Zentrale Lüftungsanlagen bestehen aus einem zentral aufgestellten Lüftungsgerät, das den Lufttransport innerhalb eines Leitungssystems gewährleistet.
Es gibt reine Abluftsysteme, die nur die Luft absaugen, während Zu- und Abluftsysteme zumeist zwei getrennte Leitungssysteme mit separaten Ventilatoren haben, mit denen die Luft abgesaugt und eingeblasen werden kann. Im Unterschied zu dezentralen Anlagen erfolgt der Lufttransport für Zu- und Abluft bei zentralen Lüftungsanlagen nicht über das freie Luftvolumen des Gebäudes, sondern über ein geschlossenes Leitungssystem.
Grundsätzlich gibt es zentrale Lüftungsanlagen mit und ohne Wärmerückgewinnung (WRG). Die WRG erfolgt dabei über einen Wärmetauscher und kann entweder zur Frischlufterwärmung oder zur Erwärmung des Brauchwassers genutzt werden. Anlagen ohne WRG sind nicht Thema dieser bauwion-Wissensseite.
Die DIN 4108-7 schreibt für Neubauten eine luftdichte Bauweise vor, um Lüftungswärmeverluste durch Undichtigkeiten zu minimieren. Diese Forderung hat auch Auswirkungen auf die Benutzung des Gebäudes, denn gleichzeitig ist ein hygienischer Mindestluftwechsel gefordert, der über die Nutzungszeiten sichergestellt werden muss. Wegen der Gebäudedichtheit entfällt der natürliche Luftwechsel durch die Leckagen des Gebäudes (Luftwechsel durch Infiltration). Eine korrekte manuelle Lüftung über die Fenster erfordert eine entsprechende regelmäßige und gewissenhafte Aktivität des Nutzers.
Eine ausreichende Be- und Entlüftung von Aufenthaltsräumen ist wichtig für den Abtransport von Feuchtigkeit, Gerüchen und Schadstoffen (z.B. CO2), im Sommer auch der Wärme. Mit der erhöhten Luftdichtheit steigt gerade bei Neubauten auch die Schadstoffbelastung der Raumluft, weil sich gerade in den ersten Jahren der Nutzung viele Schadstoffe aus Baumaterialien lösen und in der Luft anreichern.
Sowohl die Energieeinsparverordnung (EnEV) als auch die DIN 1946-6 enthalten Regelungen wie den Mindestluftwechsel, die den Planer zur Erstellung eines Lüftungskonzepts auffordern. In der DIN 1946-6 werden dazu Eigenschaften des Gebäudes abgefragt, nach denen die Notwendigkeit einer Lüftungsanlage beurteilt werden kann: sind z.B. innenliegende Ablufträume vorhanden, reicht die Luftwechselrate über Infiltration zum Feuchteschutz nicht aus oder bestehen besondere Anforderungen an Energie, Schallschutz oder Hygiene, so ist der Einsatz einer Lüftungsanlage unvermeidlich.
Vortemperierung der Außenluft: Bei besonders niedrigen Außentemperaturen muss die Außenluft vortemperiert werden, um einer Vereisung des Wärmetauschers vorzubeugen. Die einfachste Lösung ist ein elektrisches Vorheizgerät, das die Temperatur der Außenluft auf -2 bis 0°C erwärmt, allerdings wird zum Aufheizen Strom als Hilfsenergie benötigt. Eine weitere Lösung ist der Sole-Erdwärmekollektor, der die oberflächennahe Erdwärme unterhalb des frostsicheren Bereiches zur Erwärmung nutzt. Etwas kostengünstiger ist die Verwendung eines luftgeführten Erdwärmekollektors (Erdreich-Luft-Wärmeübertrager oder „Erdwärmerohr“), durch das die Außenluft strömt, bevor sie in den WT geleitet wird. Im Sommer kann ein Erdwärmekollektor auch zur Kühlung eingesetzt werden.
Verteilung/Leitungsführung: Bei der Planung muss großes Augenmerk auf die Leitungsführung gelegt werden, um möglichst alle Aussparungen und Leitungsdurchführungen frühzeitig zu berücksichtigen.
