Aufbau von Lüftungsanlagen, Unterbringung der Komponenten
Für gute Luft, niedrige Heizkosten und maximale Energieeffizienz von Wohngebäuden sind Lüftungssysteme mit Wärmerückgewinnung die beste Lösung. Allerdings gibt es bei der praktischen Umsetzung keinen Königsweg, der für alle Gebäude und Anforderungen gilt. Selbst sehr individuelle oder außergewöhnliche Zielvorgaben lassen sich in der Regel mit mehreren Lüftungskonzepten erreichen, sodass hier sowohl der Planung als auch der Kompetenz und Erfahrung des Planers von größter Wichtigkeit sind. Zahlreiche Anforderungen, Voraussetzungen, Ziel- und Grenzwerte ergeben sich aus den gesetzlichen Regelungen und Normen; daneben sind individuelle Wünsche und Gewohnheiten, Bausituationen (von der Lage oder Dämmung bis hin zum Grundriss der Wohnung), Zeitpläne und natürlich Budget und Kostenplanung zu berücksichtigen.
Lesen Sie hier, wie Lüftungssysteme für Wohngebäude arbeiten, welche Komponenten erforderlich sind und wie diese am besten untergebracht oder nachträglich eingebaut werden können.
Zentrale Lüftungssysteme für Wohnhäuser
Eine zentrale Lüftungsanlage, egal ob im Ein- oder Mehrfamilienhaus, benötigt nur ein Lüftungsgerät. Dieses sollte so nah wie möglich an der Außenwand bzw. Fassade sitzen, damit die Leitungen für Außen- und Fortluft kurz gehalten werden können. So entstehen keine zu großen Kaltbereiche, die extra gedämmt werden müssen, und der Wärmeverlust ist deutlich geringer.
Die meisten zentralen Lüftungsgeräte werden im Dachgeschoss, Keller, Hausanschluss- oder Hauswirtschaftsraum installiert; dort stören sie Augen und Ohren am wenigsten, können selbst ungestört arbeiten und sind für Wartungsarbeiten gut zugänglich. Außer dem Stromanschluss kann das Lüftungsgerät noch einen Abwasseranschluss benötigen, um Kondenswasser abzuleiten. Viele moderne Zentralgeräte bringen den Wärmetauscher für die Wärmerückgewinnung, einen Volumenstromregler oder ein zusätzliches Heizregister mit; diese Komponenten sind dann bereits optimal untergebracht und lassen sich über das Bedienelement der Lüftungszentrale mit ansteuern.
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Luftleitung und Luftverteilung
Die Effizienz einer zentralen Wohnraumbelüftung hängt zum großen Teil von der Luftverteilung ab; auch diese kann auf verschiedene Weisen realisiert werden. Bei Neubauten werden Rohrleitungen, Lüftungsschächte, Luftkanäle, Verteiler etc. von Anfang an in die Planung integriert und unsichtbar in den Geschossdecken, Fußböden oder Wänden verlegt. Für eine einfache Montage können flexible Rohrleitungen genutzt werden, über die sich auch zwei Stockwerke gleichzeitig versorgen lassen. Ob und wo z. B. Flexrohre oder eckige Luftkanäle verwendet werden, hängt nicht nur von der Einbausituation ab, sondern auch von der benötigten Luftmenge, dem erforderlichen Volumenstrom und Luftdruck sowie zahlreichen weiteren Faktoren, die bereits vor Beginn der Baumaßnahmen im Lüftungskonzept festgelegt werden.
Das Lüftungskonzept für Neubauten
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Die Luftleitungen müssen leicht zu reinigen und alle wichtigen Komponenten für Wartungsarbeiten zugänglich sein. Beim (nachträglichen) Integrieren von Komponenten ins Leitungssystem dürfen die guten Reinigungseigenschaften (z. B. glatte Innenflächen) nicht beeinträchtigt werden. Bei der fachgerechten Planung und Installation von Luftleitungen sind zahlreiche Normen und Regeln zu beachten. Dämmung, Schallisolation und ggf. Gefälle dienen nicht nur dem Komfort, sondern sind wesentlich für den sauberen, sicheren und effizienten Betrieb der Anlage.
