Zentral oder dezentral, Rotations-, Enthalpie- oder Plattenwä-metauscher, welcher Filter und vieles mehr – die Planung eines gesunden Raumklimas mithilfe von Lüftungsgeräten ist komplex und hängt von zahlreichen Faktoren ab. Dennoch bietet die maschinelle Lüftung überzeugende Vorteile: Sie ermöglicht nicht nur eine konstante leistungs- und gesundheits-förderliche Luftzufuhr, sondern spart zusätzlich Energiekosten ein. Damit ein Lüftungsgerät optimal läuft, muss jedoch im Vorfeld sorgfältig hinsichtlich der individuellen Gegebenheiten geplant werden.
Was zeichnet ein gesundes Raumklima aus?
Ob wir das Klima in einem Raum als angenehm oder unangenehm empfinden, hängt im Wesentlichen von vier physikalischen Faktoren ab. Neben den Einflussgrößen Lufttemperatur und Luftfeuchtigkeit spielen auch die Luftgeschwindigkeit sowie die Luftqualität, das heißt die Stofflasten in der Luft, eine entscheidende Rolle. Für einen bedarfsgerechten, optimierten Betrieb einer Lüftungsanlage ist deswegen eine sensorgeführte Regelung empfehlenswert, die CO2-Gehalt, Feuchtigkeit, flüchtige organische Verbindungen (englisch: volatile organic compounds, VOC) und Temperatur berücksichtigt. Vor allem das Kohlenstoffdioxid ist ein wesentlicher Indikator für die Raumluftqualität: Für die nachhaltige Verbesserung der Luftqualität sind Werte von 800 ppm nicht zu überschreiten.
Zentrale oder dezentrale Anlagentechnik?
Beide Möglichkeiten bieten eine Vielzahl von Vorteilen. Je nach Gebäudevoraussetzungen empfiehlt sich jedoch die eine oder andere Lösung eher. In Neubauprojekten ist es beispielsweise unproblematisch, zentrale Lösungen einzuplanen, bei Sanierungen kommen hingegen öfter dezentrale Lüftungsgeräte zum Einsatz. Diese Einbauweise hat im Bestand klare Vorteile: Die Planung gestaltet sich einfach und ist bautechnisch gut umsetzbar. Die Arbeiten nehmen nur einen bis anderthalb Tage in Anspruch, sodass die die Räumlichkeiten schnell wieder nutzbar sind und der organisatorische Anspruch auf ein Minimum reduziert wird. Bei zentralen Lüftungsanlagen ist dies nicht möglich. Bereits im Vorfeld muss hier genau geplant werden, denn das benötigte Luftverteilsystem hat einen größeren Platzbedarf und einen entsprechend höheren baulichen Aufwand. Für Neubauten ist die Planung gut umsetzbar, im Bestand stoßen zentrale Lösungen jedoch häufig an ihre Grenzen.
Welche Faktoren beeinflussen den Volumenstrom?
Für die Planung sind Raumvolumen, Raumart beziehungsweise Nutzungsart und Personenanzahl die relevanten Kenngrößen, um die optimale Luftwechselrate für den jeweiligen Raum zu ermitteln. Dabei sollte das Lüftungsgerät auf die höchst frequentierten Belegungszeiten und die höchste Nutzungsintensität ausgerichtet sein. Dennoch ist eine Überdimensionierung zu vermeiden: Weil sich eine Änderung des Volumenstroms in dritter Potenz auf den Stromverbrauch der Ventilatoren auswirkt, ist das Einsparpotenzial bei Energie und Kosten enorm. Verdoppelt sich zum Beispiel der Luftvolumenstrom in einer Anlage, steigt die elektrische Leistungsaufnahme auf das Achtfache. Erfahrungsgemäß empfiehlt sich trotzdem eine Leistungsreserve von um die zehn Prozent.
Airflow
Wie den richtigen Wärmetauscher finden?
Die Nutzung von Wärmerückgewinnung in Lüftungsanlagen ist mittlerweile nicht nur der Standard, sondern Pflicht in vielen Fällen. Deswegen stellt sich meist nicht die Frage ob, sondern welcher Wärmetauscher verbaut wird. Zunächst muss festgestellt werden, ob Temperatur und Feuchte zurückgewonnen werden sollen. Denn: Zu trockene Luft wirkt sich negativ auf die Schleimhäute aus, während eine zu hohe Luftfeuchtigkeit zu Schimmelbildung führen kann. Die relative Raumluftfeuchte sollte 40 und 60 Prozent liegen. In einer Schule zum Beispiel, wo sich in der Regel viele Personen gleichzeitig im Klassenzimmer aufhalten, kann die Feuchte beim Luftaustausch problemlos abgeführt werden, da alle Raumnutzer gemeinsam durch die Atemluft genug Feuchtigkeit abgeben. In solchen Fällen ist ein Plattenwärmetauscher die passende Wahl. Bei einem Büroraum mit einem relativ großen Raumvolumen hingegen, der mit nur zwei Personen belegt ist, empfiehlt es sich einen Feuchteaustausch und somit einen Rotations- oder Enthalpiewärmetauscher einzuplanen.
Welcher Filter für welches Projekt?
Die Filterklassifizierung der Lüftungsgeräte muss entsprechend der Außenluftqualität ausgewählt und angepasst werden: Auf dem Land reicht in der Regel ein Filter der Klasse ePM1 50 % aus (ehemaliger F7-Filter). Bei einer hohen Feinstaubbelastung, wie es oft in Großstädten der Fall ist, sollten höherwertige Filter der Klasse ePM1 80% zum Einsatz kommen (ehemalige F9-Filter). Auch ist bei der Planung zu berücksichtigen, ob eine thermische Nachbehandlung erforderlich ist: Muss die Luft nach der Wärmerückgewinnung aufgeheizt oder gekühlt werden? Wenn ja, sind Heiz- beziehnungsweise Kühlregister erforderlich.
Wie das Kanalnetz bei zentralen Anlagen auslegen?
Bei der Planung des Kanalnetzes von zentralen Lüftungsanlagen ist es sinnvoll, die Luftleitungen möglichst kurz zu halten. Die Räume, aus denen die Luft abgesaugt wird, sollten innerhalb des Gebäudes möglichst nah beieinander liegen, um zusätzliche Steigleitungen oder lange horizontale Leitungen zu vermeiden. Das verringert den Material- und Kostenaufwand. Auch sollte die externe Pressung so gering wie möglich sein, um für effiziente Strömungsverhältnisse zu sorgen. Denn je höher die externe Pressung innerhalb des Kanalsystems, desto höher die Ventilatorleistung der Lüftungsgeräte. Letztere steigt dabei allerdings nicht linear, sondern exponentiell, was die Energieeffizienz der Raumlufttechnischen Anlage senkt und Kosten unnötig in die Höhe treibt.
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Welche Normen und Richtlinien sind einzuhalten?
Für einen nachhaltigen und sicheren Betrieb einer Lüftungsanlage ist darauf zu achten, dass die Lüftungsgeräte bei Nennleistung alle aktuellen Ökodesign/ErP-Vorgaben sowie die Regelungen des Gebäudeenergiegesetzes erfüllen und den hygienischen Vorgaben der VDI 6022 entsprechen. Auch ein wichtiger Faktor: Gerade in Schulen oder Büros, wo oft höchste Konzentration gefordert ist, sollte der Schalldruckpegel so niedrig wie möglich sein. Ideal sind weniger als 35 dB(A) bei Nennleistung.
Quelle: Airflow Lufttechnik / jb