Die Wahl des Leitungssystems hat erhebliche Einflüsse auf Schallschutz, Reinigung und Leistung der Anlage. Optimal für einen geringen Strömungswiderstand, und somit einen möglichst leisen und effizienten Betrieb der Lüftungsanlage, sind große, runde Querschnitte mit glatten und leicht zu reinigenden Oberflächen, sowie möglichst wenig Richtungswechsel innerhalb des Leitungssystems. In der Praxis ist diese Forderung aufgrund des oft nur geringen Platzangebots nur mit Kompromissen zu erreichen. Es gibt Leitungssysteme, die jeweils nur ein Zu- und Abluftrohr im Steigstrang führen und dann geschossweise über einen Verteilerkasten die Aufspaltung in die einzelnen Räume bewerkstelligen. Andere Systeme führen alle Leitungen einzeln zum Gerät wodurch sich Vorteile bezüglich des Schallschutzes zwischen den Räumen ergeben.
In Wohnhäusern werden Infloor- oder Onfloor-Systeme eingesetzt, wenn die Leitungen nicht in abgehängten Decken geführt werden können.
Hygiene/Reinigung/Wartung: Die Abluftleitungen in der Küche sollten raumseitig mit einem Fettfilter versehen werden und sich nicht in unmittelbarer Nähe des Herdes befinden, um Verunreinigungen zu vermeiden. Zusätzlich empfiehlt sich der Einsatz einer Umluft-Dunstabzugshaube (s.u.).
Um die Lüftungsanlage zwischen den Reinigungsintervallen so sauber wie möglich zu halten ist es wichtig, dass die Filter regelmäßig gewartet werden und die Lüftungsanlage auch im Sommer durchläuft, da sich sonst in den Leitungen Bakterien und Schimmel bilden können, die nur mit größerem Aufwand entfernt werden können. Rohrleitungen können durch spezielle Bürsten gereinigt werden, wobei Zuluftleitungen bei regelmäßigem Filterwechsel kaum Verunreinigungen aufweisen.
Filterung: Die meisten Filter in Lüftungsanlagen sind Feinstaubfilter die sich aber auch mit feineren Filtern wie zum Beispiel Pollenfiltern ergänzt werden können. Die Filter sollten vom Nutzer regelmäßig durch Sichtprüfung begutachtet werden und etwa 1 mal jährlich gewechselt werden. Die meisten Systeme haben Filter die vom Nutzer gewechselt werden können. Bei der Auswahl des Gerätes sollte beachtet werden dass nicht zu geringe Wartungsabstände erforderlich sind da sonst die Vernachlässigung der Wartung droht wodurch Verunreinigungen der Anlage vorprogrammiert sind. Wichtig ist dass nicht nur die frische Außenluft gefiltert wird sondern auch auf der Abluftseite vor dem Wärmetauscher ein Filter eingesetzt wird da sonst der WT durch eingetragenen Hausstaub verschmutzt wird. Vor allem bei Enthalpiewärmetauschern kann das zu Problemen hinsichtlich Hygiene führen.
Dunstabzugshauben: Es empfiehlt sich der Einsatz einer Umluft-Dunstabzugshaube, um entstehende Fettdämpfe aufzufangen. Abluftdunstabzugshauben können bei Wohnungen mit Lüftungsanlagen nicht eingesetzt werden, da deren starke Ventilatoren die Funktion der Lüftungsanlage stören würden.
Parallelbetrieb von Lüftungsanlagen und Feuerstätten: Bei gleichzeitigem Betrieb einer Lüftungsanlage und einer Feuerstätte für Festbrennstoffe (z.B. Kaminofen) muss gewährleistet sein, dass die Verbrennungsluft nicht aus der Raumluft entnommen wird. Gleichzeitig muss auch verhindert werden, dass Rauchgase aus dem Kaminofen in den Raum eingetragen werden. Durch Undichtigkeiten an der Feuerstätte oder auch an deren Zuluftleitung können diese Rauchgase in den Raum gelangen und im schlimmsten Fall zu Vergiftung der Nutzer führen.
Regelungen hierzu finden sich in §4 der Muster-Feuerungsverordnung (FeuVO), die in die Feuerungsverordnungen der einzelnen Bundesländer übernommen wurden und dort für den jeweiligen Bauort nachzuschlagen sind.
