IKZ-HAUSTECHNIK, Ausgabe 17/1996, Seite 85 ff.


HEIZUNGSTECHNIK


Wohnungslüftung

"Verbindliche Technik" in Neubauten

Dipl.-Ing. Hans-Peter Sproten*
Dipl.-Ing. Norbert Schmitz*

Der wärmetechnische Standard des Wohnungsbaus in der Bundesrepublik Deutschland hat sich nicht erst seit der Novelle der Wärmeschutzverordnung vom 1. Januar 1995 geändert. Bereits seit mehreren Jahren, mit Einführung annähernd fugendichter Fensterkonstruktionen, werden vor allem durch Feuchteschäden (Schimmelpilzbildung) im Wohnungsbau erhebliche Mängel deutlich. Die Gründe dafür sind hinlänglich bekannt: unzureichende Luftwechsel, z.T. durch Nutzungsgewohnheiten der Bewohner, die ihr Verhalten verständlicherweise in der Regel nicht so schnell ändern, wie eine "dichte" Bauweise dies erfordern würde.

Für den Planer und das ausführende Unternehmen des SHK-Bereiches ist die Unsicherheit hinsichtlich der Notwendigkeit einer Lüftungsanlage jedoch ständig größer geworden.

Da der Auftragnehmer dem Auftraggeber eine mangelfreie Leistung schuldet, ist die Einhaltung zumindest der "anerkannten Regeln der Technik" Voraussetzung, um Streitigkeiten, auch im zuvor genannten Bereich, von vornherein zu vermeiden. Unabhängig davon ist längst bekannt, daß es nicht immer ausreicht, nur die anerkannten Regeln der Technik einzuhalten. Die Werkleistung muß vielmehr frei von Fehlern sein, die den Wert oder die Tauglichkeit zu dem gewöhnlichen oder dem nach dem Vertrag vorausgesetzten Gebrauch aufheben oder mindern würden. Das heißt, es besteht für das zuständige Unternehmen oder den Planer eine Hinweispflicht auf Folgen, die sich z. B. durch eine fehlende, unzureichende Lüftungseinrichtung ergeben könnten.

Wie hat sich der Handwerker und Planer hinsichtlich der Wohnungslüftung zu verhalten?

Zur Klärung dieser Frage ist ß 4 der Wärmeschutzverordnung (WSchV) von 1995 zu berücksichtigen, die durch ihre Forderung nach einer dichten Bauart einen Luftwechsel nahezu unmöglich macht:

ß 4 Anforderungen an die Dichtheit

(1) Soweit die wärmeübertragende Umfassungsfläche durch Verschalungen oder gestoßene, überlappende sowie plattenartige Bauteile gebildet wird, ist eine luftundurchlässige Schicht über die gesamte Fläche einzubauen, falls nicht auf andere Weise eine entsprechende Dichtheit sichergestellt werden kann.

(2) Die Fugendurchlaßkoeffizienten der außenliegenden Fenster und Fenstertüren von beheizten Räumen dürfen die in Anlage 4 Tabelle 1 genannten Werte, die Fugendurchlaßkoeffizienten der Außentüren den in Anlage 4 Tabelle 1 genannten Wert nicht überschreiten.

(3) Die sonstigen Fugen in der wärmeübertragenden Umfassungsfläche müssen entsprechend dem Stand der Technik dauerhaft luftundurchlässig abgedichtet sein.

(4) Soweit es im Einzelfall erforderlich wird zu überprüfen, ob die Anforderungen der Absätze 1 bis 3 erfüllt sind, gilt Anlage 4 Ziffer 2.

Schwachpunkt Fenster und Türen

"Einziger Schwachpunkt", d. h. Bauteile, bei denen nach Verordnung überhaupt noch mit einer Fugendurchlässigkeit gerechnet werden kann, sind Fenster, Fenstertüren sowie Außentüren. Ihre maximal zulässigen "Durchlässigkeiten"sind ebenfalls in der Wärmeschutzverordnung festgelegt (vgl. Tabelle 1). Die dort festgelegten Werte werden jedoch gerade von Fachleuten der Gebäudetechnik häufig nicht richtig bewertet, da die hier vorgegebenen Fugendurchlaßkoeffizienten a nicht dem gleichnamigen Koeffizienten a entsprechen, der aus der Wärmebedarfsberechnung nach DIN 4701 bekannt ist. Entsprechende Umrechnungen sind daher an dieser Stelle in der nachfolgenden Tabelle der WSchV ergänzt worden.

