Broschuere Verbrennungsluft

FEUER
BRAUCHT
LUFT
ZUM
ATMEN
DER WEG ZUR OPTIMALEN
VERBRENNUNGSLUFT
INFORMATIONSBROSCHÜRE
ZUM THEMA:
DER WEG ZUR OPTIMALEN
VERBRENNUNGSLUFT
Die Informationen dieser Broschüre beziehen
sich auf Feuerstätten, die gezielt von außen mit
Verbrennungsluft versorgt werden. Nicht behandelt werden Öfen ohne externe Luftzufuhr – also
Öfen, die ihre Verbrennungsluft über Öffnungen
direkt aus der Raumluft beziehen – und Heizkessel (also wasserführende Heizgeräte), die üblicherweise nicht im Wohnraum, sondern im Keller oder
Haustechnikraum stehen. Viele Informationen
sind jedoch auch auf diese Geräte anwendbar.
VERBRENNUNGSLUFT
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1
Informationsbroschüre in Kooperation mit:
ORTNER
KACHELOFEN MIT SYSTEM
Alle Rechte vorbehalten.
Diese Informationebroschüre darf - auch teilweise - nur mit Genehmigung der
Herausgeber wiedergegeben werden .
Herausgeber: ORTNER GmbH, Schiedel Kaminsysteme GmbH
Ansprechpartner: ORTNER GmbH
Layout, Design und Satz: ORTNER GmbH
Produktion: Schiedel Kaminsysteme GmbH
Fotos: ORTNER GmbH, Schiedel Kaminsysteme GmbH, Donauuniversität Krems.
Copyright: ORTNER GmbH
Gedruckt in Österreich
INHALTSVERZEICHNIS
VORWORT Seite 5
WAS, WARUM, WIE Seite 7
DREI WEGE
Die optimalen Verbrennungsluftzufuhr Seite 11
MIT FEUER HEIZEN:
Sicherheit durch Verbrennungsluft von Ausse
Seite 19
WEG 1:
Die Verbrennungsluft kommt über das
Schornstein/Kaminsystem Seite 20
WEG 2:
Die Verbrennungsluft kommt über einen direkten
Außenwandanschluss Seite 24
WEG 3:
Die Verbrennungsluft kommt über Leitungen im
Fußbodenaufbau, Keller oder Erdreich Seite 26
WIE GROSS?
Der richtige Querschnitt je nach Verbrauch
Seite 30
RUNDHERUM
Dichten, dämmen und sauber halten
Seite 35
FÜR DEN BESONDEREN FALL
Leitungsquerschnitte selber berechnen Seite 47
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4
VERBRENNUNGSLUFT
VORWORT
So leiten Sie die Verbrennungsluft für Ihren Ofen optimal
ins Gebäude
Zeitgemäße Niedrigenergie- und Passivhäuser werden sehr dicht
ausgeführt und auch bei Sanierungen oder Umbauten, wie beim
Fenstertausch, wird die Gebäudehülle abgedichtet. Die Wärmeverluste werden dadurch verringert, die höhere Dichtheit erfordert aber besondere Aufmerksamkeit:
Jede Feuerstätte benötigt Luft für die Verbrennung: Bei einem
Holzverbrauch von 2,5 kg/h werden bis zu 28 m³/h Luft verbraucht. Wird eine Feuerstätte mit Verbrennungsluft aus dem
Aufstellungsraum versorgt, also „raumluftabhängig“ betrieben,
kann es zu erheblichen Störungen kommen – von schlechter
Verbrennungsqualität bis hin zum Austritt von Abgasen in den
Raum. Die notwendige Luft für die Verbrennung muss daher bei
dichten Gebäuden über Leitungen oder Schächte direkt von
außen, also „raumluftunabhängig“, zugeführt werden.
Diese Broschüre richtet sich an Baumeister, Architekten, Planer
und Privatpersonen, die eine Errichtung oder Sanierung von
Gebäuden vorhaben: Sie erhalten wichtige und nützliche Infos, um die Verbrennungsluftleitungen von vornherein richtig zu
planen und auszuführen – damit die Heizanlage und sämtliche
Komponenten des Gebäudes zum Nutzen der Bewohner perfekt
zusammenspielen.
