebäudehülle sind auch im wärmetechnisch sanierten Altbau die erforderlichen Verbrennungsluftanforderungen bei raumluftabhängigen Feuerstätten sicherzustellen.

Um dem eingangs genannten Anspruch, die EnEV als Chance zu verstehen gerecht zu werden, können Kunden mit einem kurzen Statement über die neuen Anforderungen aufgeklärt werden. Der im Bild 2 dargestellte "Kundenbrief Wohnungslüftung" kann hierzu als Beispiel dienen.

Kundenbrief
Wohnungslüftung

Sehr geehrte Frau ___________________ ,
Sehr geehrter Herr ___________________ ,

die ab 1. Februar 2002 gültige neue Energieeinsparverordnung schreibt für normale Wohngebäude eine annähernd luftdichte Gebäudehülle vor, um den Lüftungswärmeverlust weitgehend einzuschränken und damit Energie zu sparen.

Aus hygienischen Gründen sowie zur Abführung der Feuchtigkeit in Bad und Küche ist ein ausreichender Luftwechsel erforderlich. Bei konventioneller Fensterlüftung wird der Mindestluftwechsel deutlich überschritten. Damit geht unnötig viel (Heiz-)Wärme verloren. Andererseits wird vielfach, um Energie einzusparen, in vielen Wohnungen zu wenig gelüftet. Das ist nicht nur gesundheitsschädigend, sondern führt häufig zu Schäden am Bauwerk (Feuchtigkeit). Zeitgemäß bietet sich eine mechanische Lüftungsanlage ggf. mit Wärmerückgewinnung an. Sie stellt den erforderlichen Luftwechsel sicher und spart gleichzeitig Energie.

Ein weiterer Vorteil im Vergleich zur Fensterlüftung besteht in der wesentlich geringeren Lärm- und Staubbelastung des Nutzers. Besonders Allergikern kann hierdurch eine wesentliche Linderung verschafft werden.

Sofern Sie an einer diesbezüglichen Beratung interessiert sind, setzen Sie sich bitte zwecks Terminabstimmung mit uns in Verbindung. Selbstverständlich stehen wir Ihnen auch für weitere Fragen zur Verfügung.

Mit freundlichen Grüßen

Bild 2: Kundenbrief.

Luftdichtheit aus fachlicher Sicht

Bei der Betrachtung moderner Gebäude (z.B. nach WSchV ’95 gebaut) wird deutlich, dass die Einbußen durch Lüftungswärmeverluste durchaus ³40% der Gesamtwärmeverluste betragen können. Eine weitere Verschärfung der bereits gültigen Grenzen zur Beschränkung der Transmissionswärmeverluste würde die Baubranche noch mehr lähmen. Somit tritt die Schaffung luftdichter Gebäudehüllen zunehmend ins Blickfeld der Verordnungsgeber.

Diagramm 1 soll die Notwendigkeit der Reglementierung von Lüftungswärmeverlusten verdeutlichen. Es stellt die Ergebnisse von Luftdichtheitsmessungen an Gebäuden dar, die als Niedrigenergiehäuser(!) erstellt wurden.

Aus diesen Messungen lässt sich deutlich die Bedeutung eines Dichtheitskonzepts für ein Gebäude erkennen.

Bild 3: Heizenergieverluste moderner Gebäude.

Messung der Luftdichtheit

Der Grundgedanke der üblichen Luftdichtheitsmessung an Gebäuden nach dem so genannten Blower Door Prinzip beruht darauf, dass ein definierter Differenzdruck zwischen der Gebäudeinnenseite und der Umgebung (z.B. Dp = 50 Pa) erzeugt wird.

Diagramm 1: Ergebnisse von Luftdichtheitsmessungen an Gebäuden.

Der zur Gewährleistung dieses Differenzdruckes notwendige Luftvolumenstrom wird gemessen (V50-Wert). Das Volumen des gemessenen Bereichs (V) wird durch den V50-Wert dividiert, sodass man den Luftwechsel (n50-Wert) erhält, der (entsprechend dem Volumenstrom) nötig ist, um die vorgegebene Druckdifferenz sicherzustellen.

