Zahlreiche Normen und Regelwerke befassen sich mit der Problematik von Leckagestellen in Lüftungsanlagen und liefern Empfehlungen sowie rechtsverbindliche Anforderungen. Die DIN EN 13779: Lüftung von Nichtwohngebäuden – Allgemeine Grundlagen und Anforderungen an Klima- und Lüftungsanlagen“ist dabei die relevanteste Richtlinie und legt klare Werte fest. Besonders wichtig: Planer und Betreiber müssen sich bereits in der Planungsphase auf eine Luftdichtheitsklasse verständigen, damit diese beim Bau berücksichtigt werden kann. Dafür wird zunächst die Außenluft (ODA – outdoor air) klassifiziert und eine Kategorie für die Innenluft (IDA – indoor air) festgelegt. Entsprechend dieser beiden Klassifizierungen ergibt sich die einzusetzende Technik für die Lüftungsanlage. Dabei gelten die Einteilungen in Bild 1.
In engem Zusammenhang mit der DIN EN 13779 steht die DIN EN 15242 Berechnungsverfahren zur Bestimmung der Luftvolumenströme in Gebäuden einschließlich Infiltration“. Diese gibt zunächst nur Aufschluss über die Luftvolumenströme und führt Anforderungen zur Luftdichtheit nicht gesondert auf, jedoch wird dasselbe Verfahren auch hier angewendet. Unter Berücksichtigung dieser zahlreichen Faktoren einigen sich Planer und Betreiber schließlich auf eine Luftdichtheitsklasse. Generell gilt: Eine niedrige Klasse sorgt für geringere Investitionskosten, verursacht im Gegenzug aber entsprechend steigende Kosten für die elektrische Antriebsenergie des Ventilators. Somit empfiehlt es sich, eine hohe Luftdichtheitsklasse zu wählen, um langfristig Kosten und Energie zu sparen. Gemäß den gültigen Normen dürfen Luftleitungen im Gegensatz zu wasser- und gasführenden Medienleitungen durchaus Undichtheiten aufweisen. Entsprechend wird die maximale Leckagerate für rechteckige sowie kreisförmige Kanalsysteme mit Formeln aus Bild 2 berechnet.
Eine mangelnde Luftdichtigkeit hat Leckagen zur Folge, die ganz unterschiedliche Auswirkungen haben können – von Geräuschen über Luftmengenabweichungen bis zum Eindringen von Verschmutzungen. Allen gemeinsam: Sie verursachen zusätzliche Kosten. Aus diesem Grund sollten Planer und Betreiber sowohl beim Bau als auch nach der Fertigstellung Dichtheitsprüfungen einplanen und regelmäßig durchführen.
Gute Raumluft erhalten
Die Qualität der Zuluft darf im Vergleich zur Abluft nicht beeinträchtigt werden, sonst kann die zuvor vereinbarte Raumluftqualität nicht eingehalten werden. Moderne Anlagen leisten das im Normalfall problemlos, doch mit dem Auftreten einer Undichtheit sinkt auch die Luftqualität. Jeder verlorene Kubikmeter Luft bedeutet einen Geldverlust, gleichzeitig braucht die Anlage bei nur 10 Prozent Leckluft bereits 33 Prozent mehr Leistungsaufnahme – hier steigen die Kostenalso deutlich. Durch eine Leckage sinkt auch die IDA beträchtlich, denn unaufbereitete Luft strömt aus der Umgebung in die Zuluftleitung und führt CO2 sowie flüchtige organische Verbindungen mit sich. So wird die Gesundheit durch Keime und Bakterien ernsthaft gefährdet.
Undichtheiten erkennen und beseitigen
Um ein Luftleitungssystem nun auf Undichtheiten zu prüfen, wird ein regelbares Ventilatorsystem benötigt, mit dem ein Prüfdruck über eine Messstrecke aufgebaut werden kann. Der Druck in dieser Luftleitung und der geförderte Luftvolumenstrom werden mit kalibrierten Messgeräten (z. B. dem P.A.N.D.A. von Airflow) gemessen (Bild 3). Markus Ferdinand, Verkaufsleiter Messgeräte bei Airflow, weiß: Mit einem Leckprüfgerät wie dem P.A.N.D.A. können wir nicht nur schnell und genau den Luftleckstrom ermitteln, das Gerät entspricht auch den Richtlinien EN 12237, EN 1507 sowie EUROVENT 2/2.“ Gleichzeitig bietet das Gerät eine hohe Druck- und Volumenstromleistung – so können auch große Kanalflächen auf einmal geprüft werden. Das verringert den Prüfaufwand und beschleunigt die Ermittlung der Undichtheit. Außerdem ermöglicht das Gerät Messungen sowohl im positiven als auch im negativen Druckbereich. Ist nun ein entsprechendes Leckprüfgerät an das Luftleitungssystem angeschlossen, kann die Prüfung beginnen. Hierfür wird über ein Zeitintervall von fünf Minuten ein Prüfdruck erzeugt, der oberhalb des Auslegungsbetriebsdrucks liegt. Da bei den meisten Prüfungen nicht die vorgegebenen Standardbedingungen von +20 °C und 101.325 PA herrschen, muss die gemessene Leckrate nach folgender Formel korrigiert werden:
dabei ist:
qv = korrigierte Leckrate
qgemessen = gemessene Leckrate
t = gemessene Temperatur (C)
p = gemessener barometrischer Druck (Pa)
Für diese Berechnung ist es natürlich besonders praktisch, wenn das Gerät Leckverluste in Echtzeit automatisch berechnet und Leckrate sowie statischen Druck ebenfalls anzeigt. Auch eine gleichzeitige Überprüfung, ob die Anforderungen der gewählten Dichtheitsklasse erfüllt werden, verkürzt das Verfahren merklich. Das Gerät führt auch die Korrekturrechnung automatisch durch und zeigt die entsprechenden Daten an. Je nach Einsatzgebiet und nötigen Parametern kann das Gerät um zusätzliche Sonden erweitert werden – so können Luftgeschwindigkeit, Differenzdruck, Temperatur, Feuchte, Volumenstrom und Innenraumluftqualität ebenfalls erfasst werden. Ist nun während der Prüfung eine unzulässige Leckrate ermittelt worden, gilt es, die Undichtheit genau zu lokalisieren. Dies kann auf verschiedene Arten geschehen: An Verschlüssen und Zugangsöffnungen kann die Leckage meist mit bloßem Auge erkannt werden. Möglich ist es auch, Undichtheiten zu hören oder zu fühlen. Ist die Leckage über die einfachen Methoden nicht zu erfassen, kann eine Rauchtablette angewendet werden, die innerhalb des Kanalsystems positioniert wird. So tritt an der undichten Stelle entsprechend Rauch aus. Dieses Verfahren ist in schwerzugänglichen Bereichen sinnvoll.
Regelmäßige Prüfungen lohnen
Um konstant die hohe Dichtheitsklasse eines Lüftungssystems zu gewährleisten, müssen regelmäßig Prüfungen durchgeführt werden. Nur dann ist ein Gebäude wirklich energieeffizient und hält die Anforderungen der Regelwerke, beispielsweise der EnEV, ein. Lüftungsexperte Ferdinand weiß, dass dies in der Praxis nicht immer einfach umzusetzen ist: Oft sind Lüftungsanlagenim Bestand mit Dämmungen versehen oder in abgehängten Decken untergebracht. Diese zu öffnen, bedeutet natürlich Zeit- und Kostenaufwand. Ist jedoch die Lufthygiene beeinträchtigt, müssen diese Maßnahmen durchgeführt werden, denn die Lufthygiene geht stets vor.“