Eine Möglichkeit bieten raumluftabhängige Feuerstätten mit externer Verbrennungsluftzuführung. Bei diesen Geräten muss die Verbrennungsluft direkt von außen über eine bauseitige Zuluftleitung erfolgen und gleichzeitig eine Sicherheitseinrichtung mit allgemeiner bauaufsichtlicher Zulassung vom DIBT (z.B. Unterdruckwächter) eingebaut werden, welche die Luftdruckverhältnisse im Raum überwacht und bei Unterdruck die Lüftungsanlage abschaltet. Diese Gerätekonfiguration ist mit dem Lüftungsanlagenbauer und dem örtlichen Schornsteinfeger abzustimmen.
Alternativ dazu können raumluftunabhängige Feuerstätten eingesetzt werden, die erhöhte Anforderungen an die Dichtheit erfüllen und eine allgemeine bauaufsichtliche Zulassung vom DIBT haben. Diese Geräte sind mit einem sog. „Ü-Zeichen“ (Übereinstimmungszeichen) gekennzeichnet. Beim Einbau ist allerdings auch auf die Dichtheit der Zuluftleitung und der Übergänge zum Kamin zu achten. Eine Sicherheitseinrichtung zur Überwachung des Luftdrucks ist zwar nicht vorgeschrieben, doch die Dichtheit des Ofens muss regelmäßig überprüft werden, wodurch Wartungskosten entstehen. Ein gewisses Restrisiko bleibt bestehen, dass zwischen den Prüfungsintervallen Leckagen entstehen die unbemerkt bleiben, wenn kein Unterdruckwächter vorhanden ist.
Bypass: Zur Lufterneuerung muss die Lüftungsanlage auch im Sommer durchlaufen. Der Wärmetauscher arbeitet in dieser Zeit weiter und muss deaktiviert werden, um einer Überhitzung der Räume vorzubeugen. Die meisten Hersteller haben eine sog. Bypass-Funktion, mit der die Luft am Wärmetauscher vorbeigeführt wird. Andere Geräte haben einen austauschbaren Wärmetauscher der in der warmen Jahreszeit durch ein spezielles Kanalstück ersetzt wird.
Schallschutz: Ein leiser Betrieb der Lüftungsanlage ist ausschlaggebend für die Zufriedenheit der Nutzer, deshalb reichen die baurechtlichen Mindestanforderungen nach DIN 4109 nicht aus. Die meisten Geräte unterschreiten diese Mindestanforderung aber deutlich, so dass sich hieraus nicht automatisch eine Einschränkung bei der Produktwahl ergeben muss.
Schutz benachbarter Wohneinheiten: In der DIN 4109 sind Mindestanforderungen für Geräusche aus fremden Wohneinheiten geregelt, dabei ist für Lüftungsanlagen ohne auffällige Einzeltöne in Wohn- und Aufenthaltsräumen ein Schalldruckpegel von bis zu 35 dB(A) zulässig. Dabei ist zu beachten dass Schalldruckpegel aus Lüftungsanlagen von 30 dB(A) und mehr von einer nennenswerten Anzahl von Personen nicht akzeptiert werden deshalb ist es sinnvoll, für den Schallschutz von Geräuschen aus Lüftungsanlagen sowohl in eigenen als auch in fremden Wohneinheiten erhöhte Schallschutzstufen zu vereinbaren.
Hinweise zSchallschutz innerhalb der Wohneinheit: Für den Schutz von Wohn- und Aufenthaltsräumen der eigenen Wohneinheit schafft ein Schalldruckpegel von etwa 25 dB(A) gute Verhältnisse und lässt sich auch technisch gut erreichen. Der Schallschutz ist allerdings das Zusammenspiel mehrerer Faktoren die je nach Anlagenaufbau eine unterschiedlich starke Rolle spielen. Außerhalb des Hauses müssen zum Schutz der Nachbarn Schallemissionen begrenzt werden, darüber geben neben der VDI-Richtlinie 2058 auch die Kommunen vor Ort Auskunft. Dabei ist zu beachten, dass die Anforderungen in Wohngebieten weitaus höher sind als in Industriegebieten. Selbstverständlich muss auch der Schall von außen in das Gebäude begrenzt werden damit die Innenräume nicht durch externe Lärmquellen wie beispielsweise vielbefahrene Straßen belastet werden.