VERBRENNUNGSLUFT
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VERBRENNUNGSLUFT
WAS, WARUM, WIE
Hier sind Sie richtig, wenn Sie vorhaben, ein Haus zu bauen oder
zu sanieren: Sie finden alles Wichtige zur Verbrennungsluftversorgung von modernen Feuerstätten für feste biogene Brennstoffe – das sind mit Stückholz, Holzbriketts und Holzpellets
befeuerte Kaminöfen, Kachelöfen, Küchenherde sowie Kaminund Heizeinsätze.
Die Broschüre zeigt konkrete Ausführungsbeispiele für die Zufuhr
der Verbrennungsluft von außen. Folgende Möglichkeiten werden beschrieben:
• vertikale Zufuhr über das Schornstein / Kaminsystem
• horizontale Zufuhr über einen Außenwandanschluss
• Leitungen im Fußbodenaufbau, Keller oder Erdreich
Zu jedem System sind Vorteile sowie praktische Hinweise aufgeführt.
Das System der Verbrennungsluftleitung wird von der Lufteitrittsöffnung bis zum Ofen beschrieben, inklusive aller notwendigen
Bauteile wie Abdichtungen und Dämmungen. Im Detail erklärt
wird die Wahl des Leitungsquerschnitts.
Das Passivhaus stellt besondere Ansprüche an die Dichtheit
sämtlicher Teile des Hauses, und damit auch an die Verbrennungsluftleitung: Deshalb gibt es in dieser Broschüre technische
Tipps und Empfehlungen für die Wärmedämmung der Leitung
sowie eine Tabelle für die erforderlichen Dämmstärken zur Vermeidung von späteren Bauschäden.
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VERBRENNUNGSLUFT
DREI WEGE ZUR
OPTIMALEN
VERBRENNUNGSLUFTZUFUHR
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VERBRENNUNGSLUFT
DREI WEGE ZUR OPTIMALEN
VERBRENNUNGSLUFT
Es gibt drei Varianten, um Ihren Ofen mit Verbrennungsluft von
außen zu versorgen:
1. Beim Bauen gleich mitplanen: Die vertikale Lösung
Die Verbrennungsluft wird über den Schornstein- / Kamin zugeführt.
2. Auch im Nachhinein möglich: Die horizontale Lösung
Die Verbrennungsluft kommt über einen direkten
Außenwandanschluss.
3. Die individuelle Lösung
Leitungen im Fußbodenaufbau, im Keller oder im
Erdreich transportieren die Luft ins Gebäude.
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VERBRENNUNGSLUFT
DIE VERTIKALE
Die Verbrennungsluft wird über den Schornstein- / Kamin Seite
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zugeführt.
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VERBRENNUNGSLUFT
DIE HORIZONTALE
Die Verbrennungsluft kommt über einen direkten
Außenwandanschluss.
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VERBRENNUNGSLUFT
DIE INDIVIDUELLE
Leitungen im Fußbodenaufbau, im Keller oder im
Erdreich transportieren die Luft ins Gebäude.
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VERBRENNUNGSLUFT
MIT FEUER HEIZEN:
SICHERHEIT DURCH
VERBRENUNGSLUFT VON AUSSEN
Die Verbrennungsluft soll zukünftig bei allen Gebäuden gezielt
von außen zugeführt werden: Gebäude in Niedrigenergie- und
Passivhausqualität sowie Altbauten nach einer Renovierung, beispielsweise nach einem Fenstertausch, sind extrem dicht. Diese
Dichtheit erlaubt es keinesfalls, Verbrennungsluft aus dem Aufstellraum zu entnehmen. Aber auch bei weniger dichten Gebäuden sprechen Sicherheit und Luftqualität im Wohnraum für eine
Verbrennungsluftzufuhr über Leitungen direkt aus dem Freien.
Wird zugleich mit der Feuerungsanlage eine Lüftungsanlage
betrieben – dazu zählen auch Dunstabzüge und Toilettenlüfter
im Fortluftbetrieb –, ist es ratsam, für die Gewährleistung der
Sicherheit zusätzlich einen Unterdruckwächter zu installieren.
