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Lüftungseffektivität von Wohnungslüftungsanlagen (WLA) und ihr Potential zur Energieeinsparung

Die verschärften Anforderungen der Energieeinsparverordnung (EnEV) an die Luftdichtheit der Gebäudehülle führen zu einem zunehmenden Einsatz von Wohnungslüftungsanlagen zur Erfüllung der hygienischen und bauphysikalischen Anforderungen in Räumen. Bei diesen Anlagen werden die Auslegungsluftvolumenströme unter Annahme einer idealen Mischströmung im Raum bestimmt, wobei die Effektivität der Luftführung hierbei nicht betrachtet wird. Ziel der Arbeit ist der Vergleich der Lüftungseffektivität verschiedener Luftführungssysteme mit unterschiedlichen Luftdurchlässen und Positionen. Der betrachtete Raum ist ein typisches Wohnzimmer mit 20 qm Grundfläche. Die Strömungsvorgänge und die Schadstoffausbreitung im Raum werden anhand von numerischen Strömungssimulationen dreidimensional berechnet und die Lüftungseffektivität verschiedener Varianten ermittelt. Die Simulationsergebnisse zeigen, dass sich durch eine gezielte Luftführung im Raum eine verbesserte Lüftungseffektivität herstellen lässt. Hierzu ist je nach Art und Anbringung der Luftdurchlässe eine Lüftungseffektivität von bis zu 1,5 erzielbar. Zur Validierung der Simulationsergebnisse werden ausgewählte Varianten zusätzlich im Raumluftströmungslabor experimentell untersucht. Die Lüftungseffektivität wird anhand des Spurengasmessverfahrens bestimmt. Die experimentellen Ergebnisse zeigen eine sehr gute quantitative und qualitative Übereinstimmung mit den Simulationen, so dass sich die numerischen Modelle als gut geeignet erweisen. Mit einer Verbesserung der Lüftungseffektivität kann der hygienisch benötigte Mindestaußenluftvolumenstrom reduziert und somit das energetische Einsparpotenzial aufgezeigt werden. Hierfür werden thermisch-energetische Jahressimulationen zur Ermittlung des Heizwärme‐ bzw. Hilfsenergiebedarfs verschiedener Varianten durchgeführt. Die Ergebnisse zeigen, dass sich bei einer Lüftungseffektivität von 1,5 und einem entsprechend reduzierten Außenluftvolumenstrom Einsparungen von etwa 20 Prozent beim Heizwärmebedarf erreichen lassen. Daneben kann etwa 34 Prozent des Hilfsenergiebedarfs eingespart werden.

Folgendes könnte Sie auch interessieren:

Bücher, Broschüren

Anton Höß
Welche Lüftung braucht das Haus?
Gebäudelüftungssysteme und -konzepte
3., überarb. u. aktual. Aufl.
2020, 192 S., 81 Abb. u. 26 Tab., Softcover
Fraunhofer IRB Verlag

 

 

Feuchtigkeitsschäden und Schimmelpilzbefall sind bei den heutigen, hoch wärmegedämmten Gebäuden schwer zu vermeiden. Manuelles Lüften reicht meist nicht mehr aus, sodass neue Lüftungssysteme herangezogen werden müssen. Die wesentlichen Merkmale der verschiedenen Systeme sowie ihre Vor- und Nachteile werden in dem Buch umfassend erläutert. Ausführlich geht der Autor auch auf die zu erwartenden Kosten ein, wodurch Fehlinvestitionen vermieden werden können. Zahlreiche Praxisbeispiele veranschaulichen die Thematik und helfen das richtige Lüftungssystem für Neubauten und Bestandsgebäude zu finden. Architekten, Fachingenieure und Handwerker erhalten mit dem Buch eine praktische Hilfe für die tägliche Arbeit. Die dritte Auflage betrachtet darüber hinaus auch Lüftungssysteme, bei denen Lüftungsgeräte für einzelne Räume mit Zentrallüftungsanlagen kombiniert werden und berücksichtigt die Überarbeitung der DIN 1946-6.