1 Anforderungen an außenliegende Fenster und Fenstertüren sowie Außentüren

1.1 Fugendurchlaßkoeffizienten

Die Fugendurchlaßkoeffizienten der außenliegenden Fenster und Fenstertüren bei Gebäuden nach Abschnitt 1 dürfen die in Tabelle 1 genannten Werte, die Fugendurchlaßkoeffizienten von Außentüren bei Gebäuden nach Abschnitt 1 sowie von außenliegenden Fenstern und Fenstertüren bei Gebäuden nach Abschnitt 2 den in Tabelle 1 Zeile 1 genannten Werte nicht überschreiten. Werden Einrichtungen nach Anlage 1 Ziffer 2 eingebaut, dürfen die Werte der Tabelle 1 Zeile 2 nicht überschritten werden.

Tabelle 1 (WSchV): Fugendurchlaßkoeffizienten für außenliegende Fenster und Fenstertüren sowie Außentüren

Zeile

Geschoßzahl

Fugendurchlaßkoeffizient a in m3/(h m [ daPa] 2/3)
Beanspruchungsgruppe nach DIN 180551)2)

A

B und C

1

Gebäude bis zu
2 Vollgeschossen

2,0

(0,43)

-

2

Gebäude mit mehr als
2 Vollgeschossen

-

1,0

(0,215)

1) Beanspruchungsgruppe A: Gebäudehöhe bis 8 m; B: Gebäudehöhe bis 20 m; C: Gebäudehöhe bis 100 m

2) Das Normblatt DIN 18055 - Fenster, Fugendurchlässigkeit, Schlagregendichtheit und mechanische Beanspruchung; Anforderungen und Prüfung - Ausgabe Oktober 1981 - ist im Beuth-Verlag GmbH, Berlin und Köln, erschienen und beim Deutschen Patentamt in München archivmäßig gesichert niedergelegt.

Ergänzte Werte in ( ) entsprechen den Fugendurchlaßkoeffizienten a in m3/(h m Pa2/3) nach DIN 4701.

Aufgrund der niedrigen Werte bei der Fugendurchlässigkeit muß folglich davon ausgegangen werden, daß bei einwandfreier Bauausführung nur noch eine minimale Außenluftrate als "Frischluftversorgung" für Wohnungen zur Verfügung steht. Diese notwendige Außenluftrate hängt von verschiedenen Einflußfaktoren, hauptsächlich vom Winddruck auf die Gebäudeaußenhaut, ab. Die "Durchlässigkeit" der nach Wärmeschutzverordnung geforderten Fenster ist, wie das nachfolgende Berechnungsbeispiel zeigt, jedoch keinesfalls ausreichend, um diese notwendigen Zuluftraten zu erreichen. Dieser Effekt wird dadurch verstärkt, daß im Regelfall auf dem Markt wesentlich bessere Fensterqualitäten als über die Vorgaben der Verordnung gefordert, angeboten werden und somit zum Einsatz gelangen.

Die nachfolgende Betrachtungsweise anhand eines Beispielhauses soll deutlich machen, welche Zusammenhänge zwischen Winddruck (-stärke) und der sich daraus über die Außenfugen ergebenden Luftvolumenströme bestehen.

Freie Lüftung

Grundlagen:

Voraussetzung für die freie Lüftung sind Temperatur- und Druckunterschiede der Luft innerhalb und außerhalb des Raumes, die abhängig sind vom:

a) Windeinfluß (-druck) D p = r /2 v2

b) Auftriebsdruck, der bei Gebäuden bis 10 m Höhe zu vernachlässigen ist (lt. DIN 4701)

Þ D p = r /2 v2 mit r = 1,29 kg/m3

Tabelle 1: Übersicht der für freie Lüftung erforderlichen Druckdifferenzen:

Windstärke

Windgeschwindigkeit
v in m/s

Druckdifferenz
D p in Pa

0 (Windstille)

0,0 - 0,2

0,0 - 0,03

1 (leiser Zug)

0,3 - 1,5

0,06 - 1,5

2 (leichte Brise)

1,6 - 3,3

1,7 - 7,0

3 (schwache Brise)

3,4 - 5,4

7,5 - 18,8

4 (mäßige Brise)

