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Quelle: NASA
Erfahrungen mit Planung und Ausführung
von Wohnungslüftungsanlagen
Fehlervermeidung bei Planung und Betrieb
Energieagentur Rheinland-Pfalz
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Systeme der Wohnungslüftung
Systeme der Wohnungslüftung
Ventilatorgestützte Lüftung
Fensterlüftung
Freie Lüftung
Zu- / AbluftsystemeAbluftsystemeSchacht- / Auftriebslüftung über
ALD
Therm. Auftrieb maß-gebliche Antriebskraft
Querlüftung über ALD
Wind maßgebliche Antriebskraft
Schachtlüftung mit Einzelschächten
Antriebslüftung in mehr-
Geschossigen Wohnungen
Lüftungsgeräte mit/ohne WRG
Zentralventilator Lüftungsanlagen mit/ohne WRG
EFH - MFH
Einzelventilator Lüftungsanlagen
ohne WRGEFH - MFH
DIN 1946 - 6
Allgemein anerkannte Regeln der Technik
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DIN 1946 - 6
• Diese Ur-Norm aller Normen liefert sozusagen die juristische Übersetzung der Normen, denn es gibt juristisch drei völlig verschiedene Bedingungs-Wörter. Dies sind:
• am MUSS führt kein Weg vorbei
• das SOLL muss mit dem Bauherrn vereinbart werden
• das KANN liegt im Ermessensspielraum des Planenden
DIN 820
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Komponenten eines Lüftungssystems
Filter
AULFOL
ZUL
ABL
Zuluftzone AbluftzoneÜberström-
zone
+
5
2.2.1.2 Komponenten eines Lüftungssystems:
Außenluftdurchlass
Außenluftfilter
G3 G4 F8
6
Außenluftdurchlass
Planungsgrundsätze Außenluftdurchlass (ALD):• Schlagregensicher
• 3-m-über GOK
• Vogelschutzgitter
• Straßenseite vermeiden
• VDI 6022 Hygiene
• Filterung der angesaugten Luft
Filter
3-stufige Außenluftfilter
G3, G4 (2,2 m²)
und F8 (11 m²)
G4-Filter Abluft
DIN 1946-6
VDI 6022 Hygiene
Dichter Einbau auf der Reinluftseite
PHI-Kriterium: Außenluftfilter min. F7, Abluftfilter min. G4
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Filter = Probleme vermeiden
Erdwärmetauscher
AULFOL
ZUL
ABL
Zuluftzone AbluftzoneÜberström-
zone
+
8
EWT
Luft - Erdwärmetauscher
Luft - Erdwärmetauscher
Quelle: ETH-Bericht Zürich
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Quelle: ETH-Bericht Zürich
Luft - Erdwärmetauscher
Komponenten eines Lüftungssystems:
Merkmale Luft - Erdwärmetauscher:• innenseitig glatt - VDI 6022: Hygiene• 1-3 m unter Erde• durchgängig, d.h. von der Rolle, bei EFH 20 – 30 m, li. Durchm.: ca. 200
mm• Strömungsgeschwindigkeit: 2-3 m/s• keine Steckverbindungen• Kellergeschoss: Kondensatablauf mit Gefälle > 3 %, Entwässerung bei
Gebäudeeintritt 5-10 mm Schlauch, - keinen 30-40 mm Syphon. Auf drückendes Wasser prüfen!
• ohne KG waagerecht, d.h. Toleranz < 3 mm auf 20 m• Gebäudeeintritt luftdicht herstellen
Merkmale Wasser - Erdwärmetauscher:• Druckverlust des WT prüfen. Empfehlung: < 10 Pa• Frostschutzmittel• Vorsicht: Kondensat in der WT-Box bei Sommerkühlung• Falls Sommer-Kühl-Nutzung: Effizienzpumpe, d.h. < 10 W
(Rohrquerschnitte ggf. größer)
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AULFOL
ZUL
ABL
Zuluftzone AbluftzoneÜberström-
zone
Frostschutzvorerhitzer
+
Warum braucht man einen Frostschutzvorerhitzer?