Unterdruckwächter schalten bei Unterdruck im Raum die Lüftungsanlage aus und verhindern somit das Abgas in den Raum
gelangt.
Die Feuerstätte kann jedoch auch vollständig „raumluftunabhängig“ betrieben werden: Das ist der Fall, wenn die Verbrennungsluft über Leitungen oder Schächte direkt aus dem Freien
zugeführt wird, diese Feuerstätte sehr dicht ausgeführt ist und
die Geräte als raumluftunabhängig geprüft sind (Zulassung nach
Richtlinie des Deutschen Institut für Bautechnik / DIBt, eine
europäische Norm ist in Ausarbeitung). Wichtig ist die Dichtheit
des gesamten Systems der Feuerstätte, also Verbrennungsluftleitung, Ofen und Schornstein- / Kaminsystem.
Verbrennungsluftleitungen sind mit ausreichend großem Querschnitt zu dimensionieren, damit sie den Ofen mit genügend
Luft versorgen. Darüber hinaus müssen sie mit einer Dämmung
versehen werden, um kalte Oberflächen im Wohnbereich zu
vermeiden.
Wichtig ist, darauf zu achten, dass Brandabschnitte durch die
Verbrennungsluftleitungen nicht beeinträchtigt werden.
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WOHER IM DETAIL?
SO KOMMT DIE LUFT ZUM
OFEN
Die Verbrennungsluft kommt über das Schornstein- /
Kaminsystem
1
Raumluftunabhängiger Kaminofen mit Verbrennungsluftleitung
als Bestandteil des Kaminsystems. Ausführung als vertikaler,
parallel zum Abgasrohr verlaufender, oft rechteckiger und in
jedem Fall gedämmter Schacht. Die Verbindung der Verbrennungsluftleitung zum Luftschacht ist ebenfalls dicht ausgeführt
und gedämmt.
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VERBRENNUNGSLUFT
IHR VORTEIL
• Die Verbrennungsluftleitung ist genau dort, wo sie später
benötigt wird.
• Die Einheit Schornstein / Kamin und Verbrennungsluftzufuhr
ist ein Gesamtsystem. Wärmeausdehnungen und Spannungen werden vom Mantelstein aufgenommen und beeinflussen nicht das Gebäude.
• Ein zusätzlicher Durchbruch durch die Außenwand ist nicht
notwendig.
• Passivhaustaugliche Schornstein- / Kaminsysteme (Zertifizierung einfordern!) müssen im Bereich der Verbrennungsluftführung nicht zusätzlich isoliert werden.
• Nicht zertifizierte Schornstein- / Kaminsysteme sind aufgrund
der Kondensationsgefahr über die gesamte Höhe wärmegedämmt auszuführen - siehe Tabelle Seite 37. Achten Sie in
diesem Fall auf die Angaben des Herstellers.
• Abgasmündung und Verbrennungsluftzuführung unterliegen
dem gleichen Einfluss durch Wind, daher kann die Verbrennungsluftzufuhr nicht durch Staudruck oder Sog beeinflusst
werden.
• Der Luftkanal ist vor Beschädigungen geschützt.
• Die Leitung ist zugänglich für spätere Wartungen.
• Der Querschnitt der Verbrennungsluftleitung ist im Normalfall
bereits auf die Schornstein- / Kamingröße und somit auch
auf die Feuerstätte abgestimmt.
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VERBRENNUNGSLUFT
ZU BEACHTEN
!
• Eignung des Schornstein- / Kaminsystems beachten und
Herstellerangaben einholen – über Art des zugelassenen
Brennstoffes, Leistung des Ofens und gegebenenfalls Passivhaustauglichkeit.
• Bei nicht ausreichend gedämmten Systemen (nicht Passivhaus-zertifiziert) ist der gesamte Schornstein / Kamin zusätzlich zu dämmen, um zumindest das Hygienekriterium zur
Vermeidung kalter Oberflächen im Wohnraum einzuhalten
(um Kondensat- und damit Schimmelbildung vorzubeugen).
