Schlanke Alternative
Dezentrale Wohnraumlüftungssysteme als Lösung für gesetzlich geforderte Standards
Lüftungssysteme spielen heute eine zentrale Rolle im Wohnungsbau bei immer dichter werdenden Gebäudehüllen. Dezentrale Systeme haben den Vorteil, dass sie individuell und sehr flexibel realisierbar sind. Im Bild das Fassadengitter eines Laibungselements.
Laibungskanal „iconVent“ von Pluggit. Das Lüftungsgerät ist bei Verwendung des Laibungssets von außen unauffällig platziert, da die Außenblende seitlich in der Fensterlaibung sitzt.
In der Installationspraxis werden dezentrale Lüftungssysteme ausschließlich in einer Außenwand „waagerecht“ mit leichtem Gefälle realisiert, damit das Kondensat abgeführt werden kann.
Für die Installation von dezentralen Wohnraumlüftungsgeräten genügt eine Kernbohrung durch die Außenwand. Im Bild der Aufbau des Einstiegsmodells „iconVent 160“ von Pluggit.
In der Lüftungstechnik arbeiten Axialventilatoren vergleichbar einem Flugzeugpropeller. Sie werden in Push-Pull-Geräten verbaut.
Der „iconVent 200“ (Pluggit) mit Funksteuerung, prädestiniert für den Einsatz in Sanierungsobjekten.
Das Gebäudeenergiegesetz (GEG) schreibt im Wohnungsbau für Neubauten die Pflicht vor, einen regelmäßigen Mindestluftwechsel sicherzustellen. Das Gleiche gilt, je nach Umfang der Maßnahme an der Gebäudehülle, auch für Sanierungen. Zentrale und dezentrale Lüftungssysteme spielen eine entscheidende Rolle für einen hygienischen Mindestluftwechsel und sorgen für die Herstellung des Gleichgewichts zwischen der immer besseren energetischen Hülle und dem Innenraumklima. Die Wärmerückgewinnung ist heute außerdem Voraussetzung für die Förderung solcher Systeme nach der BEG-EM oder den Steuerabzug. Der nachfolgende Beitrag befasst sich mit dezentralen Lüftungssystemen.
Warum überhaupt Lüftungssysteme?
Durch den Wunsch, Energie einzusparen, wurden die Anforderungen an die Dichtheit der Gebäudehülle in den letzten Jahren, z. B. durch das GEG, wesentlich verschärft. Neubauten und sanierte Häuser werden dadurch so dicht, dass eine ausreichende Luftqualität im Gebäude nicht mehr durch individuellem Lüftungsverhalten gesichert werden kann. Es müssten Tag und Nacht alle zwei bis drei Stunden gegenüberliegende Fenster für ca. zehn Minuten geöffnet werden (abhängig von Wind und Außentemperatur). Diese Forderungen sind aber kaum zu realisieren, sodass die Gebrauchstauglichkeit der Wohnung oder des Gebäudes nicht mehr gewährleistet ist.
Die Folge ist eine Luftqualität, die durch Schimmelbildung, CO2-Anreicherung, Ausdünstungen von Baustoffen etc. so schlecht wird, dass die Zahl der Atemwegserkrankungen und Allergien in den letzten Jahren rapide zugenommen hat. Schimmel kann zusätzlich zur dauerhaft en Schädigung des Bauwerks führen.
Fensterlüftung energetisch kontraproduktiv
Fensterlüftung ist auch energetisch gesehen kontraproduktiv. In einem internen Strategiepapier des Instituts für Technische Gebäudeausrüstung (iTG Dresden), das im Auftrag für die Pluggit GmbH erstellt wurde, kommen die Autoren zu dem Ergebnis, dass die Lüftungswärmeverluste in modernen, energieeffizienten Gebäuden eine Größenordnung von 50 % und mehr erreichen können, bezogen auf die gesamten Wärmeverluste eines Gebäudes. Um die Mindestlüftung sicherzustellen, ist eine Anlage zur kontrollierten Wohnungslüftung mit Wärmerückgewinnung also sinnvoll. Zentrale und dezentrale Anlagen sind die Mittel der Wahl, wobei in diesem Artikel die dezentralen näher beschrieben werden.
