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Quelle: NASA

Erfahrungen mit Planung und Ausführung

von Wohnungslüftungsanlagen

Fehlervermeidung bei Planung und Betrieb

Energieagentur Rheinland-Pfalz

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Systeme der Wohnungslüftung

Systeme der Wohnungslüftung

Ventilatorgestützte Lüftung

Fensterlüftung

Freie Lüftung

Zu- / AbluftsystemeAbluftsystemeSchacht- / Auftriebslüftung über

ALD

Therm. Auftrieb maß-gebliche Antriebskraft

Querlüftung über ALD

Wind maßgebliche Antriebskraft

Schachtlüftung mit Einzelschächten

Antriebslüftung in mehr-

Geschossigen Wohnungen

Lüftungsgeräte mit/ohne WRG

Zentralventilator Lüftungsanlagen mit/ohne WRG

EFH - MFH

Einzelventilator Lüftungsanlagen

ohne WRGEFH - MFH

DIN 1946 - 6

Allgemein anerkannte Regeln der Technik

3

DIN 1946 - 6

• Diese Ur-Norm aller Normen liefert sozusagen die juristische Übersetzung der Normen, denn es gibt juristisch drei völlig verschiedene Bedingungs-Wörter. Dies sind:

• am MUSS führt kein Weg vorbei

• das SOLL muss mit dem Bauherrn vereinbart werden

• das KANN liegt im Ermessensspielraum des Planenden

DIN 820

4

Komponenten eines Lüftungssystems

Filter

AULFOL

ZUL

ABL

Zuluftzone AbluftzoneÜberström-

zone

+

5

2.2.1.2 Komponenten eines Lüftungssystems:

Außenluftdurchlass

Außenluftfilter

G3 G4 F8

6

Außenluftdurchlass

Planungsgrundsätze Außenluftdurchlass (ALD):• Schlagregensicher

• 3-m-über GOK

• Vogelschutzgitter

• Straßenseite vermeiden

• VDI 6022 Hygiene

• Filterung der angesaugten Luft

Filter

3-stufige Außenluftfilter

G3, G4 (2,2 m²)

und F8 (11 m²)

G4-Filter Abluft

DIN 1946-6

VDI 6022 Hygiene

Dichter Einbau auf der Reinluftseite

PHI-Kriterium: Außenluftfilter min. F7, Abluftfilter min. G4

7

Filter = Probleme vermeiden

Erdwärmetauscher

AULFOL

ZUL

ABL

Zuluftzone AbluftzoneÜberström-

zone

+

8

EWT

Luft - Erdwärmetauscher

Luft - Erdwärmetauscher

Quelle: ETH-Bericht Zürich

9

Quelle: ETH-Bericht Zürich

Luft - Erdwärmetauscher

Komponenten eines Lüftungssystems:

Merkmale Luft - Erdwärmetauscher:• innenseitig glatt - VDI 6022: Hygiene• 1-3 m unter Erde• durchgängig, d.h. von der Rolle, bei EFH 20 – 30 m, li. Durchm.: ca. 200

mm• Strömungsgeschwindigkeit: 2-3 m/s• keine Steckverbindungen• Kellergeschoss: Kondensatablauf mit Gefälle > 3 %, Entwässerung bei

Gebäudeeintritt 5-10 mm Schlauch, - keinen 30-40 mm Syphon. Auf drückendes Wasser prüfen!

• ohne KG waagerecht, d.h. Toleranz < 3 mm auf 20 m• Gebäudeeintritt luftdicht herstellen

Merkmale Wasser - Erdwärmetauscher:• Druckverlust des WT prüfen. Empfehlung: < 10 Pa• Frostschutzmittel• Vorsicht: Kondensat in der WT-Box bei Sommerkühlung• Falls Sommer-Kühl-Nutzung: Effizienzpumpe, d.h. < 10 W

(Rohrquerschnitte ggf. größer)

10

AULFOL

ZUL

ABL

Zuluftzone AbluftzoneÜberström-

zone

Frostschutzvorerhitzer

+

Warum braucht man einen Frostschutzvorerhitzer?