Nähere Infos erhalten Sie beim Passivhaus Institut Darmstadt
(PHI) www.passiv.de
• Die Verbrennungsluftleitung zwischen Ofen und Schornstein
/ Kamin ist ohne Unterbrechungen bis zum Ofen zu dämmen, um Kondensatbildung zu vermeiden. Sie ist jedoch
meist sehr kurz.
• Falls das Gerät keine automatische Absperrung besitzt oder
keine manuelle Klappe hat, ist in der Verbrennungsluftleitung
eine verschließbare Klappe einzubauen. Damit wird ein unerwünschter Kamineffekt – also ein kontinuierlicher Austrag
von Warmluft außerhalb der Betriebszeiten – verhindert.
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WOHER IM DETAIL?
SO KOMMT DIE LUFT ZUM
OFEN
Die Verbrennungsluft kommt über einen direkten
Außenwandanschluss
2
Raumluftunabhängiger Kaminofen mit kurzer waagrechter
Verbrennungsluftleitung durch die Außenmauer, durchgehend
gedämmt mit Abdichtung auf der Rauminnenseite und Gitter mit
Spritzwasserschutz außen.
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VERBRENNUNGSLUFT
IHR VORTEIL
• Die Verlegung der Verbrennungsluftzufuhr ist meist auch im
Nachhinein möglich.
• Bei Aufstellung des Heizgeräts an der Außenmauer ist das
System einfach und kostengünstig.
ZU BEACHTEN
!
• Ofen und Schornstein / Kamin müssen sich nahe der Außenmauer befinden.
• Der Wind hat Einfluss auf die Druckverhältnisse und damit
auf die Menge der Verbrennungsluft.
• Die gesamte Verbrennungsluftleitung, beginnend bei Außenmauer oder Außendämmung, ist ohne Unterbrechungen bis
zum Ofen zu dämmen. Diese Leitung ist aber im Normalfall
sehr kurz.
• Falls das Gerät keine automatische Absperrung besitzt oder
der Ofen keine manuelle Klappe hat, ist vor dem Ofen oder
in der Verbrennungsluftleitung eine verschließbare Klappe
einzubauen. Damit wird ein unerwünschter Kamineffekt –
also ein kontinuierlicher Austrag von Warmluft außerhalb der
Betriebszeiten – verhindert.
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WOHER IM DETAIL?
SO KOMMT DIE LUFT ZUM
OFEN
Die Verbrennungsluft kommt über Leitungen im
Fußbodenaufbau, Keller oder Erdreich
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VERBRENNUNGSLUFT
IHR VORTEIL
• Die Verlegung der Verbrennungsluftleitung ist im Nachhinein
oder im Zuge eines Umbaus möglich.
• Verschiedene Kanalformen stehen zur Verfügung: Rundrohre
und rechteckige Formrohre sind individuell verlegbar.
• Durch eine erdverlegte Leitung kann im Winter eine gewisse
Luftvorwärmung über den Boden erzielt werden.
• Bei Verlegung der Leitungen im Keller oder im Erdreich ist
hohe Flexibilität gegeben. Das Erreichen einer bestimmten
Außenmauer (z.B. wegen geringer Windexposition) oder
einer anderen Stelle ist dadurch möglich.
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VERBRENNUNGSLUFT
ZU BEACHTEN
!
• Glatte und dichte Materialien verwenden, damit eine spätere
Reinigung einfacher ist.
• Bei der hohen Flexibilität in Länge und Form der Verbrennungsluftleitung ist besonders auf den erforderlichen
Mindestquerschnitt zu achten (siehe Diagramm zur Querschnittsdimensionierung, Seite 50).
• Besonders bei langen Leitungen immer auf Zugänglichkeit
achten und Revisionsöffnungen vorsehen!
• Im erdberührten, vergrabenen Bereich ist die Leitung nicht zu
dämmen, jedoch die gesamte Leitung im Gebäudeinneren
ohne Unterbrechungen – Bereich im Keller und Fußbodenaufbau, Decken- und Mauerdurchbrüchen sowie Leitung
zum Ofen.