Außenluft
- 5 °C
Zuluft
Abluft
20 °C
Fortluft 0 °C
WRG,eff = 80 %
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2.2.1.2 Komponenten eines Lüftungssystems:
Frostschutzvorerhitzer im Vergleich
Luft-EWTWasser-EWT
elektrisch
< - 3°C
< - 3°C
10 °C
PHI-Kriterium:
Schaltgrenze bei - 3 °C
Frostschutzvorerhitzer –unterhalb welcher Außenlufttemperatur?
• je ungenauer die Temperaturmessung + je ängstlicher die Hersteller desto früher setzt der Frostschutz ein
• Empfehlung: Herstellergarantie tfrost < -3 °C
• besser: EWT vorschalten oder Gerät mit Feuchterückgewinnung mit Herstellergarantie tfrost < -15 °C
PHI-Kriterium: frostfrei bei -15 °C
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Lüftungsgerät mit Wärmerückgewinnung
AULFOL
ZUL
ABL
Zuluftzone AbluftzoneÜberström-
zone
+
Platten-KreuzGEGENstrom-Wärmetauscher
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Wärmerückgewinnungsverfahren
Lüftungsgeräte - Klassifizierung
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AUAB
AUZU2
Δ
Δ
AuAb
p
elFoAb
efft,WRG,cm
P
η
Wärmebereitstellungsgradnach Definition des DIBt
(Prüfergebnis)
Rückwärmzahl (RWZ)nach VDI 2071 bzw. DIN EN 13141
effektiver Wärmebereitstellungsgradnach Definition des DIBt
(in Anlehnung an DIN V 4701-10)
Effektiver trockener Wärmebereitstellungsgrad
nach Definition des Passivhaus Instituts
„Wärmerückgewinnung“ – Definitionen
Verluste´h
´h´
MAX
IST
WRG
AuZu
AuZu
MAX
ISTrtunkorrigieWRG,
h -h'
h-h
h'
h' η'
Wassergehalt
Temperatur
Eigenschaften der Luft:hx-Diagramm
15
%,,︶︵
PHI
,,
378421
3030821
AuAb
elFoAb
efftWRGcV
P
Au
Zu
Ab
Fo
8°C 17°C
4°C 21°C
Beispielrechnung „Wärmerückgewinnung“ nach PHI
PHI-Kriterium:pel < 0,45 W/(m³/h)
Lüftungsgerät – spezifische Leistungsaufnahme
Spezifische Leistungsaufnahme pel
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Energieströme durch die Gehäusewand reduzieren den Wärmebereitstellungsgrad
Min. Gehäusedämmung: 50 bis 80 mm bei WLG 040 nach DINPHI-Kriterium: max. Leckage 3 % des mittleren Volumenstromes
Lüftungsgerät – Aufstellort und Dämmung
Dämmung, damit die Wärme im Gebäude nicht verloren geht
Dämmung, damit die Wärme im Luftkanal nicht verloren geht
k a l t
k a l t
Kanäle müssen möglichst kurz und gut gedämmt sein! (Empfehlung: 100 mm Dämmung)
w a r m
w a r m
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Ventilatoren
AULFOL
ZUL
ABL
Zuluftzone AbluftzoneÜberström-
zone
+
Motoren und Ventilatoren
• Motoren und Ventilatoren sind zwei verschiedene technische Komponenten. Diese sind bei Wohnungslüftungsgeräten fast immer eine Einheit, da die Motoren die Ventilatoren DIREKT antreiben.
• Gleichstrommotoren i.d.R. effizienter als Wechselstrommotoren
• Radialventilatoren i.d.R. effizienter als Axialventilatoren
• Geräte-Schallleistungspegel sehr unterschiedlich, gute Geräte < 45 dB (A)
• Schalldruckpegel an den Gerätestutzen d. Gerätes < 50 dB (A)
• PHI-Kriterium:< 0,45 Wh/m³ spez. Leistungsaufnahme des Gesamtgerätes
• PHI-Kriterium: Geräte-Schalldruckpegel im Aufstell(neben)raum < 35 dB (A)wenn > 35 dB (A), Gerät im separaten Technikraum aufstellen
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PHPP-Blatt „Lüftung“ – Balancierte Passivhauslüftung
Balanciert laut PHI: mZuluft = mAbluft
PHI-Kriterium: maximal 10% Disbalance
Ventilatoren – Disbalance
• Außenluftfilter sind verschmutzt.