Außenluft

- 5 °C

Zuluft

Abluft

20 °C

Fortluft 0 °C

WRG,eff = 80 %

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2.2.1.2 Komponenten eines Lüftungssystems:

Frostschutzvorerhitzer im Vergleich

Luft-EWTWasser-EWT

elektrisch

< - 3°C

< - 3°C

10 °C

PHI-Kriterium:

Schaltgrenze bei - 3 °C

Frostschutzvorerhitzer –unterhalb welcher Außenlufttemperatur?

• je ungenauer die Temperaturmessung + je ängstlicher die Hersteller desto früher setzt der Frostschutz ein

• Empfehlung: Herstellergarantie tfrost < -3 °C

• besser: EWT vorschalten oder Gerät mit Feuchterückgewinnung mit Herstellergarantie tfrost < -15 °C

PHI-Kriterium: frostfrei bei -15 °C

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Lüftungsgerät mit Wärmerückgewinnung

AULFOL

ZUL

ABL

Zuluftzone AbluftzoneÜberström-

zone

+

Platten-KreuzGEGENstrom-Wärmetauscher

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Wärmerückgewinnungsverfahren

Lüftungsgeräte - Klassifizierung

14

AUAB

AUZU2

Δ

Δ

AuAb

p

elFoAb

efft,WRG,cm

P

η

Wärmebereitstellungsgradnach Definition des DIBt

(Prüfergebnis)

Rückwärmzahl (RWZ)nach VDI 2071 bzw. DIN EN 13141

effektiver Wärmebereitstellungsgradnach Definition des DIBt

(in Anlehnung an DIN V 4701-10)

Effektiver trockener Wärmebereitstellungsgrad

nach Definition des Passivhaus Instituts

„Wärmerückgewinnung“ – Definitionen

Verluste´h

´h´

MAX

IST

WRG

AuZu

AuZu

MAX

ISTrtunkorrigieWRG,

h -h'

h-h

h'

h' η'

Wassergehalt

Temperatur

Eigenschaften der Luft:hx-Diagramm

15

%,,︶︵

PHI

,,

378421

3030821

AuAb

elFoAb

efftWRGcV

P

Au

Zu

Ab

Fo

8°C 17°C

4°C 21°C

Beispielrechnung „Wärmerückgewinnung“ nach PHI

PHI-Kriterium:pel < 0,45 W/(m³/h)

Lüftungsgerät – spezifische Leistungsaufnahme

Spezifische Leistungsaufnahme pel

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Energieströme durch die Gehäusewand reduzieren den Wärmebereitstellungsgrad

Min. Gehäusedämmung: 50 bis 80 mm bei WLG 040 nach DINPHI-Kriterium: max. Leckage 3 % des mittleren Volumenstromes

Lüftungsgerät – Aufstellort und Dämmung

Dämmung, damit die Wärme im Gebäude nicht verloren geht

Dämmung, damit die Wärme im Luftkanal nicht verloren geht

k a l t

k a l t

Kanäle müssen möglichst kurz und gut gedämmt sein! (Empfehlung: 100 mm Dämmung)

w a r m

w a r m

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Ventilatoren

AULFOL

ZUL

ABL

Zuluftzone AbluftzoneÜberström-

zone

+

Motoren und Ventilatoren

• Motoren und Ventilatoren sind zwei verschiedene technische Komponenten. Diese sind bei Wohnungslüftungsgeräten fast immer eine Einheit, da die Motoren die Ventilatoren DIREKT antreiben.

• Gleichstrommotoren i.d.R. effizienter als Wechselstrommotoren

• Radialventilatoren i.d.R. effizienter als Axialventilatoren

• Geräte-Schallleistungspegel sehr unterschiedlich, gute Geräte < 45 dB (A)

• Schalldruckpegel an den Gerätestutzen d. Gerätes < 50 dB (A)

• PHI-Kriterium:< 0,45 Wh/m³ spez. Leistungsaufnahme des Gesamtgerätes

• PHI-Kriterium: Geräte-Schalldruckpegel im Aufstell(neben)raum < 35 dB (A)wenn > 35 dB (A), Gerät im separaten Technikraum aufstellen

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PHPP-Blatt „Lüftung“ – Balancierte Passivhauslüftung

Balanciert laut PHI: mZuluft = mAbluft

PHI-Kriterium: maximal 10% Disbalance

Ventilatoren – Disbalance

• Außenluftfilter sind verschmutzt.