• Übergangsstücke, Muffen und der Anschlussflansch beim
Ofen sind dicht auszuführen und zu dämmen.
• Immer einen Kondensat-Ablauf ermöglichen! Bei unterkellertem Gebäude: Gefälle der Leitung Richtung Keller und
Kondensat-Ablauf im Keller vorsehen. Bei nicht unterkellertem Gebäude: Gefälle weg vom Gebäude und Versickerungsmöglichkeit nahe der Lufteintrittsöffnung vorsehen.
• Wird eine bestehende Leitung verwendet – z.B. ein ungenutzter Zusatzkamin/ -schornstein, Installationsrohr, Kollektorgang etc. – so ist diese im Innenbereich ausreichend zu
dämmen, um zumindest das Hygienekriterium der Vermeidung lokaler Kondensatbildung einzuhalten.
• Hat das Gerät keine automatische Absperrung oder besitzt
der Ofen keine manuelle Klappe hat, ist vor dem Ofen oder
in der Verbrennungsluftleitung eine verschließbare Klappe
einzubauen. Damit wird ein unerwünschter Kamineffekt –
also ein kontinuierlicher Austrag von Warmluft außerhalb der
Betriebszeiten – verhindert.
• Wichtig ist die Einhaltung des Brandschutzes, z.B. bei
Durchdringung von Brandabschnitten durch Verbrennungsluftleitungen.
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WIE GROSS?
DER RICHTIGE QUERSCHNITT
JE NACH VERBRAUCH
Die notwendige Menge an Luft variiert stark nach der Art der
Feuerstätte: Für einen kontinuierlich betriebenen Ofen, z.B.
einen Pelletskaminofen, ist ein geringerer Querschnitt der Verbrennungsluftleitung notwendig als für einen Kachelofen gleicher
Heizleistung, der die Holzmenge in kurzer Zeit verbrennt und
die gespeicherte Energie über längere Zeit wieder an den Raum
abgibt.
Bei einem Kachelofen mit einer Auflagemenge von 15 kg beträgt der mittlere Brennstoffumsatz 11,7 kg/h. Ein Pelletsofen
dagegen, der den ganzen Tag kontinuierlich betrieben wird, hat
beispielsweise einen Brennstoffumsatz von 2,0 kg/h . Daraus
ergibt sich ein unterschiedlicher Verbrauch an Verbrennungsluft
und damit unterschiedliche Querschnitte in der Verbrennungsluftleitung.
Ist im Planungsstadium die Entscheidung über die Art des Ofens
noch nicht gefallen, so kann die Verbrennungsluftleitung sicherheitshalber auf einen Kachelofen, der den größeren Querschnitt
benötigt, ausgelegt werden. Eine spätere Reduktion ist einfach
durchzuführen.
!
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TIPP
Spätestens bei der Auswahl des Schornstein- / Kaminsystems
ist die Wahl des Heizsystems und des Brennstoffs zu treffen:
Schornstein- / Kaminhersteller bieten meist unterschiedliche
Lösungen an, die dem jeweiligen Brennstoff angepasst sind. Ein
kombiniertes System von Verbrennungsluft und Abgas ist heute
bereits Standard. Achten Sie auf die Angaben des Herstellers
bezüglich des Brennstoffs, der Leistung der Feuerstätte und der
Passivhaustauglichkeit des Schornstein- / Kaminsystems.
VERBRENNUNGSLUFT
Bei üblichen Anwendungsfällen mit kurzen Leitungen ist die Auswahl des Querschnitts einfach:
Art der Feuerstelle
Durchmesser der Verbrennungsluft (mm)
Leitungslänge < 2,0m
Leitungslänge 2 - 6 m
maximal 1 Bogen
maximal 2 Bögen
Pelletkaminofen < 12 kW
DN (80) 100
DN 125
Scheitholzofen < 12 kW
DN 125
DN 150
Küchenherd
Heizeinsatz und Kachelofen
maximale Holzauflage 15 kg
DN 125
DN 180
DN 150
DN 200
Diese Durchmesser können auf rechteckige Querschnitte umgerechnet werden. Pelletskaminöfen besitzen immer ein AbgasSaugzuggebläse, daher sind kleinere Querschnitte zugelassen
als bei Verwendung von Stückholzgeräten. Falls der Durchmesser des Verbrennungsluftanschlusses am Ofen bekannt ist: Er
ist immer auch der Mindestdurchmesser der Verbrennungsluftleitung. Die Lufteintrittsöffnung sollte auf keinen Fall reduziert
werden; im Zweifel und bei ausreichend Platz eher den nächstgrößeren Standardquerschnitt wählen.