• Mangelnde Einregulierung
• Defekte Regelelektronik
Auswirkungen einer Dis-Balance?
• Kaltlufteinfall durch Infiltration
• Wärmeverlust durch Exfiltration ggf. Kondensat im Bauteil
• Unzureichende Heizleistung
• Ggf. Schäden am Gebäude durch z.B. Kondensationen in der Konstruktion
• Veränderte Wärmerückgewinnung
Ursachen einer Dis-Balance?
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• Einregulierung bei teilverschmutzten Filtern
• Constant Flow Ventilatoren. Diese versuchen die Balance beizubehalten, d.h. Sie regeln automatisch nach.
• Filterüberwachungseinrichtung
• Filterwiderstände Außenluft und Abluftfilter ca. gleich hoch
Ventilatoren – Disbalance
Vermeidung einer Dis-Balance?
Lufterhitzer
AULFOL
ZUL
ABL
Zuluftzone AbluftzoneÜberström-
zone
+
20
Lufterhitzer im Vergleich
Zentrale Lufterhitzer Einzelraum Lufterhitzer
elektrisch elektrisch
Wasser
Wasser
Beispiel Mini-WW-Lufterhitzer
Hersteller: FiLu – Filter- und Lufttechnik, Köln
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Beispiel Einzelraumregelung mit WW-Lufterhitzern
Zulufttemperatur
Einzelraumregelung mit WW-Lufterhitzern
Deckenuntersicht Dämmung
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Zuluftverteilung
AULFOL
ZUL
ABL
Zuluftzone AbluftzoneÜberström-
zone
+
Zuluftverteilung
• Wickelfalzrohr Stahlblech
• flexible, gedämmte Schläuche (Alu, Mineralwolle)
• flexible Kunststoffschläuche PE
• Flachkanäle Stahlblech, Kunststoff
• Stahlkanäle Rechteckquerschnitt
Steckverbindungen, „Redus“, Winkelstücke, T-Stücke
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Zuluftverteilung – Stahl - Flachkanal
Schalldämpfung
AULFOL
ZUL
ABL
Zuluftzone AbluftzoneÜberström-
zone
+
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Zuluftdurchlass
AULFOL
ZUL
ABL
Zuluftzone AbluftzoneÜberström-
zone
+
verstellbarer Luftauslass Zu + Abluft im Flur
Zuluftdurchlass
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Überströmzone
AULFOL
ZUL
ABL
Zuluftzone AbluftzoneÜberström-
zone
+
Überströmung – freie Mindestfläche
Überström‐Luftvolumenstrom in m³/h 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100
Türen mit Dichtung seitlich und oben
freie Mindestfläche
in cm²
25 50 75 100 125 150 175 200 225 250
Türen ohne Dichtung 0 25 50 75 100 125 150 175 200 225
Beispiel:
DS-Tür = 1,01 m breit (Türblattbreite 0,985 m) und V = 40 m³/h :
Höhe Unterschnitt = 100 cm² : 98,5 cm = 1,015 > 1 cm
100
Quelle: DIN 1946-6 Tab. 17
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Überströmelemente
Quelle: Planet
Abluftdurchlass
AULFOL
ZUL
ABL
Zuluftzone AbluftzoneÜberström-
zone
+
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Beachten:
VDI 6022
Hygiene
Abluftdurchlass – Filter G4
Abluftfilter – Probleme vermeiden
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Fortluft
AULFOL
ZUL
ABL
Zuluftzone AbluftzoneÜberström-
zone
+
Abluft - Fortluft
Außenluft
- 5 °C
Zuluft
Abluft
20 °C
Fortluft 0 °C
WRG,eff = 80 %
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Fortluftdurchlass – Planungsgrundsätze
• Düse statt Gitter
• über Kopfhöhe
• Abstand zum Außenluftdurchlass
• Tropfkante für Kondensat!