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Dirk Reichel
Zur Zuluftsicherung von nahezu fugendichten Gebäuden mittels dezentraler Lüftungseinrichtungen
Wissenschaft, Band 1
2000, 137 S., zahlr., teils farb. Abb. u. Tab., Softcover
Fraunhofer IRB Verlag

 

 

Mit der stetigen Verbesserung des Wärmeschutzes von Gebäuden, bis hin zum Niedrigenergiehausstandard, erlangen bestimmte bauliche und anlagentechnische Aspekte einen so erheblichen Stellenwert, daß deren verstärkte Berücksichtigung erforderlich wird. In diesem Zusammenhang sind insbesondere die ausreichende, energieeffiziente Zuluftsicherung sowie die Luftdichtheit der Gebäudehülle zu nennen. In dieser Arbeit wird ausführlich auf den Zusammenhang von Energieeinsparung, ausreichender Lüftung und verstärkter Luftdichtheit eingegangen. Die Bereiche bedingen sich über weite Strecken gegenseitig und können bei Nichtbeachtung problematische raumlufthygienische Verhältnisse bzw. einen ungerechtfertigt hohen Heizwärmeverbrauch zur Folge haben. Sichtbarer Ausdruck der vielfach unzureichenden hygienischen Situation in Gebäuden ist das verstärkte Auftreten von Feuchte- und Schimmelpilzschäden. Für den Wohnungsbau kann der Anteil der betroffenen Wohnungen auf ca. 10% abgeschätzt werden. Dabei treten ca. 80% der Probleme in den Aufenthaltsräumen auf. Bislang wird die Diskussion um die Dichtheit von Gebäuden vordergründig unter dem Gesichtspunkt geführt, daß der hohe Grad der Gebäudeabdichtung häufig kaum noch einen nennenswerten Luftaustausch ermöglicht. Diese Betrachtungsweise beschreibt unbestritten einen heute bestehenden problematischen Zustand, der jedoch lediglich für einen prädestinierten Teil der Gebäude Relevanz besitzt. Zu diesen Gebäuden zählen insbesondere Etagenwohnungen des Mehrfamilienhaus-Geschoßwohnungsbaus, die mit fugendichten Fenstern ausgestattet sind, da Etagenwohnungen zumeist aus massiven (nahezu luftdichten) Bauteilen bestehen und darüber hinaus nur geringe Außenwandflächen aufweisen.

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Erhard Mayer
Menschengerechte Raumklimatisierung durch Quellüftung und Flächenkühlung
Bauforschung für die Praxis, Band 13
1995, 190 S., Abb., Tab.,
Fraunhofer IRB Verlag

 

 

Die weltweit beklagten Gesundheits- und Befindensstörungen an Büroarbeitsplätzen werden zu einem großen Teil verursacht durch Probleme mit Zugluft und geringer Luftqualität. Zur Lösung dieser Probleme wurden die praktisch zugluftfreie Quellüftung und die statische Kühlung über die Raumflächen (Decke) vornehmlich in Skandinavien und Deutschland entwickelt. Die Untersuchungen eines Forschungs-Verbundvorhabens sollten dazu beitragen, grundlegende Fragen bei der Einführung dieser Technologie zu klären. Im einzelnen waren dies; Grundlagen, Feldmessungen; Untersuchungen der thermischen Behaglichkeit bei Quellüftung und Flächenkühlung; Einfluß von Wärmequellen und Luftdurchlässen auf Temperatur- und Schadstoffprofile im Raum; Untersuchungen eines Klimasystems mit Deckenkühlung und Quellüftung in Anwendung an Arbeitsplätzen mit erhöhten Luftqualitätsanforderungen; Computersimulation der Funktionserfüllung, Wirtschaftlichkeit und Optimierung der Systeme.

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Forschungsberichte

Bauforschungsberichte, Kurzberichte, Dissertationen, Hinweise auf laufende und abgeschlossene Forschungsvorhaben sowie Bauforschungs-Informationen aus dem deutschsprachigen Raum können Sie sich kostenlos/kostenpflichtig als Download direkt auf den Bildschirm holen oder online auf Papier bestellen.
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Taner Özbiyik
Ringversuch zum Vergleich des Prüfverfahrens für dezentrale Lüftungsgeräte mit alternierender Ventilatordrehrichtung zwischen drei Prüfstellen zur energetischen Bewertung
Bauforschung, Band T 3345
2017, 70 S., 23 Abb., 10 Tab., Softcover
Fraunhofer IRB Verlag

 

 