Sie planen einen höhere Ofenleistung oder lange Verbrennungsluftleitungen mit mehreren Richtungsänderungen?
Verwenden Sie das Diagramm von Seite 50 für Auswahl und
Kontrolle. Im Spezialfall sind Sie gut damit beraten, den Gerätehersteller oder eine Fachfirma zu kontaktieren.
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VERBRENNUNGSLUFT
RUNDHERUM
DICHTEN,
DÄMMEN UND
SAUBER HALTEN
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VERBRENNUNGSLUFT
RUNDHERUM
DICHTEN, DÄMMEN UND SAUBER
HALTEN
Optimale Behaglichkeit bei minimalem Heizenergiebedarf zeichnet das Passivhaus aus. Das Erreichen dieser Behaglichkeit stellt
jedoch hohe thermische Anforderungen an die eingesetzten
Komponenten und Materialien, und ebenso hohe Anforderungen
an deren Dichtheit.
Projekte, die eine Kennzeichnung als „Qualitätsgeprüftes Passivhaus“ tragen, wurden vom Passivhaus Institut (PHI) oder von einer durch das PHI autorisierten Stelle geprüft und zertifiziert. Für
eine solche Zertifizierung müssen strenge Kriterien eingehalten
werden. Das Passivhaus Institut definiert auch die Kriterien und
Prüfverfahren für Komponenten, die im Passivhaus entscheidend
sind. Das Zertifikat „Passivhaus-geeignete Komponente“ wird
nur vom PHI vergeben – z.B. für Fensterrahmen, Verglasungen,
Hauseingangstüren, oder auch für Bausysteme, Kaminsysteme
und Lüftungsanlagen. Weitere Infos unter www.passiv.de
!
Bei einem Passivhaus ist die Luftdichtheit des gesamten Gebäudes einzuhalten: Das bedeutet, dass das Gesamtsystem
(inklusive Fenster, besonders kritischer Bauteile - wie z.B. Mauerdurchdringungen aufgrund von Leitungen für Verbrennungsluft,
Abluft, Strom - und auch das ganze Heizsystem mit Schornstein
/ Kamin und Verbrennungsluftleitung) eine bestimmte Dichtheit
aufweisen muss. Diese Dichtheit ist nach der Baufertigstellung
durch den „Blower-Door-Test“ nachzuweisen.
Die erforderlichen Oberflächentemperaturen im Innenbereich
werden durch das Hygienekriterium und das Behaglichkeitskriterium abgeleitet. Sie werden vom PHI für unterschiedliche Bauteile eines Passivhauses definiert – für Fenster, Lüftungskomponenten, Wände etc. Das PHI zertifiziert das gesamte Gebäude oder
auch Einzelkomponenten für Passivhäuser.
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VERBRENNUNGSLUFT
Die Anforderungen aus dem Hygienekriterium und dem Behaglichkeitskriterium für die Komponenten von Passivhäusern
werden auch auf Verbrennungsluftleitungen angewendet, denn
für diese Bauteilgruppe gab es bisher keine spezifizierten Werte:
Hygienekriterium
Es dient der Verhinderung einer Schimmel- und/oder Kondensatbildung und gibt einen minimalen Wert für die Temperatur an
der inneren Bauteiloberfläche vor.
Behaglichkeitskriterium
Laut PHI darf die minimale Oberflächentemperatur maximal 4,2°
C von der mittleren Raumtemperatur abweichen. Bei einer größeren Differenz kann es zu störendem Kaltluftabfall und Strahlungswärmeentzug kommen. In kühl- gemäßigtem Klima wird
dieses Kriterium bei einer minimalen Oberflächentemperatur von
17° C erreicht.
