Frische Luft ist für das Wohlbefinden und die Gesundheit des Menschen unerlässlich – auch in Innenräumen sollte daher immer auf eine optimale Frischluftzufuhr geachtet werden. In Neubauten sind Lüftungsanlagen längst zum Standard in der Gebäudetechnik geworden. In den letzten drei Jahren wurden auch Bestandsgebäude vielfach nachgerüstet. Um den Betrieb von Lüftungssystemen so bedarfsgerecht und energieeffizient wie möglich zu gestalten, müssen bei der Planung und Umsetzung verschiedene bautechnische und nutzungsspezifische Anforderungen berücksichtigt werden.
Jedes Gebäude unterscheidet sich in Bezug auf Bauweise und Nutzung, daher ergeben sich auch unterschiedliche Anforderungen an Lüftungsanlagen. Die individuellen Gegebenheiten eines Neubaus oder Bestandsgebäudes müssen unbedingt bei der Planung berücksichtigt werden, um einen optimalen Nutzerkomfort und eine hohe Energieeffizienz zu gewährleisten.
Eine entscheidende Voraussetzung für den effizienten Betrieb eines Lüftungssystems ist die Umsetzung der erforderlichen Luftwechselrate im jeweiligen Gebäude. Diese ergibt sich hauptsächlich aus zwei relevanten Größen: dem Raumvolumen und der Anzahl der Personen. Die Anlage sollte für die Zeiten mit der höchsten Belegung und der höchsten Nutzungsdichte ausgelegt werden, ohne überdimensioniert zu sein.
Das Ziel des Einsatzes von Lüftungssystemen ist der Erhalt der körperlichen Gesundheit und des Wohlbefindens. Moderne Lüftungslösungen sind auch ein wichtiger Bestandteil von Bau- und Sanierungsmaßnahmen. Sie sorgen in immer dichter werdenden Gebäudehüllen für eine konstant hohe Raumluftqualität, ohne dass ständig gelüftet werden muss. Falsches Lüftungsverhalten kann zu Problemen wie zu hoher Luftfeuchtigkeit, Kondensation und Schimmelbildung führen. Ein optimales Raumklima, das Feuchtigkeit, Raumtemperatur und Luftqualität in Einklang bringt, spielt daher eine zentrale Rolle bei der Planung. Die Anlage muss ideal und bedarfsgerecht eingestellt werden, um weder zu feuchte noch zu kalte oder zu warme Innenräume zu haben. Das Raumklima beeinflusst auch die Wahl des geeigneten Wärmetauschers für die Wärmerückgewinnung. Es ist entscheidend, ob Temperatur und Feuchtigkeit bei der Wärmerückgewinnung zurückgewonnen werden sollen. Je nach Gebäude- und Nutzungstyp eignen sich verschiedene Arten von Wärmetauschern. In Schulen sind zum Beispiel Plattenwärmetauscher die geeignete Wahl, da sich normalerweise viele Personen gleichzeitig im Raum aufhalten und die Feuchtigkeit durch die Atemluft der Raumnutzer ausreichend abgeführt wird. Für Büroräume mit wenigen Personen wird ein Feuchteaustausch empfohlen, für den Rotations- oder Enthalpiewärmetauscher geeignet sind. Ein weiterer Aspekt, der berücksichtigt werden muss, betrifft die thermische Nachbehandlung: Muss die Luft nach der Wärmerückgewinnung geheizt oder gekühlt werden? In diesem Fall müssen zusätzliche Heiz- oder Kühlgeräte installiert werden.
Die Filterklassifizierung der Lüftungsgeräte ist ebenfalls entscheidend für eine optimale und gesunde Raumluftqualität. Je schlechter die Außenluftqualität ist, desto höher muss die Filterklasse sein. Auf dem Land ist in der Regel ein Filter der Klasse ePM1 50% (ehemals F7-Filter) ausreichend. In Großstädten mit höherer Feinstaubbelastung kann eine zweistufige Filterung erforderlich sein.
Bei der Installation dezentraler Lüftungsgeräte muss auch der Schallpegel im Betrieb berücksichtigt werden. Insbesondere in Schulen und Büros, wo hohe Konzentration gefordert ist, sollte der Pegel so niedrig wie möglich sein. Ein Pegel von maximal 35 dB(A) bei Nennleistung ist optimal.
