Kostengünstig und energieeffizient

Die Luftdichtheit von Gebäuden, sowohl im Neubau als auch nach energetischen Gebäudesanierungen, wird zunehmend besser. Kontrollierte Wohnraumlüftung wird somit zur wesentlichen Voraussetzung für eine gute Frischluftversorgung sowie eine effektive Feuchte- und Schadstoffabfuhr. Um den wachsenden Sanierungsmarkt nachhaltig zu versorgen, sind Lösungen gefragt, die sowohl energetisch hochwertig als auch kostengünstig sind.

Kontrollierte Wohnraumlüftung mit Wärmerückgewinnung bietet neben der Bereitstellung einer guten Raumluftqualität gleich mehrere Vorteile. Die Wärmerückgewinnung reduziert die Lüftungswärmeverluste im Durchschnitt um rund 80 % und sorgt gleichzeitig für behagliche Zulufttemperaturen.
Lüftungsgeräte sollten einen Wärmebereitstellungsgrad (WBG) von ≥ 75 % bei einem Energiebedarf von ≤ 0,45 Wh/m³ haben, um wirtschaftlich arbeiten zu können [1]. Messungen im Rahmen der Zertifizierung als Passivhauskomponente haben gezeigt, dass zertifizierte Lüftungsgeräte im Durchschnitt einen WBG von 84 % sowie eine Stromeffizienz von 0,35 Wh/m³ aufweisen. Damit ergibt sich für eine Wohnungslüftungsanlage von 120 m³/h eine jährliche Einsparung an Lüftungswärmeverlusten von bis zu 2700 kWh bei einem Stromverbrauch von nur 220 kWh.

Aspekte kostengünstiger Wohnungslüftung
70 % des Gebäudebestands in Deutschland wurden vor dem Jahr 1989 errichtet. Um den wachsenden Sanierungsmarkt mit energetisch hochwertigen Lüftungsanlagen mit Wärmerückgewinnung zu versorgen, sind genau in diesem Bereich kostengünstige Lösungen gefragt.

Kompaktes Kanalnetz
Zur Umsetzung dieses Ansatzes bieten sich z. B. kompakte Kanalnetze an. Diese reduzieren nicht nur den Druckverlust im späteren Betrieb, sondern auch den Aufwand für die Installation. Komfortlüftungsanlagen mit Wärmerückgewinnung (Zu-/Abluftanlagen) können wesentlich effizienter, kostengünstiger und wartungsärmer gebaut werden, wenn die Luftführung konsequent nach dem Prinzip der gerichteten Durchströmung erfolgt. Dabei kann die Zuluft nicht nur von den Zulufträumen in Flure und Ablufträume überströmen, sondern auch z. B. vom Schlafraum in den Wohnraum oder vom Abstellraum in das WC (Doppelnutzen der Zu- bzw. Abluft). Im Rahmen des Projekts „Doppelnutzen“ (Komfort- und kostenoptimierte Luftführungskonzepte für energieeffiziente Wohnbauten www.phi-ibk.at/luftfuehrung/) entwickelte die Universität
Innsbruck ein Planungstool, mit dessen Hilfe je nach Grundriss Hinweise für ein kostenoptimiertes Lüftungskonzept gegeben werden.
Eine weitere interessante Option der Luftverteilung bieten aktive Überströmelemente. Das neue Konzept ist besonders für Sanierungen geeignet, da das Kanalnetz auf ein kurzes Abluftnetz reduziert werden kann. Die Idee besteht darin, die Zuluft nur in einen Raum (z. B. Flur oder Wohnbereich) einzubringen. Die Verteilung der Zuluft in weitere angrenzende Räume erfolgt über kleine Ventilatoren z. B. im oberen Türbereich. Dabei haben die Ventilatoren einen sehr geringen Stromverbrauch von nur ca. 1 W. Die Rückströmung aus den Räumen zurück in den Flurbereich kann passiv über einen Türspalt oder ein Gitter erfolgen.