Die normativen Vorgaben zur Bestimmung des n50-Wertes sind in der DIN EN 13829 (modifizierte Fassung der ISO 9972) geregelt. Diese Norm beschreibt die Vorgehensweise der Luftdichtheitsmessung bei Gebäuden oder Gebäudeteilen vor Ort. Dabei benennt und definiert sie verschiedene Parameter, die die Dichtigkeitsmessung beeinflussen und deren Handhabung zur Bestimmung der n50-Wertes.

Da es bislang (noch) keine Festlegungen gibt, wer Luftdichtheitsmessungen durchführen darf, sind Messungen, die nach Vorgaben der DIN EN 13829 durchgeführt werden, öffentlich in der Regel anerkannt und genügen daher auch gutachterlichen Ansprüchen.

Bild 4: Messung der Luftdichtheit.

Das Blower Door Gerät

Das wohl gebräuchlichste Gerät zur Messung der Gebäudeluftdichtheit ist eine sogenannte "Blower Door".

Ein funktionsfähiges Gerät verfügt neben dem Ventilator über:

Natürlich sollte ein Blower Door Gerät über die Möglichkeit zum Dauerbetrieb verfügen, um die undichten Stellen in der Gebäudehülle, z.B. mit einem Rauchröhrchen, orten zu können.

Bild 5: "Blower Door".

Bild 6: Zugluft aus der Steckdose.

Zur Blower Door Messung wird das Gerät in eine Tür- bzw. Fensteröffnung gestellt, die verbleibende offene Fläche wird z.B. durch ein Segeltuch abgedichtet, der Ventilator in Betrieb gesetzt und die Drehzahl erhöht, bis der Differenzdruck innen/außen von 50 Pa anliegt. Nun kann z.B. über die Drehzahl des Ventilators der Luftvolumenstrom zur Gewährleistung des V50-Wertes ermittelt werden.

Bei der Messung ist zu beachten, dass

Konsequenzen luftdichter Gebäude

Zur Zeit werden die bereits geltenden Vorschriften kaum beachtet - zumal die Messung der Luftdichtheit auch in der EnEV nicht eindeutig vorgeschrieben ist. Die Tatsache, dass gem. EnEV Anhang 1, Abs. 2.10 maschinelle Lüftungsanlagen nur dann auf den Jahres-Primärenergiebedarf angerechnet werden können, wenn die Luftdichtheit gemessen wurde sowie der Einfluss der Blower-Door-Messung auf die Förderung von Lüftungsanlagen, werden die Baubranche beeinflussen. Als Konsequenz aus diesen Randbedingungen ist mit einer Zunahme von Luftdichtheitsmessungen an Gebäuden und - daraus resultierend - an der Berücksichtigung der max. zulässigen n50-Werte im Zuge der Bauplanung und -ausführung zu rechnen. Dem Bauherrn steht ein den anerkannten Regeln der Technik entsprechendes Gebäude zu, und dies ist zumindest im Umfang der Gewährleistung einklagbar. Allein die aktuellen Diskussionen zeigen, dass auch hier der diskutierte Themenbereich von großem Interesse ist.

Neben den Konsequenzen für die Baubranche, werden auch die Folgen durch die Nutzung dichter Gebäude diskutiert. Insbesondere Wohnungsbaugesellschaften befürchten in gemäß EnEV erstellten Gebäuden eine Zunahme von Schimmelpilzbildung mit einer Fülle von Beschwerden. Aus der Erfahrung, dass bei vergleichbaren Wohneinheiten aus ihrem Bestand nur einige von Stockflecken befallen sind, lässt sich ableiten, dass das Auftreten dieses Schadens zum Großteil vom Nutzerverhalten abhängig ist. Die meisten Probleme entstehen hierbei durch Bewohner, bei denen eine gezielte Feuchteabfuhr durch Luftwechsel (z.B. durch das Öffnen der Fenster) nicht gegeben ist. Bauphysiker empfehlen, die Abfuhr der Luftfeuchtigkeit über eine alle vier Stunden vorgenommene Stoßlüftung sicherzustellen. Wer aber steht nach vier Stunden Schlaf auf, um die Fenster zu öffnen und kommt in der Mittagspause von der Arbeit nach Hause, um zu Lüften? Es bedarf also keiner prophetischen Anstrengungen, um einem Großteil der Nutzer mangelhafte Lüftungsgewohnheiten zu attestieren.

