Gebaeude Energie Berater Ausgabe: 07-2013

Lüftungsanlage für Passivhaus-Quartier in Frankfurt

Zentral und doch individuell


In der Passivhaus-Hauptstadt Frankfurt hat das Wohnungsbauunternehmen ABG Frankfurt Holding die mehrgeschossigen Neubauten des Stadtquartiers Hansa Allee Westend mit einer zentralen Lüftungsanlage ausgestattet, die von den Benutzern jedoch wohnungsweise und bedarfsgerecht gesteuert werden kann. Das schachtweise angeordnete Lüftungssystem airModul des schwäbischen Herstellers Schrag erfüllte bei dem Projekt mit einem Wärmerückgewinnungsgrad von über 75 Prozent den geforderten ­Passivhausstandard und ließ den Architekten genügend Gestaltungsspielraum.

Mit ihrem Beschluss, beim Neubau und der Sanierung stadteigener und städtisch genutzter Gebäude konsequent den Passivhausstandard einzufordern, legte die Frankfurter Stadtverordnungsversammlung im Herbst 2007 den Grundstein für das wirtschaftliche und zugleich nachhaltige Bauen in der Bankenmetropole. Binnen fünf Jahren hat sich Frankfurt damit zur weltweit einzigartigen Passivhaus-Stadt gemausert – keine andere Stadt auf dieser Welt kann laut Angaben des Passivhaus-Instituts in Darmstadt eine vergleichbare Dichte an Passivhausbauten aufweisen.

Ein treuer Wegbegleiter dieses vorbildlichen klimafreundlichen Bauens ist die ABG Frankfurt Holding. Das Wohnungsbauunternehmen hat inzwischen mehr als 1500 Wohnungen nach diesen Maßgaben umgesetzt – eines der jüngsten Mehrgeschoss-Wohnprojekte ist das Stadtquartier Hansa Allee Westend, das die ABG im Jahr 2010 auf dem Gelände der ehemaligen Werkswohnungen der Hoechst AG errichtet hat. Auf einem fast 14 000 m2 großen Areal im Frankfurter Westend entstanden insgesamt rund 200 hochwertige Miet- und Eigentumswohnungen. Jedes der neun 5- bis 7-geschossigen Wohngebäude erfüllt den Passivhausstandard und begnügt sich mit einem jährlichen Heizwärmebedarf von höchstens 15 kWh pro Quadratmeter. Der niedrige Energiebedarf lässt sich einerseits auf die mehr als 30 cm dick gedämmte und luftdichte Gebäudehülle sowie die dreifach verglasten Fenster zurückführen. Einen nicht minder großen Anteil hat aber auch das Heizkonzept, das sich aus einem ausgefeilten System aus Erdsonden und Sole-/Wasser-Wärmepumpen zusammensetzt und die überwiegend regenerativ erzeugte Wärme über die Fußbodenheizung an die Räume abgibt.

Frische Luft fürs Passivhaus

Für ausreichend Frischluftzufuhr und ein gutes Raumklima in dem luftdichten Gebäude sorgt das neuartige, in der Schweiz patentierte Lüftungssystem airModul des schwäbischen Herstellers Schrag. Die zu einem ausgewogenen Preis-Leistungs-Verhältnis angebotene Lüftungsanlage gewährleistet einen Wärmerückgewinnungsgrad von mehr als 75 % und kann von den Bewohnern individuell und bedarfsgerecht gesteuert werden. Dass die Anlage zuverlässig arbeitet und eine einfache Wartung verspricht, wusste die ABG schon aus Erfahrungen mit dem Passivhausprojekt Campo am Bornheimer Depot, wo das airModul bereits seit 2009 in über 140 Wohneinheiten für ein gesundes Raumklima sorgt.

Schachtweise Luftverteilung

Die Luftführung erfolgt – ähnlich wie bei einer Kaminlüftung – für jede Wohnung getrennt über einen eigenen, in einem vertikalen Schacht platzierten Kanalwärmetauscher und endet in einer jeweils separaten Dachzentrale. So verfügt jede Wohnung über ihr eigenes unabhängiges Lüftungssystem, das der Bewohner dezentral – also individuell seinem Nutzungsverhalten entsprechend – über ein Bedienteil in der Wohnung steuern kann. Jeder Wohneinheit ist ein eigenes Wärmerückgewinnungssystem zugeordnet.

Die Wärmetauscher aus Aluminium sind das Herzstück des Systems. Sie besitzen zwei luftführende Kammern für Ab- und Zuluft. Beide sind durch eine dritte Kammer getrennt. Diese „neutrale Zone“ sorgt für eine äußerst effiziente Wärmeübertragung der herausströmenden an die hereinströmende Luft. Bei den Gebäuden der Hansa Allee Westend erreicht die Anlage einen Wirkungsgrad von über 80 Prozent.

Platzsparendes Lüftungssystem

Abgesehen von den vorbildlichen energetischen Werten überzeugt die dezentrale Anlage aber auch durch ihre durchdachte und damit platzsparend zu installierende Bauweise: Obwohl sich die Lüftung dezentral für jede Wohneinheit separat steuern lässt, sind alle aktiven Komponenten der Anlage samt Filter zentral auf dem Dach untergebracht. Die Wärmetauscher der einzelnen Wohnungen enden in je einer eigenen Dachzentrale, mit einzeln zugänglichem Gehäuse. Diese wiederum sind nebeneinander zu kompakten Einheiten zusammengefasst, was den Ausblick auf sichtbare Technik, Einhausungen oder Lüftungsleitungen für die Bewohner der höhergelegenen Dachgeschosswohnungen minimiert. Weil keine Kleingeräte in den Wohnungen erforderlich sind, gehen weder Platz noch Gestaltungsmöglichkeiten in den Räumen verloren, und auch die Fassadenästhetik leidet nicht durch störende Lüftungsklappen.

