Jedes Gebäude unterscheidet sich in Bau- und Nutzungsweise – dadurch ergeben sich auch unterschiedliche Anforderungen an Lüftungsanlagen. Die individuellen Gegebenheiten eines Neu- oder Bestandsbaus müssen bei der Planung unbedingt miteinbezogen werden, um einen optimalen Nutzerkomfort und eine hohe Energieeffizienz zu erzielen.
Luftwechselrate: Was ist notwendig?
Entscheidend für einen effizienten Betrieb eines Lüftungssystems ist es, im jeweiligen Gebäude genau die Luftwechselrate umzusetzen, die benötigt wird. Diese ergibt sich vorwiegend aus zwei relevanten Kenngrößen: dem Raumvolumen und der Personenanzahl. Die Anlage sollte auf die höchst frequentierten Belegungszeiten und höchste Nutzungsintensität ausgelegt werden, ohne überdimensioniert zu werden.
Angenehmes Raumklima schaffen
Der Erhalt der körperlichen Gesundheit und des Wohlbefindens sind das oberste Ziel beim Einsatz von Lüftungssystemen, weswegen diese eine wichtige Komponente beim Bauen und Sanieren sind. Sie sorgen bei immer dichter werdenden Gebäudehüllen für eine gleichbleibend hohe Raumluftqualität, ohne dass ständig stoßgelüftet werden muss.
Bei falschem Lüftungsverhalten entstehen Gefahren wie zu hohe Luftfeuchte, Kondensat und Schimmelbildung. Ein optimales Raumklima, bei dem Luftfeuchte, Raumtemperatur und Luftqualität im Einklang sind, spielt daher für die Planung eine zentrale Rolle. Die Anlage muss ideal und bedarfsgerecht eingestellt werden, damit es in den Innenräumen weder zu feucht noch zu kalt oder warm ist.
Das Raumklima hat darüber hinaus beim Thema Wärmerückgewinnung einen bedeutenden Einfluss auf die Wahl des passenden Wärmeübertragers. Hierbei ist es entscheidend, ob bei der Wärmerückgewinnung zwingend eine bestimmte Temperatur und Feuchte erreicht werden sollen. Je nach Gebäude- und Nutzungsart empfehlen sich unterschiedliche Arten von Wärmeübertragern.
Für Schulen sind Plattenwärmeübertrager die passende Wahl. Hier halten sich in der Regel viele Personen gleichzeitig im Raum auf – die Feuchte kann beim Luftaustausch mit abgeführt werden, da durch die Atemluft aller Raumnutzer genügend Feuchtigkeit abgegeben wird. In Büroräumen, in denen sich wenige Personen aufhalten, wird ein Feuchteaustausch empfohlen. Hierfür eignen sich Rotations- oder Enthalpiewärmeübertrager.
Ein weiterer Aspekt, den es zu beachten gilt, betrifft die thermische Nachbehandlung: Muss die Luft nach der Wärmerückgewinnung aufgeheizt oder gekühlt werden? Falls ja, müssen hierfür zusätzliche Heiz- bzw. Kühlgeräte installiert werden.
Bild: Airflow
Korrekte Filterklassifizierung
Auch die Filterklassifizierung der Lüftungsgeräte ist für eine optimale und gesunde Raumluftqualität entscheidend. Hierbei gilt: Je schlechter die Außenluftqualität, desto höher muss die Filterklasse sein. Auf dem Land ist im Regelfall ein Filter der Klasse ePM1 50% (ehemals F7-Filter) ausreichend. In Großstädten, wo die Feinstaubbelastung höher ist, wird gegebenenfalls eine zweistufige Filterung benötigt.
Niedriger Schallpegel
Bei der Installation dezentraler Lüftungsgeräte muss zudem der Schallpegel bei laufendem Betrieb berücksichtigt werden. Vor allem in Schulen und Büros, wo höchste Konzentration gefragt ist, sollte der Pegel so niedrig wie möglich sein. Optimal sind <=35 dB(A) bei Nennleistung.
Bild: Airflow
Kurze Leitungen, gute Durchströmung
Die passgenaue Planung des Kanalnetzes spielt für einen energieeffizienten Betrieb der Raumlufttechnik eine wichtige Rolle. Es ist sinnvoll, die Luftleitungen möglichst kurz zu halten. Die Räume, aus denen Luft abgesaugt wird, sollten innerhalb des Gebäudes nah beieinander liegen – so werden zusätzliche Steigleitungen oder lange horizontale Leitungen vermieden und der Material- und Kostenaufwand verringert.