Die erhöhte Marktnachfrage nach Lüftungsgeräten mit alternierender Ventilatordrehrichtung (auch Umschaltgeräte genannt) führt zu steigendem Interesse der Hersteller an Prüfungen zur Ermittlung der energetischen Kennwerte dieser Geräte. Das Besondere an diesem Gerätetyp ist die zyklische Umkehrung der Luftrichtung zur Wärmespeicherung und -abgabe eines regenerativen Wärmeübertragers. Die bisherigen europäischen und nationalen normativen Prüfvorgaben sind jedoch überwiegend auf der Grundlage von Lüftungsgeräten mit statischen Luftrichtungen aufgestellt worden. Demzufolge sind Lüftungsgeräte mit alternierender Ventilatordrehrichtung in diesen Prüfmethoden kaum bzw. gar nicht als System berücksichtigt.

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Christian Scherer
Emissionen aus Lüftungsgeräten und Kunststofflüftungsleitungen - Vorschläge für ein realitätsnahes Prüfverfahren
Bauforschung, Band T 3346
2017, 71 S., 27 Abb. u. 21 Tab., Softcover
Fraunhofer IRB Verlag

 

 

Für die mechanische Wohnraumlüftung werden üblicherweise Lüftungsleitungen aus Polymermaterialien verwendet. Polymermaterialien können, abhängig vom Materialtyp, den eingesetzten Additiven wie z. B. Weichmacher oder Flammhemmer und Produktionshilfsstoffen, Emissionen an flüchtigen organischen Stoffen (VOC) aufweisen. Im Rahmen dieses Forschungsvorhabens wurden insbesondere Lüftungsleitungen auf ihre VOC-Emissionen hin untersucht. Da für die Emissionsuntersuchungen an Vertretern dieser Produktgruppe keine Prüfverfahren vorgegeben sind, wurden sowohl die Emissionsprüfung gemäß dem AgBB-Schema bzw. dem harmonisierten Normentwurf DIN EN 16516 als auch Untersuchungen in der Mikrokammer, einer Form der Thermoextraktion, zur Bestimmung des Emissionspotentials ausgewählter Lüftungsleitungen und eines Kaltschrumpfbandes herangezogen.

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Klaus Wilmes
Sommerlicher Wärmeschutz bei nicht klimatisierten Gebäuden. Abschlussbericht
Bau- und Wohnforschung
2001, 100 S., Abb.,Tab.,Lit.,
Fraunhofer IRB Verlag

 

 

Ziel des Forschungsvorhabens war es, zu untersuchen, in welchem Umfang derzeit Maßnahmen zum sommerlichen Wärmeschutz geschuldet sind. In dem Bericht werden die Randbedingungen für ein behagliches Raumklima definiert. Die Aufheizung der Raumluft unter sommerlichen Klimaverhältnissen und damit die Behaglichkeit während der Sommermonate kann im Rahmen der Planung eines Gebäudes mit verschiedenen Einflussgrößen wie Fensterflächenanteil, Verglasungsart, Fensterorientierung oder Sonnenschutzmaßnahmen gesteuert werden. Im Hauptteil des Berichtes werden unterschiedliche Berechnungs- und Bemessungsverfahren für den sommerlichen Wärmeschutz vorgestellt. An einer Reihe von Objektbeispielen werden die Konsequenzen eines fehlenden Sonnenschutzes aufgezeigt. Für einige der Objekte werden überschlägliche Bemessungsverfahren beispielhaft einer Simulationsberechnung gegenübergestellt. Eine überschlägliche Bemessung von Sonnenschutzmaßnahmen ist mit dem Nachweisverfahren des Entwurfs der DIN 4108 Teil 2 Ausgabe 1999 möglich. Werden genauere Ergebnisse gefordert, sind außergewöhnliche interne Wärmelasten oder ggf. von den üblichen Gepflogenheiten abweichende Nutzungszeiten zu berücksichtigen, empfiehlt sich in jedem Fall, Simulationsrechnungen durchzuführen. Im Rahmen einer Umfrage bei Fassadenberatern und Planern wurde ermittelt, dass es überwiegend üblich ist, an Büro- und Verwaltungsgebäuden Maßnahmen zum sommerlichen Wärmeschutz auszuführen - ggf. in Verbindung mit einem Blendschutz. Im Wohnungsbau sind Sonnenschutzmaßnahmen noch nicht üblich. Zur Vermeidung von Streitigkeiten empfiehlt es sich daher, die Art und den Umfang von Sonnenschutzmaßnahmen ausdrücklich zu vereinbaren.

