Lüftungsinnovationen: Vom Nischenphänomen zum Mainstream

Wolfgang Richter, Thomas Ender, Ralf Gritzki, Thomas Hartmann
Bewertung von dezentralen, raumweisen Lüftungsgeräten für Wohngebäude sowie Bestimmung von Aufwandszahlen für die Wärmeübergabe im Raum infolge Sanierungsmaßnahmen
Bauforschung für die Praxis, Band 67
2005, 152 S., zahlr. Abb., Tab., Softcover
Fraunhofer IRB Verlag

 

 

Der Geltungsbereich der EnEV umfasst in erster Linie das Neubaugeschehen. Im Rahmen von evtl. Sanierungsmaßnahmen fehlen dem Hauseigentümer i.a. nähere Informationen zur Effektivität und damit zur Wirtschaftlichkeit der einzelnen anlagentechnischen Möglichkeiten zur Energieeinsparung. Im Forschungsvorhaben werden die im Rahmen der DIN 4701-12 notwendigen Aufwandszahlen speziell für die so genannte "Wärmeübergabe im Raum" rechnerisch ermittelt. Für freie Heizflächen (Heizkörper) ergeben sich hinsichtlich der Überdimensionierung, der Raumtemperaturregelung, der Betriebsweise und der Anordnung im Raum keine gravierenden Unterschiede gegenüber Neubauten. Der bei Sanierungsmaßnahmen veränderte Einfluss von Systemtemperaturen und Rohrleitungswärmeabgabe kann durch Zuschläge auf die Aufwandszahlen für Neubauten berücksichtigt werden. Für Fußbodenheizungen ist keine Neufestlegung der Aufwandszahlen erforderlich. Bei Sanierungsmaßnahmen und Nachrüstungen haben dezentrale Lüftungsgeräte mittlerweile einen hohen Stellenwert erreichen können. Den Vorteilen - einfache Nachrüstbarkeit (keine Kanalverlegung), - vergleichsweise geringe Investitionskosten, - Beschränkung auf wenige relevante Räume, stehen unzureichende Kenntnisse zur energetisch optimalen Auslegung, zur günstigen Anordnung im Raum und zum wirtschaftlichen Betrieb gegenüber. Das Forschungsvorhaben liefert für den Einsatz von dezentralen Lüftungsgeräten praxisnahe Aussagen (Energie- und Lüftungseffizienz, Schimmelpilzvermeidung, Raumluftqualität). Für DIN 4701 Teil 10 und 12 werden Kennwerte abgeleitet.

Expositionen und gesundheitliche Beeinträchtigungen in Bürogebäuden. Ergebnisse des ProKlimA-Projektes
2004, 309 S., Abb., Tab., Lit., Softcover
Fraunhofer IRB Verlag

 

 

In einer Studie zum "Sick Building Syndrome" untersuchte eine aus sieben Disziplinen bestehende Projektgruppe die Bedeutung des Innenraums und seiner raumlufttechnischen Gegebenheiten für die Befindlichkeit und Leistungsfähigkeit am Büroarbeitsplatz. Dabei wurden Daten aus den Bereichen Arbeitswissenschaft, Bauphysik, Biologie, Chemie, Medizin, Psychologie und Technik ermittelt. Das Buch beschreibt Methoden und Durchführung der Analyse. Die gewonnenen Ergebnisse werden in Tabellen, Diagrammen und Texterläuterungen dargestellt. Die Verfasser zeigen mögliche Schlussfolgerungen aus der Studie auf und geben Hinweise zum fachgerechten Betreiben von Bürogebäuden sowie zur zukünftigen Gestaltung von Büroarbeitsplätzen.

Wilfried Jank
Lüftung in industriell errichteten Wohnhäusern
Bauforschung für die Praxis, Band 37
Bewertung von Gebäuden in den neuen Bundesländern aus brandschutztechnischer und funktioneller Sicht.
1997, 66 S., 17 Abb., 12 Tab., 13 Tafeln,
Fraunhofer IRB Verlag

 

 

Es werden die lüftungstechnischen und brandschutztechnischen Forderungen zur Zeit der Errichtung der Gebäude mit den heute geltenden Forderungen des Baurechts verglichen. Ausgehend vom konkreten Zustand der Lüftungsanlagen und den vorgesehenen Modernisierungsmaßnahmen oder Funktionsänderungen werden Vorschläge zur Sanierung und Verbesserung besonderer Systeme gemacht. Bei einer großen Zahl der Wohnungen sind die Ver- und Entsorgungsleitungen in einem Installationsschacht verlegt. Die verwendeten Materialien und die Art der Deckendurchführungen entsprechen aus der Sicht des baulichen Brandschutzes nicht den Forderungen der Bauordnung. Geeignete Kanalformen werden vorgeschlagen. Es werden Gebäudedurchströmungen berechnet, die zeigen, wie durch Änderungen der Türen und Fenstern die Luftvolumenströme in die Wohnräume ungewollt reduziert werden. Aus brandschutztechnischer Sicht werden Vorschläge zur sicheren Benutzung der Rettungswege und der Verbesserung der Entrauchung von Treppenräumen gemacht. Dabei wird in sofortige Änderungen und längerfristige Maßnahmen unterteilt.