• Mangelnde Einregulierung

• Defekte Regelelektronik

Auswirkungen einer Dis-Balance?

• Kaltlufteinfall durch Infiltration

• Wärmeverlust durch Exfiltration ggf. Kondensat im Bauteil

• Unzureichende Heizleistung

• Ggf. Schäden am Gebäude durch z.B. Kondensationen in der Konstruktion

• Veränderte Wärmerückgewinnung

Ursachen einer Dis-Balance?

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• Einregulierung bei teilverschmutzten Filtern

• Constant Flow Ventilatoren. Diese versuchen die Balance beizubehalten, d.h. Sie regeln automatisch nach.

• Filterüberwachungseinrichtung

• Filterwiderstände Außenluft und Abluftfilter ca. gleich hoch

Ventilatoren – Disbalance

Vermeidung einer Dis-Balance?

Lufterhitzer

AULFOL

ZUL

ABL

Zuluftzone AbluftzoneÜberström-

zone

+

20

Lufterhitzer im Vergleich

Zentrale Lufterhitzer Einzelraum Lufterhitzer

elektrisch elektrisch

Wasser

Wasser

Beispiel Mini-WW-Lufterhitzer

Hersteller: FiLu – Filter- und Lufttechnik, Köln

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Beispiel Einzelraumregelung mit WW-Lufterhitzern

Zulufttemperatur

Einzelraumregelung mit WW-Lufterhitzern

Deckenuntersicht Dämmung

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Zuluftverteilung

AULFOL

ZUL

ABL

Zuluftzone AbluftzoneÜberström-

zone

+

Zuluftverteilung

• Wickelfalzrohr Stahlblech

• flexible, gedämmte Schläuche (Alu, Mineralwolle)

• flexible Kunststoffschläuche PE

• Flachkanäle Stahlblech, Kunststoff

• Stahlkanäle Rechteckquerschnitt

Steckverbindungen, „Redus“, Winkelstücke, T-Stücke

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Zuluftverteilung – Stahl - Flachkanal

Schalldämpfung

AULFOL

ZUL

ABL

Zuluftzone AbluftzoneÜberström-

zone

+

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Zuluftdurchlass

AULFOL

ZUL

ABL

Zuluftzone AbluftzoneÜberström-

zone

+

verstellbarer Luftauslass Zu + Abluft im Flur

Zuluftdurchlass

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Überströmzone

AULFOL

ZUL

ABL

Zuluftzone AbluftzoneÜberström-

zone

+

Überströmung – freie Mindestfläche

Überström‐Luftvolumenstrom in m³/h 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100

Türen mit Dichtung seitlich und oben

freie Mindestfläche 

in cm²

25 50 75 100 125 150 175 200 225 250

Türen ohne Dichtung 0 25 50 75 100 125 150 175 200 225

Beispiel:

DS-Tür = 1,01 m breit (Türblattbreite 0,985 m) und V = 40 m³/h :

Höhe Unterschnitt = 100 cm² : 98,5 cm = 1,015 > 1 cm

100

Quelle: DIN 1946-6 Tab. 17

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Überströmelemente

Quelle: Planet

Abluftdurchlass

AULFOL

ZUL

ABL

Zuluftzone AbluftzoneÜberström-

zone

+

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Beachten:

VDI 6022

Hygiene

Abluftdurchlass – Filter G4

Abluftfilter – Probleme vermeiden

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Fortluft

AULFOL

ZUL

ABL

Zuluftzone AbluftzoneÜberström-

zone

+

Abluft - Fortluft

Außenluft

- 5 °C

Zuluft

Abluft

20 °C

Fortluft 0 °C

WRG,eff = 80 %

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Fortluftdurchlass – Planungsgrundsätze

• Düse statt Gitter

• über Kopfhöhe

• Abstand zum Außenluftdurchlass

• Tropfkante für Kondensat!