Weiterhin sollten Fachplaner darauf achten, dass die externe Pressung der Lüftungsanlage so gering wie möglich ist, um möglichst effiziente Strömungsverhältnisse zu erzielen. Denn je höher die externe Pressung, desto höher ist auch die Ventilatorleistung der Geräte. Da letztere exponentiell ansteigt, wirkt sich dies besonders negativ auf die Energieeffizienz aus und verursacht hohe Kosten.
Für eine regelmäßige Reinigung der Luftleitungen sollten an geeigneten Stellen Revisionsöffnungen eingebracht werden. Um die spätere Wartung und Instandhaltung zu erleichtern, empfiehlt es sich außerdem, genügend Freiraum an der raumlufttechnischen Anlage einzuplanen – so ist sie im Bedarfsfall frei zugänglich.
Wird von Anfang an eine Service Cloud mit eingeplant, gestaltet sich der Betrieb der Lüftungsanlage noch sparsamer und effizienter: Die Cloud sammelt und analysiert die Daten während des laufenden Lüftungsbetriebs und ermöglicht eine einfache Fernwartung sowie ein schnelles Eingreifen bei Fehlfunktionen.
Um einen nachhaltigen und sicheren Betrieb zu erzielen, sollten die Lüftungsgeräte bei Nennleistung alle aktuellen Ökodesign/ErP-Vorgaben erfüllen und den hygienischen Vorgaben der VDI 6022 entsprechen. Auch auf eine hygienisch einwandfreie Produktion der Geräte selbst sollte geachtet werden, damit diese nicht zur Quelle von Verunreinigungen werden.
Häufige Planungs- und Inbetriebnahmefehler
Einer der häufigsten Fehler bei der Planung von Lüftungsanlagen ist die Überdimensionierung der Geräte: Wird die Leistung zu hoch angesetzt, sinkt die Energieeffizienz der Anlage und die Betriebskosten steigen. Um auch bei höchster Frequentierung und Nutzungsintensität die benötigte Luftwechselrate zu erreichen, ist es erfahrungsgemäß ausreichend, eine Leistungsreserve von ca. 10 Prozent einzuplanen.
Auch die Einstellung der Luftfeuchte wird oftmals mangelhaft durchgeführt – im schlimmsten Fall mit gesundheitsschädlichen Folgen für die Raumnutzer. Denn wird die Luftfeuchte zu gering eingestellt, wirkt sich die trockene Luft negativ auf die Schleimhäute aus. Optimal ist eine relative Luftfeuchte zwischen ca. 40 und 60 Prozent.
Bild: Airflow
Inbetriebnahme und Wartung richtig organisieren
Um von Beginn an einen effizienten und bedarfsgerechten Betrieb des Lüftungssystems zu ermöglichen, ist eine fachgerechte Inbetriebnahme in Absprache mit dem Anwender eine wichtige Voraussetzung. Empfehlenswert ist hierbei eine sensorgeführte Regelung, die CO2-Gehalt, Temperatur, Feuchtigkeit, VOC etc., berücksichtigt. Insbesondere der CO2-Gehalt ist ein wichtiger Indikator für die Raumluftqualität – Werte von 800 ppm sollten nicht überschritten werden, da sich dies negativ auf Gesundheit und Wohlbefinden auswirken kann.
Darüber ist es sinnvoll, von Anfang an eine variable Anlagenregelung mit einzuplanen. Diese ermöglicht die Hinterlegung individueller Zeitprogramme und damit einen bedarfsoptimierten Betrieb. Beispielsweise kann programmiert werden, dass die Lüftungsanlage nur zu Belegungszeiten läuft und ansonsten auf Grundlüftung umschaltet. Bei längerer Nichtnutzung der Räume empfiehlt sich ein energiesparender Umluftbetrieb.
Neben einer fachgerechten Inbetriebnahme und Einstellung ist es essenziell, das Lüftungssystem mindestens einmal jährlich professionell warten und reinigen zu lassen. Besonders wichtig ist hierbei der Filterwechsel. Zusätzlich muss das Kanalnetz regelmäßig mithilfe eines Leckprüfgeräts kontrolliert werden. Dabei sollte auf eine dichte Ausführung des gesamten Leitungsnetzes geachtet werden, da Leckluftraten die Volumenströme und damit die Energieeffizienz der Lüftungsanlage erheblich verringern. ■
Airflow / Morherr