Tim Röder, Paul Mathis, Dirk Müller
EwWalt - Energetische Bewertung der dezentralen kontrollierten Wohnraumlüftung in alternierender Betriebsweise
Abschlussbericht.
Forschungsinitiative Zukunft Bau, Band F 3147
2019, 111 S., 79 Abb. u. 24 Tab., Softcover
Fraunhofer IRB Verlag

 

 

Dezentrale alternierende Wohnungslüftungsgeräte finden zunehmend Verbreitung im Markt. Zur Wärmerückgewinnung werden Wärmespeicher verwendet, die zeitlich variant durchströmt werden; zur Luftförderung kommen meist Axialventilatoren zum Einsatz, deren tatsächliche Volumenströme von äußeren Druckdifferenzen abhängen. Beides birgt Unsicherheiten hinsichtlich eines energetischen und lüftungstechnischen Vergleichs mit anderen Lüftungskonzepten. Zur Bewertung dezentraler alternierender Wohnungslüftungsgeräte werden durch die drei Forschungsstellen sowohl Untersuchungen zur lüftungstechnischen Funktion auf Basis von numerischer Strömungssimulation (RWTH Aachen) durchgeführt, als auch experimentelle Verfahren zur energetischen Bewertung (HLK Stuttgart) erarbeitet. Aus den Ergebnissen werden geeignete Kennwerte für die gesamtheitliche Bewertung in der Normung abgeleitet (ITG Dresden).

Florin Vondung, Thomas Adisorn, Rike Carpantier, Andreas Kaschuba-Holtgrave, Christopher Moore, Raphael Moser, Dietmar Schüwer
Lüftungsinnovationen: Vom Nischenphänomen zum Mainstream
Entwicklung eines Diffusionskonzepts für innovative Lüftungstechnologien auf Basis einer Hemmnisanalyse. Abschlussbericht
Forschungsinitiative Zukunft Bau, Band F 3115
2019, 182 S., zahlr. Abb. u. Tab., Softcover
Fraunhofer IRB Verlag

 

 

Das Forschungsvorhaben zielt darauf ab, innovative Strategien und Handlungskonzepte zu entwickeln, um die Verbreitung von KWL-Anlagen mit WRG im Wohnungsbestand und speziell in Mehrfamilienhäusern (MFH) zu befördern. Im Rahmen der Untersuchung stand die Frage im Zentrum, welche akteursspezifischen und -übergreifenden Hemmnisse einer Verbreitung von effizienten Lüftungsanlagen im Geschosswohnungsbau entgegenstehen und wie diese adressiert werden können. Konkret wurde die jeweilige Perspektive verschiedener an der Entscheidung für oder gegen eine entsprechende Investition beteiligter Akteure, deren Rolle/Handlungsrationalität sowie Verhältnis zueinander beleuchtet. Es wurde eine Vielzahl von akteursspezifischen oder -übergreifenden Hemmnissen identifiziert, die sich in sieben Hemmniskategorien einordnen lassen. Basierend auf den Ergebnissen der ExpertInnen- und Tiefeninterviews und der Befragungen ergab die Hemmnisanalyse vielfältige Lösungsvorschläge zur Unterstützung der Diffusion von KWL mit WRG in MFH.

Kristin Bräunlich, Martina Broege, Alfred Bruns, Thomas Hartmann, Oliver Kah, Christine Knaus, Sven Knothe, Matthias Weinert, Julia Sophie Weiser, Enrico Zönnchen
Studie zur technischen, energetischen und wirtschaftlichen Bewertung von Abluft- und Umluft-Dunstabzugshauben in Wohnküchen in energieeffizienten Gebäuden
Abschlussbericht.
Forschungsinitiative Zukunft Bau, Band F 3142
2019, 156 S., 66 Abb. u. 38 Tab., Softcover
Fraunhofer IRB Verlag

 

 

Im Rahmen des Forschungsvorhabens soll für Dunstabzugssysteme in Wohnküchen der energetische Einfluss im Gebäude und die Wirksamkeit der Systeme in Bezug auf die Reduzierung von Küchendünsten untersucht werden und dies insbesondere im Abluft- und Umluftbetrieb. In einem ersten Arbeitsschwerpunkt wurden normative und gesetzliche Rahmenbedingungen ermittelt. Die sich daraus ergebenden Anforderungen sind sowohl für die weiteren Untersuchungen als auch zur Ableitung von Planungsempfehlungen grundlegend. Außerdem befasst sich das Forschungsvorhaben mit der technischen Bewertung von Dunstabzugssystemen. Hierbei sollen wesentliche Bewertungsverfahren und Kennzeichnungen einer kritischen Prüfung unterzogen werden. Der dritte Themenbereich behandelt die Wechselwirkung von Dunstabzugssystemen mit dem Gebäude und weiteren technischen Systemen. Werden Dunstabzugssysteme im Abluftbetrieb verwendet, muss für eine ausreichende Nachführung von Außenluft gesorgt werden, andernfalls können kritische Unterdrücke in der Wohnung auftreten. Die Erkenntnisse aus der Studie sind ferner in einem Leitfaden für Nutzer, Planer und Gutachter zusammengefasst.