Bild 7: Zweite Installationsebene.

Unsere Lüftungsgewohnheiten waren in Altbauten durch einen ausreichenden natürlichen Luftwechsel egalisiert worden, während der Energiespareffekt neuer bzw. modernisierter Gebäude hier den Nutzer in die Pflicht nimmt. Dieser Pflicht kann man aber auch dadurch gerecht werden, dass man den erforderlichen Luftwechsel über eine maschinelle Lüftung gewährleistet. Dies ist auch der Weg, den inzwischen auch immer mehr innovative Wohnungsbaugesellschaften gehen, wodurch bereits wertvolle Erfahrungen bestehen, die auch den an diversen Objekten beteiligten Herstellern von Wohnungslüftungsanlagen bekannt sind.

Die Installation hochwertiger Wohnungslüftungsanlagen ist folglich kein unkalkulierbares Risiko, sondern in modernen Gebäuden eine Notwendigkeit.

Eine weitere Konsequenz der Erstellung luftdichter Gebäude ist die in der EnEV eingeforderte integrale Planung, die eine fachgerechte Koordination der Bauplanung und -ausführung bereits ab der Vorplanungsphase beinhaltet. Von besonderer Wichtigkeit ist hierbei die Festlegung des Verlaufs der luftdichten Ebene und dessen Umsetzung bei allen folgenden Schritten. In der Praxis geschieht das oft durch die Berücksichtigung einer 2. Installationsebene (Bild 7).

Natürlich ist diese Vorgehensweise noch nicht die Praxis im Baugeschehen. Bild 8 verdeutlicht eine nahezu irreparable Missachtung der luftdichten Schicht, die heutzutage leider keinen Seltenheitswert hat.

Bild 8: Verletzung der luftdichten Schicht.

Spätestens der Leidensdruck bei ersten Regressansprüchen aufgrund undicht ausgeführter Installationen sollte aber auch im SHK-Handwerk ein Umdenken nach sich ziehen, das bereits weite Teile der Baubranche beschäftigt - einschließlich der Architekten.

Darüber hinaus ist die Einführung eines Labelings für Gebäude möglich, das ähnlich der Einstufung der Energieverbräuche von Weißware (Energieverbrauchsklassen A...G) aussehen könnte. Bei jedem Besitzerwechsel bzw. bei Nutzungsänderungen von Gebäuden könnte dieses Zertifikat die mit Hilfe der DIN V 4701 T10 ermittelten Primärenergieverbräuche darstellen. Die Einführung dieses Dokuments würde - neben dem Energiepass - bei Gebäudebesitzern das Interesse an nachweislich energetisch günstig erstellten Gebäuden wecken, da nunmehr der Energieverbrauch des Gebäudes dargelegt ist.

Fazit

Ein Gebäude gemäß der genannten Luftdichtheitswerte steht dem Bauherrn zu und bedeutet für ihn ein Plus an Komfort und niedrigere Heizkosten. Es ist ein signifikanter Wandel in der Baubranche zu beobachten, der mit Einführung der EnEV erst seinen Beginn genommen hat. In absehbarer Zukunft wird die Erstellung luftdichter Gebäude gemäß geltender Vorschriften durch die aufgeklärten Bauherren gefordert. Dies darf nicht als Bedrohung, sondern sollte als Chance aufgefasst werden, die Möglichkeiten der EnEV zu nutzen, energiesparende Anlagentechnik zu verkaufen. In modernen Gebäuden sollte folglich die maschinelle Lüftung zur üblichen Haustechnik gehören und wird sicherlich bald ihr bislang geführtes Dasein als Mauerblümchen innerhalb der SHK-Branche beenden.

Zur Beantwortung weiterer Fragen bzgl. der EnEV, luftdichter Gebäude, Blower-Door-Messungen und der Auslegung maschineller Lüftungsanlagen steht Ihnen der Fachverband Sanitär, Heizung, Klima NRW gerne beratend zur Verfügung.

*  Dipl.-Ing. Ulrich Thomas, Technischer Referent im Fachverband SHK Nordrhein-Westfalen

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