Innerhalb des Hauses gibt es Schallemissionen die aus der Bewegung der Ventilatoren resultieren und die zum einen als Luftschall in das Leitungssystem und zum anderen in Form von Vibration des Gerätes als Körperschall auf Leitungen und Bauteile übertragen werden. Um die Verbreitung des Körperschalls einzudämmen sollten bei der Befestigung der Leitungen anstelle von kraftschlüssigen Verbindungen weiche Lagerungen und Manschetten ausgeführt werden. Durch Schalldämpfer, die direkt zwischen Lüftungsgerät und Leitungsnetz positioniert werden sowie durch eine „schwere“ Bauweise des Gerätes und die schallentkoppelte Aufstellung innerhalb des Technikraumes kann der Schallschutz verbessert werden. An den Luftauslässen selbst können abhängig von der vorherrschenden Luftgeschwindigkeit Strömungsgeräusche entstehen, die durch andere Regelung der Volumenströme oder die Wahl anderer Düsen reduziert werden können.
Auch die Schallübertragung zwischen den Räumen, der sog. Telefonieschall, muss weitestgehend reduziert werden. Bei Infloor-Systemen werden die Leitungen häufig in einem Strang mit vielen Einzelleitungen bis zum Gerät geführt. Dadurch werden in den einzelnen Geschossen Schalldämpfer gegen den Telefonieschall weitestgehend überflüssig. Werden mehrere Räume über einen Leitungsstrang mit mehreren Einzelabzweigungen versorgt, muss zwischen den benachbarten Räumen ein Telefonieschalldämpfer eingesetzt werden.
uBrandschutz: Diesbezügliche Anforderungen an Lüftungsanlagen ergeben sich aus der Muster-Lüftungsanlagen-Richtlinie (M-LüAR) in Verbindung mit der jeweiligen Landesbauordnung, die sich zumeist aus der nachfolgend zitierten Musterbauordnung (MBO) 2002 ableitet.
Gem. § 41 Abs. 2 der Musterbauordnung müssen „r Lüftungsleitungen sowie deren Bekleidungen und Dämmstoffe aus nichtbrennbaren Baustoffen bestehen; brennbare Baustoffe sind zulässig, wenn ein Beitrag der Lüftungsleitung zur Brandentstehung und Brandweiterleitung nicht zu befürchten ist. Lüftungsleitungen dürfen raumabschließende Bauteile, für die eine Feuerwiderstandsfähigkeit vorgeschrieben ist, nur überbrücken, wenn eine Brandausbreitung ausreichend lang nicht zu befürchten ist oder wenn Vorkehrungen hiergegen getroffen sind.“
Dies gilt jedoch nicht für
Vorausgehende Sachverhalte geben die in der Musterbauordnung festgelegten Anforderungen wieder, die jeweils geltende Landesbauordnung kann hiervon abweichen. Außerdem ist projektabhängig zu klären, ob sich die Anforderungen bei Sonderbauten durch geltende Sonderbauvorschriften (z.B. Hochhausrichtlinie, Beherbergungsstättenverordnung, Gaststättenverordnung, Industriebaurichtlinie, Vorschriften für fliegende Bauten, Versammlungsstättenverordnung, Verkaufsstättenverordnung, Richtlinien für Kindergärten, Krankenhäuser, Schulen,) oder entsprechende ersatzweise Festlegungen der Bauaufsichtsbehörde ändern.
In der M-LüAR ist insbesondere geregelt, wann die Verwendung brennbarer oder schwerentflammbarer Baustoffe zulässig ist und welche Anforderungen an die Installation von Lüftungsleitungen und an ihre Durchführung durch feuerwiderstandsfähige raumabschließende Bauteile bestehen.
Lüftungsanlagen im Mehrfamilienhaus: Bei Mehrfamilienhäusern kommen häufig dezentrale Geräte zum Einsatz. Werden zentrale Lüftungsanlagen eingesetzt so sind damit wohnungszentrale Anlagen gemeint; das bedeutet dass jede Wohnungseinheit über ein eigenes Gerät und ein eigenes Leitungssystem verfügt, andernfalls würden die Anforderungen an Schallschutz und Brandschutz zwischen den Wohneinheiten die Kosten in die Höhe treiben. Einige Hersteller bieten besonders kompakte Geräte für Sanierungen an, die im Flur oberhalb einer abgehängten Decke angeordnet werden und über Zu- und Abluftöffnungen in den Wänden die angrenzenden Räume be- und entlüften.