5,5 - 7,9

19,5 - 40,3

6 (starker Wind)

10,8 - 13,8

75,2 - 122,8

9 (Sturm)

20,8 - 24,4

279,0 - 384,0

Angaben entsprechend der Beaufort-Skala

Beispielhaus

Reihen-Einfamilienhaus mit ca. 157,0 m2 Gebäudenutzfläche
Winddruck D p = r /2 v2
Dichte r = ca. 1,29 kg/m3
Windgeschwindigkeit v = 0,0 - 24,4 m/s (lt. Buderus Handbuch)
Auftriebsdruck lt. DIN 4701 zu vernachlässigen

Zwischen dem Volumenstrom und dem Fugendurchlaßkoeffizienten a besteht die nachfolgende Beziehung:

= a l D p2/3

Druckdifferenz D p = pa - pi in Pa
pa = Außendruck
pi = Innendruck

Die notwendigen Außenluftvolumenströme für Wohnungen ergeben sich aus DIN 1946 Teil 6, die als anerkannte Regel der Technik einzuhalten ist.

Erdgeschoß

Planmäßiger, nach DIN 1946 Teil 6 geforderter Außenluftvolumenstrom = 120 m3/h

Gebäudedaten:

Gebäudenutzfläche AN = 81,0 m2
Anzahl Fenster: 5
Anzahl Türen: 1
Fugenlänge l: 39,25 m

Fugendurchlaßkoeffizient amax = 0,43 m3/(m h D p2/3)

= 0,43 m3/(m h Pa2/3) 39,25 m 1 Pa2/3 = 16,9 m3/h

= 0,43 m3/(m h Pa2/3) 39,25 m 10 Pa2/3 = 78,3 m3/h

= 0,43 m3/(m h Pa2/3) 39,25 m 20 Pa2/3 = 124,4 m3/h

Der planmäßig notwendige Volumenstrom = 120 m3/h wird erst bei einem Druckunterschied von etwa 19 Pa, d.h. bei Windstärke 4 erreicht!

Obergeschoß

Planmäßiger, nach DIN 1946 Teil 6 geforderter Außenluftvolumenstrom = 90 m3/h

Gebäudedaten:

Gebäudenutzfläche AN = 76,0 m2
Anzahl Fenster: 5
Fugenlänge l: 33,25 m

Fugendurchlaßkoeffizient amax = 0,43 m3/(m h Pa2/3)

= 0,43 m3/(m h Pa2/3) 33,25 m 1 Pa2/3 = 14,3 m3/h

= 0,43 m3/(m h Pa2/3) 33,25 m 10 Pa2/3 = 66,4 m3/h

= 0,43 m3/(m h Pa2/3) 33,25 m 20 Pa2/3 = 105,3 m3/h

Der planmäßig notwendige Volumenstrom = 90 m3/h wird erst bei einem Druckunterschied von etwa 16 Pa, d.h. bei Windstärke 3 erreicht!

Resümee:

Die ermittelten Druckdifferenzen von 16 Pa bzw. 19 Pa machen deutlich, daß die nach DIN 1946 Teil 6 geforderten Außenluftvolumenströme erst ab Windstärke 3 bzw. 4 erzielt werden!

Die in der vorherigen Berechnung angegebenen planmäßigen Volumenströme sind aus nachfolgender Tabelle 1 der DIN 1946 Teil 6 ersichtlich:

DIN 1946 Teil 6

3. Allgemeine Anforderungen

3.1 Freie Lüftung

Die Anzahl, Ausführung und Anordnung der Fenster, die Durchlässigkeit der Gebäudehülle und die Bemessung der Außenwand-Luftdurchlässe müssen eine ausreichende Wohnungslüftung ermöglichen. Die in der Tabelle 1 angegebenen planmäßigen Außenluftvolumenströme (siehe auch Erläuterungen) sind abhängig von der durchschnittlichen Wohnungsgröße und der durchschnittlichen Anzahl der Bewohner (Wohnungsgruppen I bis III).

ANMERKUNG: Der in der Tabelle 1 angegebene planmäßige Außenluftvolumenstrom einer Wohnungseinheit bei freier Lüftung entspricht einer Grundlüftung (siehe auch Erläuterungen) und dient als Bemessungsgrundlage für die freie Lüftung. Er wird nach Abschnitt 4.1 durch die Summe der Fensterfugen und der erforderlichen Mindestöffnungen der Außenwand-Luftdurchlässe ermöglicht.