Das Spektrum dezentraler Systeme
Der große Vorteil von dezentralen Wohnraumlüftungssystemen im Vergleich zu zentralen Systemen ist, dass sie ohne Luftverteilsystem auskommen. Auch gestaltet sich die Planung weniger aufwendig. Die gleiche Aussage gilt für die Montage/Installation, insbesondere im Fall einer Nachrüstung im Bestand. Sie kann außerdem im Bedarfsfall punktuell für einen bestimmten Raum installiert werden.
Die Technikbandbreite der dezentralen Wohnraumlüftung ist heute groß und lösungsindividuell. Beispielhaft zu nennen sind Einzelraumgeräte mit zwei Ventilatoren.
Hinsichtlich der Ventilatoren haben sich zwei Bauarten etabliert: Axial- und Radialventilatoren. Axialventilatoren sind für den Einsatz in Abluft räumen gedacht. Die Ventilatoren ändern ihre Drehrichtung von Zu- auf Abluft. Die Kernlochbohrung hat hier einen Durchmesser von rund 160 bis 200 mm. Geräte mit Radialventilatoren sind technisch aufgebaut wie eine zentrale Wohnraumlüftungsanlage inklusive Wärmeübertrager und Filtern je Luftrichtung. Hier sind ein Zuluft – und ein Abluftventilator integriert; eine Umkehrung der Drehrichtung erfolgt nicht. Diese Geräte haben einen größeren Kernlochbohrungsdurchmesser von bis zu 400 mm, in dem die gesamte Technik verbaut wird.
Es gibt zudem Einzelraumgeräte für zwei Räume: dezentrale Systeme, welche auch einen Nebenraumanschluss besitzen. Sie sind ebenfalls aufgebaut wie ein zentrales System. Der große Vorteil: Auch innen liegende Räume lassen sich mit einem Rohrsystem entlüften. Die Geräuschquelle (das Gerät) kann in einen Abluftraum installiert werden, die Ruheräume sind mit einem leitungsgebundenen Anschluss versehen. Der Nachteil besteht darin, dass die Technik umfangreicher ist. Damit sind größere Öffnungen in den Außenwänden nötig oder das Gerät befindet sich auf der Wand.
Push-Pull-Prinzip
In der dezentralen Lüftungstechnik mit Wärmerückgewinnung ist das Push-Pull-Prinzip sehr verbreitet. Es gibt eine Abluft – (Pull) und eine Zuluft-Phase (Push). Die Wärme der Abluft wird beim Ausblasen in einem meist keramischen Wärmespeicher zurückbehalten. Die gespeicherte Abluftwärme wird dann in der Zuluftphase auf die Zuluft übertragen. Push-Pull-Geräte wechseln zwischen Zu- und Abluft in einem gewissen zeitlichen Intervall. In der Regel sind es 50 bis 90 Sekunden, je nach Gerät und Lüftungsstufe. Hier werden ausschließlich Axial-Ventilatoren eingesetzt. Diese saugen und blasen die Luft axial aus, vergleichbar mit einem Flugzeugpropeller. Die Geräte haben in der Regel eine Kernlochbohrung von rund 160 mm.
Auslegung immer nach DIN 1946-6
Entscheidend ist, dass die Anlagen richtig ausgelegt und effizient betrieben werden. Eine Anlage, die zu groß dimensioniert ist oder ungenutzte Räume belüftet, verschwendet selbst mit einem effizienten Ventilator Energie. Und erhält ein Raum zu wenig Luft, ein anderer zu viel, wird die geplante Luftqualität nicht erreicht. Um all diese Fehlfunktionen zu vermeiden, ist eine Auslegung der Anlage Voraussetzung.
Eine raumweise Luftmengenermittlung erfolgt nach DIN 1946-6 über herstellerspezifische Auslegungsprogramme. Auch ungenutzte Räume müssen zum Schutz vor Schimmelbildung belüftet werden, aber mit einer wesentlich geringeren Luftmenge. Hilfreich sind Feuchtesensoren, welche die Luftmenge automatisch den gegebenen Verhältnissen anpassen. Der Nutzer hat dennoch die Wahl, ob er die Luftmengen selbst einstellen möchte, auch auf die Gefahr hin, dass zu viel oder zu wenig gelüftet wird. In der DIN 1946-6 sind alle Anforderungen wie Auslegung, Ausführung, Inbetriebnahme, Übergabe und Instandhaltung definiert und beschrieben. Für die Installation gelten zusätzlich die herstellerspezifischen Angaben.