Außenluft

- 5 °C

Zuluft

Abluft

20 °C

Fortluft 0 °C

WRG,eff = 80 %

30

Fortluftdurchlass am EFH-Flachdach

min. DN 150

Dämmung min. 100 mm, diffusionsdicht

luftdichter Anschluss an Decke

luftdichter AnschlussDämmung an Rohr

Dämmung durch Betondecke führen

Abdichtung anRohr hochführen

Abstände einhalten> Notablauf> Schneehöhe

- Vogelschutzgitter- Tropfkante

gesamte Rohrlängedämmen

Dimensionierung

40 m³/h Wohnen

25 m³/h Kind, Schlafen

40 m³/h Küche

20 m³/h Bad

20 m³/h Dusche, WC

Flur, Treppenhaus, Nebenräume

AUL

FOL

ZUL

ABL

Zuluftzone AbluftzoneÜberström-

zone

+

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Berechnung der Lüftungswärmeverluste

QL = nL * VL * c * Gt

energetisch wirksamer Luftwechsel

[h-1]

Raumluftvolumen der Lüftung

[m³]

Wärmespeicher-kapazität der Luft

[Wh/m³K]

Gradtagzahl

[kKh/a]

Lüftungswärme-verluste

[kWh/a]

QV

QG

QH

QT

QLQS

QI

QF

nicht nutzbar

QWWWärmeKessel

EndenergieGasPrimärenergie

Förderung, Umwandlung, Aufbereitung, Transport

UmwandlungBereitschaftswärme

SpeicherungVerteilung

Verteilung

EndenergieStrom

Primärenergie

Haushaltsstrom

Hilfsstrom

Systemgrenze Passivhaus

Energieflussdiagramm eines Passivhaus - Einfamilienhauses

QS = solare Wärmegewinne

QI = interne Wärmegewinne

QF = Freie Wärme

QG = Summe Wärmegewinne

QL = Lüftungswärmeverluste

QT = Transmissionswärmeverluste

QV = Summe Wärmeverluste

QH = Heizwärmebedarf

QWW = Wärmebedarf Warmwasser

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Öko-Lüfter

Inventerwww.blumartin.de

Energiebank

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34

Volumenstrom: 80 – 200 m³/h

elektrische Leistung: 4 – 31 W

Wärmebereitstellungsgrad WRG,t,eff 88 %

Rückfeuchtezahl: 80 %

Schalldämmmaß Rw: 21 dB

www.oekoluefter.de

www.fi-lu.de

35

www.fi-lu.de

Planungsrichtlinien

DIN 1946 „RLT-Anlagen“

DIN 18017-3 „Lüftung v. Bädern u. Toilettenräumen ohne Außenfenster…

VDI 6022 „Hygienische Anforderungen“

DIN 18379 „VOB, Teil C: Raumlufttechnische Anlagen“

VDI 2081 „Geräuscherzeugung und Lärmminderung“

DIN 4109 „Schallschutz im Hochbau“

VDI 4100 “Schallschutz von Wohnungen“

DIN 24163 „Ventilatoren; Leistungsmessung, Normkennlinien

VDI 2076 „Leistungsnachweis für Wärmetauscher…“

DIN EN 779 „Partikel-Luftfilter für die allgemeine Raumlufttechnik-…“

DIN 24145 „Raumlufttechnik-Luftleitungen-Wickelfalzrohre“

DIN 24147-1 „Raumlufttechnik-Formstücke für runde Luftleitungen…“

LÜRA „Brandschutztechn. Anforderungen an Lüftungsanlagen“

ASR „Arbeitsstättenrichtlinie Lüftung“

VDI 2071 „WRG in RLT-Anlagen“

DIN EN 12599 „Einregulierung von Lüftungsströmen“

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37

38

www.ibn-passivhaus.de

Dipl.-Ing. Andreas NordhoffIBN Institut für Bauen und Nachhaltigkeit

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Eigene PH-BV optimieren 18. und 19.11.16

17. Kölner PH-Seminar 04.12. - 09.12.16

www.ecolearn.de jederzeit

Schulung des IBN