Die passgenaue Planung des Kanalnetzes spielt eine wichtige Rolle für einen energieeffizienten Betrieb der Raumlufttechnik. Es ist sinnvoll, die Luftleitungen möglichst kurz zu halten. Räume, aus denen Luft abgesaugt wird, sollten im Gebäude nahe beieinander liegen, um zusätzliche Aufstiegsleitungen oder lange horizontale Leitungen zu vermeiden und den Material- und Kostenaufwand zu minimieren. Fachplaner sollten auch darauf achten, dass der externe Druck der Lüftungsanlage so gering wie möglich ist, um effiziente Strömungsverhältnisse sicherzustellen. Denn je höher der externe Druck, desto höher ist auch die Leistung der Ventilatoren. Da die Leistung exponentiell ansteigt, wirkt sich dies negativ auf die Energieeffizienz aus und verursacht hohe Kosten. Zur regelmäßigen Reinigung der Luftleitungen sollten an geeigneten Stellen Revisionsöffnungen vorgesehen werden. Um die spätere Wartung und Instandhaltung zu erleichtern, ist es auch ratsam, ausreichend Platz für den Zugang zur raumlufttechnischen Anlage vorzusehen. Übrigens: Wenn von Anfang an eine Service Cloud eingeplant wird, kann der Betrieb der Lüftungsanlage noch sparsamer und effizienter gestaltet werden. Die Cloud sammelt und analysiert Daten während des Betriebs und ermöglicht eine einfache Fernwartung sowie schnelles Eingreifen bei Fehlfunktionen.
Um einen nachhaltigen und sicheren Betrieb zu gewährleisten, ist es wichtig sicherzustellen, dass die Lüftungsgeräte bei Nennleistung alle aktuellen ökologischen Gestaltungsrichtlinien (Ökodesign/ErP) erfüllen und den hygienischen Anforderungen der VDI 6022 entsprechen. Es ist auch wichtig sicherzustellen, dass die Geräte hygienisch einwandfrei produziert werden, um Verunreinigungen zu vermeiden.
Eine der häufigsten Fehlerquellen bei der Planung von Lüftungsanlagen ist die Überdimensionierung der Geräte. Wenn die Leistung zu hoch angesetzt wird, sinkt die Energieeffizienz der Anlage und die Betriebskosten steigen. Erfahrungsgemäß ist es ausreichend, eine Leistungsreserve von ca. 10% für die benötigte Luftwechselrate bei höchster Belegung und Nutzungsdichte einzuplanen.
Auch die Einstellung der Luftfeuchtigkeit wird oft unzureichend durchgeführt, was im schlimmsten Fall gesundheitliche Folgen für die Raumnutzer haben kann. Eine zu geringe Luftfeuchtigkeit wirkt sich negativ auf die Schleimhäute aus. Eine relative Luftfeuchtigkeit von etwa 40% bis 60% ist optimal.
Um von Anfang an einen effizienten und bedarfsgerechten Betrieb des Lüftungssystems zu gewährleisten, ist eine fachgerechte Inbetriebnahme in Absprache mit dem Kunden eine wichtige Voraussetzung. Eine sensorbasierte Regelung, die den CO2-Gehalt, die Temperatur, die Feuchtigkeit, VOC usw. berücksichtigt, ist empfehlenswert. Insbesondere der CO2-Gehalt ist ein wichtiger Indikator für die Raumluftqualität – Werte über 800 ppm sollten vermieden werden, da sie sich negativ auf die Gesundheit und das Wohlbefinden auswirken können. Es ist auch sinnvoll, von Anfang an eine variable Anlagenregelung zu planen. Diese ermöglicht die individuelle Programmierung von Zeitplänen und gewährleistet einen bedarfsoptimierten Betrieb. Beispielsweise kann programmiert werden, dass die Lüftungsanlage nur während der Belegungszeiten läuft und sonst in den Grundlüftungsmodus wechselt. Bei längeren Zeiten ohne Nutzung der Räume ist ein energiesparender Umluftbetrieb empfehlenswert.
Neben einer fachgerechten Inbetriebnahme und Einstellung ist es unerlässlich, das Lüftungssystem mindestens einmal jährlich professionell warten und reinigen zu lassen. Der Filterwechsel ist besonders wichtig. Zusätzlich sollte das Kanalnetz regelmäßig mit einem Leckprüfgerät überprüft werden. Es ist wichtig sicherzustellen, dass das gesamte Leitungsnetz dicht ist, da Undichtigkeiten die Volumenströme und damit die Energieeffizienz der Lüftungsanlage erheblich beeinträchtigen.
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