Außenluft
- 5 °C
Zuluft
Abluft
20 °C
Fortluft 0 °C
WRG,eff = 80 %
30
Fortluftdurchlass am EFH-Flachdach
min. DN 150
Dämmung min. 100 mm, diffusionsdicht
luftdichter Anschluss an Decke
luftdichter AnschlussDämmung an Rohr
Dämmung durch Betondecke führen
Abdichtung anRohr hochführen
Abstände einhalten> Notablauf> Schneehöhe
- Vogelschutzgitter- Tropfkante
gesamte Rohrlängedämmen
Dimensionierung
40 m³/h Wohnen
25 m³/h Kind, Schlafen
40 m³/h Küche
20 m³/h Bad
20 m³/h Dusche, WC
Flur, Treppenhaus, Nebenräume
AUL
FOL
ZUL
ABL
Zuluftzone AbluftzoneÜberström-
zone
+
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Berechnung der Lüftungswärmeverluste
QL = nL * VL * c * Gt
energetisch wirksamer Luftwechsel
[h-1]
Raumluftvolumen der Lüftung
[m³]
Wärmespeicher-kapazität der Luft
[Wh/m³K]
Gradtagzahl
[kKh/a]
Lüftungswärme-verluste
[kWh/a]
QV
QG
QH
QT
QLQS
QI
QF
nicht nutzbar
QWWWärmeKessel
EndenergieGasPrimärenergie
Förderung, Umwandlung, Aufbereitung, Transport
UmwandlungBereitschaftswärme
SpeicherungVerteilung
Verteilung
EndenergieStrom
Primärenergie
Haushaltsstrom
Hilfsstrom
Systemgrenze Passivhaus
Energieflussdiagramm eines Passivhaus - Einfamilienhauses
QS = solare Wärmegewinne
QI = interne Wärmegewinne
QF = Freie Wärme
QG = Summe Wärmegewinne
QL = Lüftungswärmeverluste
QT = Transmissionswärmeverluste
QV = Summe Wärmeverluste
QH = Heizwärmebedarf
QWW = Wärmebedarf Warmwasser
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Das Bild kann zurzeit nicht angezeigt werden.
Öko-Lüfter
Inventerwww.blumartin.de
Energiebank
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Volumenstrom: 80 – 200 m³/h
elektrische Leistung: 4 – 31 W
Wärmebereitstellungsgrad WRG,t,eff 88 %
Rückfeuchtezahl: 80 %
Schalldämmmaß Rw: 21 dB
www.oekoluefter.de
www.fi-lu.de
35
www.fi-lu.de
Planungsrichtlinien
DIN 1946 „RLT-Anlagen“
DIN 18017-3 „Lüftung v. Bädern u. Toilettenräumen ohne Außenfenster…
VDI 6022 „Hygienische Anforderungen“
DIN 18379 „VOB, Teil C: Raumlufttechnische Anlagen“
VDI 2081 „Geräuscherzeugung und Lärmminderung“
DIN 4109 „Schallschutz im Hochbau“
VDI 4100 “Schallschutz von Wohnungen“
DIN 24163 „Ventilatoren; Leistungsmessung, Normkennlinien
VDI 2076 „Leistungsnachweis für Wärmetauscher…“
DIN EN 779 „Partikel-Luftfilter für die allgemeine Raumlufttechnik-…“
DIN 24145 „Raumlufttechnik-Luftleitungen-Wickelfalzrohre“
DIN 24147-1 „Raumlufttechnik-Formstücke für runde Luftleitungen…“
LÜRA „Brandschutztechn. Anforderungen an Lüftungsanlagen“
ASR „Arbeitsstättenrichtlinie Lüftung“
VDI 2071 „WRG in RLT-Anlagen“
DIN EN 12599 „Einregulierung von Lüftungsströmen“
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www.ibn-passivhaus.de
Dipl.-Ing. Andreas NordhoffIBN Institut für Bauen und Nachhaltigkeit
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