Der in Tabelle 1 angegebene planmäßige Außenvolumenstrom bei maschineller Lüftung entspricht der zeitweiligen Bedarfslüftung (Gesamtlüftung, siehe Erläuterungen) und dient als Bemessungsgrundlage für die maschinelle Lüftung.

Ein Luftaustausch zwischen Treppenraum und Wohnung über die Wohnungseingangstür soll vermieden werden.

Tabelle 1 (DIN 1946 Teil 6): Planmäßige Außenluftvolumenströme2) für die einzelnen Wohnungsgruppen ohne Berücksichtigung fensterloser Räume (Küche, Bad-, WC-Raum)

Wohnungs-
gruppe

Wohnungs-
größe

in m2

Geplante Belegung

Planmäßig
Außenluft-
volumenströme
freie Lüftung
in m3/h

Planmäßig
Außenluft-
volumenströme
maschinelle Lüftung
in m3/h

I

50

bis 2

60

60

II

> 50

80

bis 4

90

120

III

> 80

bis 6

120

180

2) Die genannten planmäßigen Außenluftvolumenströme dienen in erster Linie der Bemessung von technischen Einrichtungen zur Freien Lüftung und RLT - Anlagen (siehe auch Erläuterungen unter allgemeine Anforderungen).

Unberücksichtigt bleiben hier Wrasenabzüge mit z.T. erheblichen Luftvolumenströmen sowie die Tatsache, daß im Regelfall maximal eine Gebäudeseite angeströmt wird. Entsprechend ist eine nur sehr eingeschränkte Fugenlänge (max. 50%) der Fenster in Ansatz zu bringen.

Allein für das Nachströmen der notwendigen Zuluft in Bäder oder Toilettenräume ohne Fenster sind Mindestvolumenströme vorgeschrieben, die jedoch im Regelfall aus dem übrigen Wohnraum entnommen werden. Aufgrund der dichten Außenkonstruktion dürften auch diese nicht mehr zu gewährleisten sein. Hier greifen die Forderungen der DIN 18017 Teil 3, die ebenfalls anerkannte Regel der Technik ist:

DIN 18017 Teil 3

1 Anwendungsbereich

Diese Norm gilt für Entlüftungsanlagen mit Ventilatoren zur Lüftung von Bädern und Toilettenräumen ohne Außenfenster in Wohnungen und ähnlichen Aufenthaltsbereichen, z. B. Wohneinheiten in Hotels. Andere Räume innerhalb von Wohnungen, z. B. Küchen oder Abstellräume, können ebenfalls über Anlagen nach dieser Norm entlüftet werden. Die Lüftung von fensterlosen Küchen ist nicht Gegenstand dieser Norm.

Diese Norm setzt voraus, daß die Zuluft ohne besondere Zulufteinrichtungen durch die Undichtheiten in den Außenbauteilen nachströmen kann. Deswegen darf der planmäßige Abluftvolumenstrom ohne besondere Zulufteinrichtung keinem größeren Luftwechsel als einen 0,8fachen, bezogen auf die gesamte Wohnung, entsprechen.

Schon am Normtext wird deutlich erkennbar, daß die Voraussetzungen für das Einhalten der Anforderungen aus diesem Regelwerk prinzipiell für Gebäude nach neuer WSchV nicht gegeben sind.

3 Grundsätzliche lüftungstechnische und hygienische Anforderungen

3.1 Volumenströme

3.1.1 Planmäßige Mindestvolumenströme

Entlüftungsanlagen zur Entlüfung von Bädern, auch mit Klosettbecken, können wahlweise, je nach Ausführungsart und Betriebsweise für folgende planmäßigen Mindestvolumenströme ausgelegt werden:

Für Toilettenräume muß der Volumenstrom mindestens die Hälfte dieser Werte betragen.

Bei Anlagen, die anlagebedingt 24 Stunden je Tag betrieben werden müssen, dürfen die genannten Werte in Zeiten geringen Luftbedarfs um die Hälfte reduziert werden.

Unter dem planmäßigen Volumenstrom versteht man denjenigen Volumenstrom, der ohne witterungs- und anlagenbedingte Einflüsse erreicht wird.