Leitungsführung: Bei der Verlegung der Leitungen muss darauf geachtet werden, dass sich in unmittelbarer Nähe von Zuluftleitungen keine anderen schallemittierenden Rohre oder Leitungen befinden. So können beispielsweise Rohre von zentralen Staubsaugeranlagen Schall übertragen, aber auch ungeschützte Sanitärleitungen und Fallrohre. Wenn Lüftungsleitungen und Abwasserrohre in einem Schacht geführt werden, sind Maßnahmen zu treffen, die eine Schallübertragung verhindern.
Des Weiteren muss bei der Ausführung darauf geachtet werden, dass sich die Ansaugöffnung der Außenluftleitung nicht in der Nähe einer Geruchsquelle (z.B. Kompost, Mülltonnenbehälter etc.) oder der Ausblasöffnung der Fortluftleitung befindet. Andernfalls werden Geruchsemissionen ins Gebäude eingetragen und dadurch die Zuluft belastet. Auch sollte vermieden werden, dass der Wind die verbrauchte Fortluft zur Außenluftöffnung bläst, weshalb die Außenluftöffnung eher auf der windzugewandten, die Fortluftöffnung dagegen eher auf der windabgewandte Seite des Gebäudes liegen sollte. Ein zusätzlicher Faktor ist die Sonneneinstrahlung, die das Lüftungsrohr im Sommer so stark erwärmen kann, dass die Kühlfunktion des nachgeschalteten Erdwärmerohres eliminiert wird. Auch muss der Lüftungsturm der Außenluft mit feinmaschigen Gittern gegen den Eintrag von Verunreinigungen und Fremdkörpern geschützt werden.
Schallentkoppelte Lagerung: Wenn sich während der Nutzung der Anlage oder bereits in der Bauphase Vibrationsgeräusche bemerkbar machen, die schwer zu orten sind und nicht direkt aus der Lüftungsöffnung kommen, sollte überprüft werden ob das Geräusch auf eine unzureichende Schallentkopplung bei der Lagerung des Gerätes zurückzuführen ist.
Einregulierung: Sowohl die DIN als auch die EnEV fordern die Einregulierung der Lüftungsanlage durch die ausführende Fachfirma um die projektierten Werte zu überprüfen und etwaige Anpassungen vornehmen zu können. Das Einregulierungsprotokoll ist auch ein wichtiger Nachweis bei Zertifizierungen durch das Passivhausinstitut.
DIN 4108-7, Wärmeschutz und Energie-Einsparung in Gebäuden, Teil 7: Luftdichtheit von Gebäuden. Anforderungen, Planungs- und Ausführungsempfehlungen sowie -beispiele
DIN V 18599-6, Berechnung des Nutz-, End- und Primärenergiebedarfs für Heizung, Kühlung, Lüftung, Trinkwarmwasser und Beleuchtung
DIN EN 1946-6, Lüftung von Wohnungen. Regelungen und technische Vorgaben zu Freier Lüftung, dezentralen und zentralen Anlagen für Abluft und Zu-und Abluftsystemen.
DIN EN 12779, Lüftung von Nichtwohngebäuden - Allgemeine Grundlagen und Anforderungen für Lüftungs- und Klimaanlagen und Raumkühlsysteme; Deutsche Fassung EN 13779:2007
DIN EN 13779, Lüftung von Nichtwohngebäuden – Allgemeine Grundlagen und Anforderungen für Lüftungs- und Klimaanlagen und Raumkühlsysteme.
EEWärmeG 2011, Erneuerbare Energien Wärmegesetz (EEWärmeG 2011)
VDI Richtlinie 2081, Geräuscherzeugung und Lärmminderung in Raumlufttechnischen Anlagen.
Muster-Lüftungsanlagen-Richtlinie, Muster-Richtlinie über brandschutztechnische Anforderungen an Lüftungsanlagen (M-LüAR), Stand 29.09.2005
Quelle: bauwion
