Neues Konzept in der Zuluftführung
Mit einem innovativen Lösungsansatz möchten die Lüftungsspezialisten von Systemair und das Technologieunternehmen eQ-3 ein neues Kapitel in der kontrollierten Wohnraumlüftung (KWL) aufschlagen
In Zweckgebäuden wie diesem Büroobjekt werden bei dem KWL-Konzept „RAV-Control“ die Flure als zentrale „Zulufträume“ genutzt. Die Abfuhr der belasteten Luft geschieht raumweise bedarfsgesteuert. Bild: Systemair
Ein grundlegend neues Prinzip: Während bei konventionellen KWL-Anlagen der Luftaustausch unabhängig von der Belastung über Zu- und Ablufträume erfolgt (links), wird mit dem System „RAV-Control“ belastete Luft aus jedem Raum bedarfsgerecht abgeführt; Frischluft strömt zentral nach (rechts). Bild: Systemair
Sensoren im RAV-Verteiler erfassen CO2-Belastung und Feuchte und steuern entsprechend die Lüftungsklappen an, damit exakt die benötigte Menge Frischluftmenge in den Raum nachströmen kann, die für die Einhaltung eines gesunden Luftwechsels tatsächlich notwendig ist. Bild: Systemair
Der „RAV“-Verteiler ist das Herzstück des innovativen Lüftungskonzeptes. Auffällig, weil üppig dimensioniert, sind hier das 200er-Wickelfalzrohr für die Zuluftführung und die seitlich zugeführten Kanäle, über die die belastete Luft aus den einzelnen Räumen abgeführt wird. Bild: Systemair
Installationsschema einer Etage des neuen Bürogebäudes der Hermann Vogl Heizung und Sanitär GmbH in Lenting: Vom zentralen Lüftungsgerät „Systemair SAVE VSR 500“ wird die Zuluft (blau) über drei Zuluftöff nungen in den zentralen Flur geführt. Die Abluftführung aus den Büros und Besprechungsräumen sowie den Sanitärräumen erfolgt raumweise in Abhängigkeit von Feuchte- bzw. CO2-Belastung. Bild: Systemair
Das vernetzte „RAV-Control“-System wird im Rahmen der Inbetriebnahme per Modbus angelernt. Das Smart Home-System Homematic IP stellt dabei den Master. Für die Lüftungsklappen werden neben der min/max-Luftmenge jeweils die Grenzwerte für Feuchte und/oder CO2 hinterlegt. Bild: Systemair
Kontrollierte Wohnraumlüftung ist bislang durch definierte Zu- und Ablufträume bekanntermaßen klar gegliedert. In Räumen mit hoher Feuchte-, Geruchs- oder CO2-Belastung (wie Küche, Bad oder Hauswirtschaftsräume) wird die „verbrauchte“ Luft kontinuierlich abgesaugt. In allen anderen Räumen erfolgt eine gemäß Luftwechselrate berechnete Frischluftzufuhr; eingestellt über entsprechende Zuluftventile. Das neu entwickelte System „RAV-Control“ (Room Air Volume-Control) bricht mit diesem Konzept.
Die Zuluftführung ist stattdessen zentralisiert, beispielsweise in einem Treppenhaus oder einem Büroflur, und die Abluftführung wird je nach Belastung in direkter Abhängigkeit von CO2-Belastung und Feuchte über automatisch gesteuerte Lüftungsklappen in den angeschlossenen Räumen geregelt. Dank der „intelligenten“ Elektronik (Hersteller: eQ3), die ihre Impulse über Sensoren im RAV-Verteiler bekommt, gelangt aus dem Flur überströmend nur die Luftmenge in den Raum, die für die Einhaltung des geforderten Luftwechsels notwendig ist.
Prinzip an sich ist nicht neu
Das Prinzip der bedarfsgerechten Versorgung ist dabei nicht neu, sondern vielmehr bereits aus der Flächentemperierung bekannt. Doch wie seinerzeit schon bei den Fußbodenheizungen „hakte“ die Übertragung dieses Prinzips auf die KWL lange an der Feinheit der notwendigen Sensorik und der elektronischen Steuerung der Regulierungsklappen im Verteiler, an den die Lüftungskanäle zu den einzelnen Räumen angeschlossen sind. Nach mehrjähriger gemeinsamer Entwicklungsarbeit von Systemair und eQ3 sind diese Herausforderungen mit dem System „RAV-Control“ jetzt aber serienreif überwunden.
Weniger Aufwand, bessere IAQ
Welche Effekte verspricht das System? „Durch die dynamische Verteilung der effektiv benötigten Frischluftmenge muss wesentlich weniger Zuluft gefördert werden, als dies mit einer zentral geführten Bedarfsregelung im Lüftungsgerät der Fall ist. Wir gehen von Einsparungen in Höhe von etwa 30 % aus“, sagt Reiner Hackl, Technischer Leiter Wohnungslüftung bei Systemair. Zudem sei der Luftaustausch hygienischer, da belastete Raumluft bei diesem Konzept nicht über andere Räume geführt, sondern direkt abgeleitet werde (Stichwort: Indoor Air Quality; IAQ).
Deutlich einfacher und damit wirtschaftlicher sei zudem die Auslegung und Installation der KWL-Anlage nach dem Konzept „RAV-Control“, da die Lüftungskanäle im Gegensatz zu gängigen Auslegungsmaßstäben nicht mehr unterschiedlich dimensioniert und die Zuluftventile nicht mehr einreguliert werden müssten. Unabhängig vom Raumvolumen wird die neuartige KWL-Anlage stattdessen immer auf den maximalen Luftaustausch pro Quadratmeter und Stunde ausgelegt. Die Regulierung erfolgt dann über die permanente Kontrolle der Luftqualität und eben die automatisch regelnden Lüftungsklappen in den Abluftkanälen. „Die Frischluft steht dadurch auch mengenmäßig immer genau für den Raum zur Verfügung, in dem sie benötigt wird. Und zwar unabhängig von der Frage, ob es kurzzeitige Belastungsspitzen gibt, beispielsweise durch eine Besprechung mit vielen Teilnehmern, oder ob einzelne Zimmer oder Büroräume über längere Zeiträume gar nicht genutzt werden“, so Hackl.