Resümee

Die "planmäßigen Volumenströme" müssen lt. DIN 18017 witterungsunabhängig erreicht werden. Dies ist prinzipiell bei Einhaltung der Anforderungen nach Wärmeschutzverordnung nicht möglich.

Zusammenfassung

Weder bei Anlagen nach DIN 18017, noch durch unkontrolliertes "Fensteröffnen", das vor allem in verkehrsreichen und mit hoher Lärmintensität behafteten Gegenden kaum durchgeführt wird, sind die geforderten Volumenströme nach DIN 1946 Teil 6 und DIN 18017 zu erzielen. Unberücksichtigt bleiben Wrasenabzüge in der Küche, die auf Grund ihrer hohen Luftleistung die Problemstellung noch deutlicher machen.

Daraus ist abzuleiten, daß nicht nur in Wohnungen mit innenliegenden Bädern und WCs die zur Behaglichkeit des Menschen notwendigen Luftwechsel nicht mehr gewährleistet werden können. Es muß festgestellt werden, daß bei konsequenter Einhaltung der Wärmeschutzverordnung die anerkannten Regeln der Technik (DIN 18017 Teil 3 sowie DIN 1946 Teil 6) nicht eingehalten werden können. Es entsteht eine widersprüchliche Situation zwischen den Forderungen der Wärmeschutzverordnung und dem Normenwerk, das möglichst umgehend angepaßt werden sollte.

Das Resultat sind Mängel, die sicherlich in naher Zukunft zu verstärkten Problemen, d.h. zu Ansprüchen der Kunden führen werden, die Feuchteschäden durch mangelnde Lüftungsanlagen nachweisen können. Wichtig für die Branche wäre, die sich ergebenden Möglichkeiten marketingmäßig auszunutzen. Für Planer und ausführende Unternehmen besteht nach dem vorhandenen und zuvor genannten technischen Regelwerk jedoch zumindest eine Informationspflicht, um werkvertraglich einwandfrei tätig sein zu können (siehe Musterbrief). Technisch ist Wohnungslüftung über das Maß der Anlagen nach DIN 18017 Teil 3 hinaus, zu einem "muß" in der SHK-Technik geworden.

 

EINSCHREIBEN/RÜCKSCHEIN

Muster

An

 

...................., den ...................

 

Bauvorhaben: .........................................................................

Auftrag: ............................................... vom: ........................

 

Anmeldung von Bedenken gemäß ß 4 Nr. 3 VOB/B

Sehr geehrte Damen und Herren,

gemäß ß 4 Nr. 3 VOB/B ist der Auftragnehmer gegenüber dem Auftraggeber verpflichtet, seine Bedenken gegen die vorgesehene Art der Ausführung (auch wegen der Sicherung gegen Unfallgefahren), gegen die Güte der vom Auftraggeber gelieferten Stoffe oder gegen die Leistungen anderer Unternehmer mitzuteilen.

Aufgrund dieser Anzeigepflicht melden wir hiermit Bedenken an gegen

die vorgesehene Art der Ausführung der luftdichten Gebäudehülle ohne Berücksichtigung einer Lüftungsanlage.

Zur Begründung unserer Bedenken weisen wir auf folgendes hin:

Die notwendigen Zuluftvolumenströme nach DIN 1946 Teil 6 sowie DIN 18017 Teil 3 sind nicht gewährleistet.

Zur Vermeidung einer Verzögerung bei der Durchführung der Baumaßnahme bitten wir Sie um sofortige Prüfung und schriftliche Stellungnahme, wie weiterverfahren werden soll. Dabei stehen wir für Rückfragen gerne zur Verfügung.

Bis zu Ihrer Rückäußerung werden die Arbeiten

  • nicht fortgeführt*
  • nur insoweit fortgeführt, als daraus kein Schaden entstehen kann.*

Gleichzeitig weisen wir darauf hin, daß wir gemäß ß 13 Nr. 3 VOB/B von der Gewährleistung befreit sind, falls Sie unsere Bedenken zu Unrecht zurückweisen und dadurch ein Mangel verursacht wird.

Mit freundlichen Grüßen

 

(Firmenstempel/Unterschrift)

 

Durchschrift erhält: ................................................................

 

*Nichtzutreffendes streichen bzw. Ergänzungen vornehmen.

 


* Mitarbeiter des Fachverbandes SHK NRW


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