Installationspraxis Außenwand
Die Installation erfolgt grundsätzlich in einer Außenwand. Dabei ist ein leichtes Gefälle nach außen notwendig, damit eventuell anfallendes Kondensat nicht in den Wohnraum tropft. Da bei dezentralen Systemen die gesamte Technik in der Wand verbaut werden muss, wird eine Mindestwandstärke von 240 mm benötigt. Einige auf dem Markt erhältliche Geräte kommen mit 140 mm aus. Allerdings geht dies zulasten der Luftleistung und der Wärmerückgewinnung, welche dann nur noch ca. 72 % beträgt.
Arten der Wärmerückgewinnung
Die Wärmerückgewinnung in Lüftungssystemen ist heute Voraussetzung für die Förderung nach BEG-EM (Bundesförderung effiziente Gebäude, Einzelmaßnahme) oder den Steuerabzug. Bei dezentralen Anlagen gibt es grundsätzlich zwei Arten der Wärmerückgewinnung: regenerativ und rekuperativ. Bei der regenerativen Wärmerückgewinnung kommen die Zuluft und die Abluft mit der gleichen Oberfläche in Berührung (Push-Pull-Geräte mit Wärmespeicher). Der Wärmerückgewinnungsgrad dieser Systeme liegt bei bis zu 94 %, bezogen auf die „trockene“ Enthalpie, also ohne Feuchtigkeit. Einige dieser Wärmeübertrager können neben der Wärme auch Feuchte zurückgewinnen.
Bei der rekuperativen Wärmerückgewinnung sind die Luftströme getrennt. Die Wärmeübertragung erfolgt hier über einen Kreuzstromwärmeübertrager.
Grenzen der dezentralen Wohnraumlüftung
Die dezentrale Wohnraumlüftung hat ihre Grenzen, von denen manche objektiv begründbar sind und andere, die subjektiv empfunden werden. So können Ventilatoren in Ruheräumen als störend wahrgenommen werden. Falls der Nutzer die Ventilatordrehzahl verringert, um die Betriebslautstärke zu reduzieren, führt das mitunter zu einer nicht ausreichenden Luftleistung. Die Hersteller von dezentralen Lüftungsanlagen arbeiten permanent daran, dass die Geräte immer leiser und zugleich leistungsstärker werden. Die Ergebnisse sind heute schon sehr gut.
Push-Pull-Geräte sind nicht immer windstabil. Das bedeutet, dass sie einem starken Winddruck nicht standhalten und ggf. die volle Ventilatorleistung nicht mehr erbringen. Da mit einem Speichermedium gearbeitet wird, erfolgt im Zuluftfall kein gleichmäßiger Temperaturverlauf.
Eine weitere Restriktion: Es können keine innen liegenden Räume entlüftet werden, weil dezentrale Geräte in Außenwänden installiert werden.
Bei starkem äußeren Schall, z. B. Straßen- oder Fluglärm, haben die Push-Pull-Anlagen außerdem ihre Grenzen. Insofern sind sie deshalb nicht überall einsetzbar.
All diese Faktoren sind im Einzelfall zu prüfen.
Fazit
Die Vielfalt in der Technik und die Leistungsfähigkeit dezentraler Lüftungssysteme erlauben individuelle Lösungen fast jeder Natur. Gleichwohl haben die Systeme ihre Grenzen, etwa hinsichtlich der baulichen Voraussetzungen.
Im Gespräch mit dem Kunden gilt es zu erläutern, welche Konzeption am Ende geeignet ist. Viele am Bau Beteiligten sehen in den dezentralen Geräten immer noch die preiswerteste Lösung. Dezentrale Lüftungssysteme werden weiter ihren Platz in der Wohnraumlüftung behalten – auch im Neubau. Mit ihren guten Wärmerückgewinnungsgraden können sie selbst in KfW-40-Häusern anrechenbar verbaut werden. In der Gebäudesanierung sind sie eine starke Option.
Technisch gesehen wird an den Geräten weiter intensiv geforscht und entwickelt. Sie werden in Zukunft noch leistungsstärker und dabei auch noch leiser, als sie es heute ohnehin schon sind.
Autor: Jochen Hofmann, Leiter Digitale Academy bei Pluggit
Bilder: Pluggit