Die einzelnen, mindestens vier Meter langen Wärmetauscher (Querschnitt 200/228 mm) wurden mit einem Abstand von 80 mm zueinander über das Dach in die vorgesehenen Schächte eingebracht. Sie verlaufen über die Höhe der letzten Wohnung und einen weiteren Meter über das Dach hinaus. Die Anbindung der darunterliegenden Wohnungen erfolgt über eine Kanalverlängerung aus verzinktem Blech. Die kompakte Bauweise reduzierte den gemittelten Platzbedarf auf lediglich rund 0,35 m² je Wohnung.

In den Zentralen selbst garantieren hocheffiziente EC-Ventilatoren geringe Stromverbräuche. Die in der Außenluft enthaltenen Feinstäube und Pollen verfangen sich in dem integrierten F7-Filter, der in regelmäßigen Intervallen problemlos vom Dach aus gewechselt werden kann. Ein Zugang zu den Wohnungen ist hierfür nicht nötig.

Brand- und Schallschutz inklusive

Auch hinsichtlich des Brandschutzes profitierten die Planer von dem Konzept des airModuls, dessen geschlossene Anlagentechnik und die umlaufende Isolierung der Wärmetauscher aus feuersicherer, mineralischer Einblasdämmung (Dichte von 100 kg/m³) die gesetzlich zu treffende Vorsorge quasi frei Haus liefert. Die Planung und Montage von sonst üblichen Brandschutzklappen und Brandschotten macht diese Konstruktion obsolet.

Da die Ventilatoren weit weg vom Bewohner auf dem Gebäudedach leise vor sich hin schnurren, brauchte es auch keine Schalldämpfer in den Wohnungen. Schallisolierend wirkt zudem die separate Leitungsführung, die jegliche Geräuschübertragung aus anderen Wohneinheiten über die Luftverteilung unterbindet.

Stetige Optimierung

Inzwischen haben die Entwickler von Schrag das airModul weiter optimiert. Vor allem die Steuerung der Anlage bietet Nutzern und Investoren nun noch mehr Komfort. Wurde in dem Frankfurter Stadtquartier noch die damals übliche Steuerung mit drei Lüftungsstufen installiert, lassen sich die Stufen neuerdings im Rahmen eines Wochenprogramms individuell auf die persönliche Lebenssituation der Bewohner einstellen. Zusätzlich einbaubare Feuchtefühler bewirken, dass der Luftaustausch bei besonderen Umständen automatisch hochgefahren wird – etwa nach dem Duschen im Bad. Mithilfe optionaler CO2-Fühler wiederum kann die Anlage die Luftqualität in Wohnräumen messen und die Volumenströme bei Bedarf selbstständig erhöhen oder absenken. Wer möchte, kann die gesamte Anlage inzwischen auch mit handelsüblichen Smartphones oder Laptops bedienen.

Speziell für Investoren dürfte der Betriebsstundenzähler von Interesse sein, der direkt in die Steuerung eingebaut ist. Er zeichnet die Laufzeit jeder Lüftungsstufe exakt auf und liefert dem Betreiber den Nachweis, dass die – vor allem bei Passivhäusern – erforderlichen Mindestvolumenströme eingehalten wurden. Zugleich ermöglicht der Zähler eine Fernwartung der Anlage, wenn Kontaktdaten und E-Mail-Adressen in den Steuerungen hinterlegt werden. Im Falle einer Störung oder eines zyklisch anstehenden Filterwechsels erhält Schrag automatisch eine E-Mail und kontaktiert daraufhin den Eigentümer.

http://www.schrag-airmodul.de, http://www.abg-fh.de

  • 1 Bei dem Lüftungssystem airModul von Schrag ist jeder ­Wohnung ein separates Verteil- und Sammelsystem (blau) sowie ein eigener Wärmetauscher (rot) zugeordnet. In den jeweiligen Dachzentrale (grün) sind die ­aktiven Komponenten und Filter untergebracht.
  • 2 Die einzelnen Wärmetauscher aus Aluminium werden so in das Gebäude eingelassen, dass sie in einem einzelnen vertikalen Strang – wie Orgelpfeifen auf 80 mm Abstand nebeneinander installiert – zu den Dachzentralen verlaufen. So verfügt jede Wohnung über ihr eigenes Wärmerückgewinnungssystem.
  • 3 Das airModul benötigt weniger Fläche als eine dezentrale Lösung, bietet aber deren individuell steuerbaren Lüftungskomfort. Anders als bei einer konventionellen zentralen Lüftungsanlage minimieren sich bei der airModul-Variante die Planungs- und Montageleistungen sowie die Aufwendungen für den Brandschutz.
  • 4 Seit Mitte 2012 hat Schrag eine neue Generation der airModul-Dachzentralen im Programm, in deren etwas kleineren Boxen nun noch leistungsstärkere Ventilatoren untergebracht sind.
  • 5 Die fünf- bis siebengeschossigen Neubauten des Stadtquartiers Hansa Allee erfüllen allesamt den in Frankfurt forcierten Passivhausstandard. Das Lüftungssystem airModul von Schrag hat mit einem Wärmerückgewinnungsgrad von mehr als 80 % maßgeblichen Anteil daran.
Schrag
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Lisa Karkas

Literatur

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