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S. Ferchland
Lüftung in Wohngebäuden mit Einzelfeuerstätten
Bau- und Wohnforschung
1993, 88 S.,
Fraunhofer IRB Verlag

 

 

Offene Feuerstätten unterliegen während der Betriebsdauer dem Einfluß des ständig wechselnden äußeren Winddruckfeldes. Inhalt der Arbeit sind numerische Untersuchungen darüber, inwieweit mit Hilfe der Anordnung geeigneter Zuluftelemente die Gebäudedurchströmung hinsichtlich einer Stabilisierung des Betriebspunktes offener Feuerstätten beeinflußbar sind. Für diejenigen Fälle, in denen der Wind frontal auf Gebäudefassaden mit planmäßigen Undichtigkeiten auftrifft, erweist sich unter Berücksichtigung einer optimalen Lüftung der gesamten Wohnung eine gleichverteilte Anordnung druckgesteuerter Zuluftelemente als günstig. Bei einer parallelen Anströmung derartiger Fassaden kann jedoch, bedingt durch die typische Unterdruckbildung, eine sukzessive Verringerung des Differenzdruckes an den Zuluftöffnungen bis zu einer Strömungsumkehr in der Feuerstätte führen. In diesem Fall führen passiv wirkende Zuluftelemente gegenüber einer normalen Fensterlüftung zu keinen Verbesserungen hinsichtlich der Verbrennungsluftversorgung. In extremen Fällen bleibt als Alternative nur eine Verlängerung der wirksamen Schornsteinhöhe. (-z-)

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Grundsätzliche Abklärungen über Systeme zur Lüftung und Heizung bzw. Kühlung von Gebäuden
Bauforschung, Band T 2359
1990, 161 S.,
Fraunhofer IRB Verlag

 

 

Bestandsaufnahme der heute weit verbreiteten sowie neueren Systeme zur Lüftung und Heizung, bzw. Kühlung von Gebäuden. Dadurch soll ein realistisches Bild des aktuellen Standes der Technik und der Erfahrungen in der Praxis aufgezeigt werden. Die zur Erstellung dieser Bestandsaufnahme nötigen Grundlagen wurden durch eine Literaturrecherche erarbeitet. Diese Grundlagen wurden durch folgende Untersuchungen ergänzt: -Befragung von Lüftungsexperten, -Erhebung bei Liegenschaftsbesitzern und Betreibern von Lüftungssystemen, - Untersuchungen an 10 Fallbeispielen. Die Resultate der Arbeit bilden die Grundlage für detaillierte Systemanalysen, die in einer zweiten Projektphase durchgeführt werden sollen. (-y-)

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Zeitschriftenartikel

Folgende Literaturnachweise stammen aus der Datenbank RSWB^®plus. Die Datenbank unterstützt schnell und zielsicher Fachleute aus Planungsfirmen, Industrie und Forschung, sowie Lehrkräfte und Studierende in der akademischen Ausbildung bei Nachweis und Beschaffung von Fachinformation zum Planen und Bauen.

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Händel, Claus
Was braucht es für das richtige Lernklima? Lüftungskonzepte für Schulen und Bildungsstätten (kostenlos)
SBZ Sanitär. Heizung. Klima., 2022

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Kaluza, Jörn; Fiedler, Eckehard
Effiziente Schichtlüftung für Schwimmhallen. "Luftführung Abwärts"
HLH Lüftung/Klima, Heizung/Sanitär, Gebäudetechnik, 2022

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Keller, Lars
Qualität und Maß für Zu- und Außenluft. Projektierung Zu-/Außenluftvolumenstrom nach DIN EN 16798-1
Tab Das Fachmedium der TGA-Branche, 2022

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Fehren, Guido
Frisch ans Lernen. Belüftung von Schulgebäuden
Gebäude-Energieberater GEB, 2022

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Knoll, Klaus
Gemeinsamer Betrieb von Wohnungslüftung und Festbrennstoffkamin. Sachverständigenpraxis (kostenlos)
Moderne Gebäudetechnik, 2022

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