Optimierte Geräteintegration
Umbauter Raum ist teuer. Wird weniger Aufstellfläche im Gebäude für Lüftungstechnik benötigt, verbleibt mehr Fläche für die eigentliche Gebäudenutzung. Eine optimierte Geräteaufstellung ist daher ein wesentlicher Beitrag zu kostengünstigen Lüftungssystemen. Bei zentralen Anlagen beispielsweise kann eine Geräteaufstellung auf dem Dach oftmals eine gute Alternative zu einem Technikraum innerhalb des Gebäudes sein.
Für dezentrale, wohnungsweise Lüftungskonzepte ist die Integration des Lüftungsgerätes in die Fassade eine interessante Option. Auf diese Weise kann die Aufstellfläche für das Lüftungsgerät entfallen und die andernfalls hochwertig zu dämmenden Außen- und Fortleitungen werden auf ein Minimum reduziert.
Auch auf eine Einhausung des Geräts kann verzichtet werden, sofern das Gerät im kontinuierlichen Betrieb entsprechend leise ist (Empfehlungen des Passivhaus Instituts: Schalldruckpegel im Wohnraum 25 dB(A)/ im Funktionsraum 30 dB(A)). Im Volumenstromeinsatzbereich von 20 bis ca. 50 m³/h sind schon geeignete Gerätekonzepte verfügbar. Ein optionaler Zweitraumanschluss bietet die Möglichkeit, neben einem Wohnraum einen Abluftraum anzuschließen und somit das Konzept der gerichteten Durchströmung zu realisieren. Auf diese Weise kann die Belüftung einer Kleinst-Wohneinheit (z. B. Wohnheim oder Ein-Zimmer-Wohnung) gut realisiert werden. Um zukünftig auch größere Wohneinheiten (z. B. 3-Zimmerwohnungen, die wohl den größten Anteil im Gebäudebestand ausmachen) mit einem Fassadenlüftungsgerät versorgen zu können, fehlen allerdings noch geeignete Produkte. Die Geräte sollten einen Volumenstrom von bis zu 100 m³/h bereitstellen können und dabei eine geringe Schallabstrahlung in den Raum haben.

Sichtmontage
Gerade bei Gebäudesanierungen kann durch Verwendung von Komponenten, die für eine Sichtmontage geeignet sind, der Aufwand für die Einhausung von Kanälen und Geräten (Zwischendecke, Vorwand oder Abkofferung) erheblich reduziert werden.

Effiziente Betriebsweise
Für einen effizienten Betrieb der Lüftungsanlage sind im Wesentlichen vier Aspekte von Bedeutung:

• Verwendung hocheffizienter Lüftungsgeräte (WBG ≥ 75 %; Pel ≤ 0,45 Wh/m³).
• Druckverlustoptimiertes Kanalnetz und hochwertige Luftfilter mit niedrigem Druckverlust.
• Dauerhaft balancierte Betriebsweise (Balance zwischen Zuluft- und Abluftstrom).
• Regelmäßige Wartung der Lüftungsanlage (Empfehlung: einmal jährlich im Herbst vor Beginn der Heizperiode mit Filterwechsel und Funktionsprüfung des Kondensatablaufs).

Durch verbesserte Ventilatoren konnten die spezifischen Leistungsaufnahmen der Wohnungslüftungsgeräte in den letzten Jahren deutlich reduziert werden. Verantwortlich für die Verbesserung, gerade bei den kleineren Ventilatoren, ist die EC-Technologie bei den Motoren (elektronische Kommutierung).
Damit die Ventilatoren auch in der Praxis in einem effizienten Betriebsbereich laufen, müssen die Kanalnetze geringe Druckverluste aufweisen. Andernfalls können auch Geräte mit (unter Laborbedingungen geprüfter) guter Stromeffizienz schnell überhöhte Stromverbräuche aufweisen.
Eine weitere Voraussetzung für eine effiziente Betriebsweise sind dauerhaft balancierte Luftmengen. Nur auf diese Weise kann das vollständige Potenzial der Wärmerückgewinnung ausgeschöpft und damit die Energieeinsparungen dauerhaft sichergestellt werden.
Die Einsparungen an Lüftungswärmeverlusten, die mit einem System zur automatischen Volumenstrombalance erzielt werden können, sind umso höher, je höher der Wärmebereitstellungsgrad der Lüftungsanlage ist und je besser die Gebäudeluftdichtheit ist. Die Gebäudeluftdichtheiten und Wärmebereitstellungsgrade der Lüftungsgeräte werden immer besser (der durchschnittliche Wärmebereitstellungsgrad der nach den Kriterien des Passivhaus Instituts zertifizierten Lüftungsgeräte beträgt bereits 84 %), sodass sich eine Geräteausstattung mit automatischer Volumenstrombalance (z. B. durch volumenstromkonstante Ventilatoren) in jedem Fall lohnt.

Literatur:
[1]  Anforderungen und Prüfverfahren zur energetischen und schalltechnischen Beurteilung von Passivhaus-Lüftungsgeräten < 600 m³/h für die Zertifizierung als „Passivhaus geeignete Komponente“, Passivhaus Institut; Darmstadt 2009
[2] Kostengünstige Lüftungslösungen für den Wohnbau; Protokollband des Arbeitskreises kos­tengünstige Passivhäuser Phase V, Passivhaus Institut; Darmstadt 2015

Autoren: Kristin Bräunlich, Oliver Kah, beide Passivhaus Institut Darmstadt

Bilder, sofern nicht anders angegeben:
Passivhaus Institut Darmstadt

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