DIN-Erklärung erleichtert Auslegung
Für Planer und planende Fachhandwerker bedeutet das aber zugleich, dass sie das Schema der Auslegung nach DIN 19466 („Lüftung von Wohnungen – Allgemeine Anforderungen, Anforderungen zur Bemessung …“) durch die fehlende Festlegung von Zu- und Ablufträumen nicht einfach auf das Konzept „RAV-Control“ übertragen können. Um hier Planungssicherheit zu schaffen, hat das Deutsche Institut für Normung (DIN) die FAQs zur DIN 19466: 201912 um den Punkt „8. Auslegung von raum- bzw. zonenweise bedarfsgeführten Lüftungssystemen ohne Mehrfachnutzung“ erweitert. Ausgehend von der Fragestellung „Wie kann die Auslegung für raum- bzw. zonenweise bedarfsgeführte Lüftungssysteme erfolgen, bei denen keine Mehrfachnutzung der Luft nach DIN 19466, Abschnitt 5.2.2 (also Luft überströmung von Zuluft räumen in Abluft räume) erfolgt?“ heißt es dort unter anderem, dass „mindestens der notwendige Außenluft volumenstrom für Nutzungseinheiten für die Nennlüft ung nach Gleichung 28 sichergestellt wird und Anforderungen an innenliegende Räume nach DIN 180173 sowie nach der Bauaufsichtlichen Richtlinie über die Lüftung fensterloser Küchen, Bäder und Toilettenräume in Wohnungen eingehalten werden.“ Zudem sei „in jedem Raum entsprechend seiner grundsätzlichen Zuordnung als Abluft oder Zuluftraum mindestens der Luftvolumenstrom nach Tabelle 16 oder nach Tabelle 17“ sicherzustellen und es müsse „in jedem Raum bzw. in jeder Zone die Anpassung des Luftvolumenstroms an den Bedarf möglich“ sein.
In Zweckgebäuden, beispielsweise Büro objekten, wird die Lüftungsleistung wie bei solchen Objekten üblich entlang der DIN EN 167983 „Energetische Bewertung von Gebäuden – Lüftung von Gebäuden – Teil 3: Lüftung von Nichtwohngebäuden – Leistungsanforderungen an Lüftungs- und Klimaanlagen und Raumkühlsysteme“ ausgelegt. Zudem sind, auch das ist gängige Praxis, die Lüftungsregeln der VDI 3803 Blatt 1 „Raumlufttechnik – Bauliche und technische Anforderungen – Zentrale RLT-Anlagen“ zu beachten.
Einbindung in Gebäudeautomation
Dazu ein Beispiel aus der Praxis: Die Hermann Vogl Heizung und Sanitär GmbH in Lenting (Bayern) hat das KWL-System vor wenigen Monaten in ihrem eigenen Büroneubau installiert und nutzt diese Anwendung, damit sich potenzielle Kunden direkt vor Ort ein eigenes Bild von den Funktionalitäten des neuen Lüftungskonzepts machen können. Das fällt besonders überzeugend aus, wenn beispielsweise im Rahmen von Besprechungen deutlich wird, wie schnell und nahezu unbemerkt das bedarfsgerechte Lüftungssystem auf eine veränderte Auslastung der Räumlichkeiten reagiert: „Ob zwei Personen an der Besprechung teilnehmen oder deren Zahl immer mal wieder wechselt, spielt für die Luftqualität jetzt definitiv keine Rolle mehr. Der Volumenstrom regelt sich stattdessen selbsttätig permanent so präzise ein, dass die Veränderungen im Luftmengenwechsel höchstens noch am minimal veränderten Strömungsgeräusch im Lüftungssystem deutlich werden“, sagt SHK-Meister und Geschäftsführer Thomas Vogl. Hinzu komme, dass die smarte Steuerung außerdem direkt in die Welt der Homematic-Gebäudeautomation von eQ3 eingebunden werden könne. Das erleichtere gerade in Zweckgebäuden die immer öft er geforderte Vernetzung für eine zentrale Steuerung der Technischen Gebäudeausrüstung. Unabhängig davon steige er bei Interesse an dem System aber generell frühzeitig in das Gespräch mit dem Kunden ein, um ihnen die Abweichungen von den Regelwerken entsprechend zu erklären – und das dann auch schrift lich zu vereinbaren.
Ein Fazit
Reiner Hackl resümiert: „Perspektivisch gesehen ist letztlich entscheidend, wie energieeffizient und ressourcenschonend wir in Zukunft bauen und wohnen bzw. arbeiten. Denn nach wie vor ist der Gebäudesektor für rund 30 bis 35 % des weltweiten bzw. deutschen Endenergieverbrauchs verantwortlich. Auf Zweckgebäude entfallen hiervon etwa 20 bis 30 %. Mit der zentralen Steuerung der Energieeinträge und Energiesenken haben wir aber einen wirksamen Hebel, diese Verbräuche zu verringern und stärker regenerative Energiequellen einzubinden. Das Konzept, RAV-Control‘ ist ein wichtiger Baustein auf dem Weg dahin.“
Autor: Klaus Lang, Product Area Director Residential Ventilation, Systemair GmbH