Zum Nachrüsten von Luftleitungssystemen sind vorgefertigte Module erhältlich, die zeit- und platzsparend (z. B. auch Aufputz) installiert werden können und integrierte Schalldämpfer, Volumenstromregler, Luftverteiler, Sensoren oder weitere Komponenten enthalten. Viele Sanierer entscheiden sich jedoch aus Kostengründen oder ästhetischen Erwägungen für eine dezentrale Lüftung oder Einzelraumlösung, die zur Erfüllung der gesetzlichen Vorgaben reicht, kein Leitungssystem benötigt und sich schnell installieren lässt. Erforderlich ist dann nur ein Wanddurchbruch (z. B. Kernbohrung) pro Lüftungsgerät und mindestens ein Lüftungsgerät pro Wohneinheit bzw. zu lüftenden Raum.
Ein- und Auslässe
Um die Zuluft gleichmäßig in alle Wohnräume zu verteilen, müssen zahlreiche Ein- und Auslässe geplant werden. Wie viele genau und in welchen Räumen, wird ebenfalls schon vorher im Lüftungskonzept festgelegt; es ergibt sich aus dem ermittelten Gesamtluftbedarf (Außenluftvolumenstrom) und der Definition der Zuluft-, Abluft- und Überströmbereiche.
Egal, ob die Luft über Deckenauslässe, Wandauslässe oder Bodenauslässe in die Zulufträume eingebracht wird, die entsprechenden Komponenten müssen so platziert werden, dass der Komfort weder durch Zugluft noch durch Strömungs- oder Ventilatorgeräusche beeinträchtigtwird. Zusätzlich zum Schallschutz muss auch der Brandschutz berücksichtigt werden, nicht nur in Steigschächten und vertikalen Luftleitungen, sondern in allen Luftkanälen.
Lüftungsgeräte für zentrale Lüftungsanlagen
Bei Zentralanlagen hängt die Anzahl der benötigten Ventilatoren nur von der Art des Lüftungskonzepts ab. Reine Abluftanlagen brauchen lediglich einen Abluftventilator, der üblicherweise oben im Dach sitzt und die verbrauchte Luft aus Bad, Toilette oder Küche über einen Lüftungsschacht ins Freie befördert. Die Gebäudehülle muss sowohl für die Fortluft als auch für die Außenluft durchbrochen werden; in diesen Bereichen wird eine besonders gute Dämmung gebraucht.
Zentrale Lüftungsgeräte für Zuluft- und Abluftsysteme haben zwei Ventilatoren, zwei Eingänge (für Außenluft und Abluft) und zwei Ausgänge (für Zuluft und Fortluft). Es sind ebenfalls zwei Durchbrüche für Außenluft und Fortluft nötig, die weit genug voneinander entfernt (etwa über Eck) liegen und so positioniert sein sollten, dass sie auch keine Nachbarn stören.
Bei der kontrollierten Wohnraumlüftung mit Wärmerückgewinnung sitzt auch der Wärmetauscher im Lüftungsgerät. Dort begegnen oder kreuzen sich die beiden Luftströme, und bis zu 90 % der Abluftwärme werden auf die Außenluft übertragen, bevor die Fortluft ins Freie befördert wird. Bei Lüftungsanlagen mit Heizfunktion kann die vorgewärmte Außenluft vom Heizregister noch weiter erwärmt werden, um Zuluft in der angeforderte Raumlufttemperatur bereitzustellen. Auch die Bypassfunktion zum Umgehen des Wärmetauschers und das Abkühlen der Außenluft im Sommer können so vom Zentralgerät übernommen werden.
Bei Neubauten sollte der Grundriss der Wohnungen oder des Hauses das besonders hygienische und effiziente Lüftungsprinzip der Kaskadenlüftung ermöglichen. Dabei wird die Zuluft in Schlafzimmer, Wohnzimmer und/oder Büros eingeleitet und strömt von dort durch natürliche Umwälzung über Korridore, Treppen etc. in die am stärksten belasteten Räume Küche, Bad und Klo. Dort wird sie durch Filter in die Abluftleitung und zurück zum Zentralgerät gesaugt.