Thomas Kirmayr
High Tech Membranen zur energiesparenden und hygienischen Raumluftbefeuchtung
Forschungsinitiative Zukunft Bau, Band F 3073
2018, 94 S., 75 Abb. u. 11 Tab., Softcover
Fraunhofer IRB Verlag

 

 

Eine zu geringe Luftfeuchte zählt nachweislich zu den häufigsten Beschwerdegründen hinsichtlich des Raumklimas in Bürogebäuden. Heute verfügbare Lösungen weisen allesamt einen sehr hohen technischen wie energetischen Aufwand auf. Ionomere weisen interessante Potentiale zur Lösung dieses Problems auf und sind daher Schwerpunkt dieser Untersuchung. Das Ziel dieser Untersuchung lag demzufolge in der Untersuchung der Verwendbarkeit sowie der Ermittlung der Leistungskennwerte dieser High-Tech-Membranen zur Raumluftbefeuchtung in Gebäuden. Zu diesem Zweck wurden gemeinsam mit den Industriepartnern insgesamt 6 Funktionsmuster für unterschiedliche Einsatzzwecke entwickelt, hergestellt und vermessen. Insgesamt weisen die untersuchten Lösungen ein sehr interessantes Umsetzungspotential für eine industrielle Anwendung auf. Die entwickelten Funktionsmuster belegen die Möglichkeit einer zentralen Verwendung in klassischen Lüftungsanlagen sowie einem dezentralen manuellen Einsatz in Kombination mit einem Heizkörper.

Rolf-Peter Strauß, Timo Kaiser
Anwendungsorientierte Untersuchung eines in einer Wohnungslüftungsanlage integrierten Messsystems zur Diagnose der Luftdichtheit von Gebäuden
Forschungsinitiative Zukunft Bau, Band F 2782
2011, 51 S., 34 Abb. u. 6 Tab., Softcover
Fraunhofer IRB Verlag

 

 

Die Forschungsarbeit "Anwendungsorientierte Untersuchung eines in einer Wohnungslüftungsanlage integrierten Messsystems zur Diagnose der Luftdichtheit von Gebäuden" beschäftigt sich mit der Thematik, eine Raumdichtheitsprüfung analog zu der DIN EN 13829 mit Hilfe einer im Haus installierten Lüftungsanlage durchführen zu können. Im Zuge dieser Forschungsarbeit wurden zuerst verschiedene Verfahren und Abläufe erarbeitet, die aufzeigen, mit welchem Umfang eine Lüftungsanlage modifiziert werden muss, um eine Dichtheitsanalyse eines mit ihr ausgerüsteten Gebäudes durchführen zu können. Hierbei gliederte sich die Arbeit in die Bereiche der Analytik, der Sensorik, der entsprechenden Softwareentwicklung sowie einer praktischen Untersuchung im direkten Vergleich zu einem Blowerdoor-Test anhand modifizierter Lüftungsanlagen in zwei Häuser. Im analytischen Teil der Arbeit wurden Strukturen erarbeitet, die eine einfache und sichere Handhabe der Abläufe zur Luftdichtheitsanalyse, auch von nicht sachkundigen Personen gewährleisten. Die Sensorik beschäftigte sich mit der Entwicklung von Verfahren, die eine objektive Beurteilung der im Vorfeld bemusterten Sensoren auf ihre Tauglichkeit den Anforderungen des Messsystems entsprechend machen zu können. Als zu bestimmende Parameter zur Auswertung einer Luftdichtheitsanalyse müssen verschiedene Volumenströme und Drücke aufgenommen werden. Hierbei zeigte sich schnell, dass direkte Verfahren zur Volumenstrommessung in Rohrleitungen sehr kostenintensiv sind und nicht die geforderte absolute Genauigkeit des momentan herrschenden Volumenstroms erfüllen. Als praktikable, kostengünstige Variante wurde eine Kombination aus einem Messkreuz, in Verbindung mit einem Differenzdrucksensor als Volumenstromaufnahme gewählt. Es wurde außerdem eine Software, die eine sichere und unkomplizierte Durchführung der Luftdichtheitsanalyse durch den Endverbraucher gewährleistet, entwickelt. Anschließend, nach der Durchführung der Gebäudeanalyse, erhält der Benutzer hiermit einen Prüfbericht analog der DIN E