Auch bei der Verbundlüftung, bei der die Zuluft zuerst in einen Zentralbereich und von dort in die Wohnräume und weiter zur Ablufteinheit geführt wird, wird die natürliche Luftzirkulation genutzt, was den Installationsaufwand verringert. Allerdings ist die Kaskadenlüftung der Verbundlüftung in Bezug auf die Hygiene überlegen.
Neben Lüftungsgerät, Luftleitungen, Verteilern, Sensoren und anderen Hardwarekomponenten gehören zur Lüftungsanlage auch Steuer- und Regelungstechnik sowie Bedienelemente. Auch in diesem Bereich gibt es verschiedene Optionen, von smarten, cloudbasierten Systemen, die über Internet, WLAN oder Apps programmiert, überwacht und (fern-)gesteuert werden können, bis hin zu Schaltern, Wandpaneelen und handlichen Funkfernsteuerungen.
Der Vorteil smarter Systeme liegt in der Möglichkeit, weitere Geräte in das Haussystem einzubinden und so besonders präzise Programme oder Automatisierungen zum Wohlfühlen, Zeit- und Geldsparen zu realisieren. Solche hochmodernen digitalen Lösungen lohnen sich jedoch meist nur, wenn tatsächlich viele geeignete Komponenten vorhanden sind und in das System integriert werden.
Für maximale Energieeffizienz sind umfassende Automatisierungen in der Regel effizienter als individuelle Einstellungen oder spontane Änderungen. Die gängigsten Programme wie Tag/Nacht, Winter/Sommer, Werktag/Wochenende oder Automatisierungen für Abwesenheitszeiten sind bei fast allen modernen Systemen möglich. Darüber hinaus muss sich jede Funktion, die die Anlage bietet, natürlich auch von den Benutzern regeln lassen, und zwar idealerweise mit robusten, gut ablesbaren und intuitiv bedienbaren Geräten.
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Wärmetauscher oder Wärmepumpe?
Für die Wärmerückgewinnung gibt es verschiedene Möglichkeiten, die die Komponenten und den Aufbau der Lüftungsanlage beeinflussen. Dabei geht es im Wesentlichen darum, welche Geräte zur Wärmerückgewinnung genutzt werden und wo sich die erforderlichen Komponenten am besten platzieren lassen.
Hinweis: Definitionen, wichtige Begriffe und Informationen für die Praxis finden Sie in der VDI-Richtlinie VDI 2071 – Wärmerückgewinnung in raumlufttechnischen Anlagen.
Außer Plattenwärmetauschern und Kreuzstromwärmetauschern, die in Wohnraumlüftungssystemen sehr häufig verwendet werden, kommen auch andere Arten von Wärmetauschern zum Einsatz, die beispielsweise mit Kältemitteln arbeiten, um die Wärmeübertragung zu maximieren oder den Luftstrom abzukühlen. Wärmepumpen, die sich problemlos in Lüftungssysteme integrieren lassen, sind eine weitere Möglichkeit zur Wärmerückgewinnung.
In einem Heizungs- und Lüftungssystem mit Luft-Luft-Wärmepumpe wird die angesaugte Außenluft zum in der Wärmepumpe integrierten Wärmetauscher geleitet. Dort kann die Abluftwärme auf die Frischluft übertragen und die vorgewärmte Außenluft anschließend noch auf die gewünschte Raumlufttemperatur erhitzt werden.
Luft-Wasser-Wärmepumpen nutzen ebenfalls die Abluftwärme, allerdings wird die Energie für die Warmwasserbereitung genutzt. Dies erfordert allerdings eine erhebliche Energiemenge, daher ist es nur bei großen Luftmengen (also in großen Häusern) sinnvoll, eine Wärmepumpe für die Wasserheizung und Brauchwassererwärmung arbeiten zu lassen. Außerdem lohnt es sich bei jedem Lüftungs- oder Heizungssystem, das voll auf elektrische Energie setzt, den Strom mittels Photovoltaik selbst zu erzeugen.
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