In der folgenden Tabelle sind Mindestdämmstärken für typische
Querschnitte von Verbrennungsluftleitungen zur Einhaltung
von Hygiene- und Behaglichkeitskriterien ausgehend von einer
Luftansaugtemperatur von minus 10°C angeführt:
Notwendige Dämmstärken von (horizontalen) Verbrennungszuluft Leitungen
Kreis
Querschnitt
Rechteck
Querschnitt
l=0,04 W/m K: Standarddämmstoff
D=100 –
150mm
50 X 300
mm
Erforderliche minimale Dämmstärken zur l=0,02
Kondensatvermeidung - diese Dämmstärke ist das absolute Minimum.
2,0 cm
1,5 cm
l=0,04
3,0 cm
2,5 cm
Erforderliche minimale Dämmstärken
l=0,02
zur Vermeidung lokaler Unbehaglichkeit
(Strahlungsentzug und Kälteempfinden)
3,0 cm
2,5 cm
l =0,03
l =0,04
4,0 cm
5,0 cm
3,5 cm
4,5 cm
l=0,02 W/m K: Spezialdämmstoff
Achtung: Verwenden Sie unbedingt einen diffusionsdichten
Dämmstoff, um eine Durchfeuchtung der Dämmung zu verhindern.
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!
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Auswirkung von Winddruck und -sog bei
einem frei stehenden Gebäude
Windrichtung 
LUV
LEE
Luftbewegung
durch das Gebäude
Ansicht
= Windströmung
Windrichtung 
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Grundriss
VERBRENNUNGSLUFT
Bezüglich der Sicherheit sind Temperaturbeständigkeit der Verbrennungsluftleitung und deren Dämmung am Anschluss an die
Feuerstätte wichtig.
Die eingesetzten Materialien dürfen durch die Wärmeabgabe der
Feuerstätte nicht beeinträchtigt werden, sei es durch thermische
Zersetzung, unerwünschte Ausgasung oder Versprödung. Sie
müssen ebenso den Anforderungen des Brandschutzes genügen.
Empfohlen werden vorgefertigte Mineralfaserprodukte. Diese
müssen jedoch an der Oberfläche gegen Abrieb von Faserteilen
geschützt sein, z.B. durch eine Alukaschierung.
Die Anschlüsse der Verbrennungsluftleitung müssen dauerhaft
dicht sein und sind daher bevorzugt von einer Fachfirma auszuführen Ofensetzer, Installateur, Schornsteinbauer. Nach Abdichtung der Verbrennungsluftleitung ist die Wärmedämmung in
diesem Bereich anzubringen.
Tipp: Revisionen und Wartungen sollen besonders bei langen
Leitungen in jedem Fall möglich sein. Daher Putzöffnungen vorsehen und glatte Materialien verwenden.
!
Die Ansaugstelle der Verbrennungsluftleitung soll so gewählt
werden, dass eine möglichst geringe Beeinflussung durch den
Wind auf die Druckverhältnisse in der Leitung gegeben ist. Ideal
ist ein windgeschützter Platz nur wenige Meter vom Gebäude
entfernt, um Sog und Druck bei Wind gering zu halten. Ein hoher
Druckverlust aufgrund größerer Leitungslängen sowie zusätzlicher Umlenkungen ist dabei zu vermeiden. Bei windexponierten Gebäuden soll die Ansaugstelle nicht auf der Lee-Seite der
Hauptwindrichtung nahe am Gebäude platziert werden, da es in
diesem Bereich zu Unterdruck kommt.
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Bild: Schiedel AERA Zuluftterminal
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VERBRENNUNGSLUFT
Geeignete Endstücke stehen aus der Wohnraumlüftungstechnik zur Verfügung. Mit konstruktiven Elementen soll sowohl das
Eindringen von Niederschlagswasser verhindert werden als
auch das Eindringen von Pflanzenteilen und Tieren wie Insekten
und Mäusen. Auch wird durch spezielle Formen dieser Elemente (lamellenartige Verschalung) der Einfluss des Windes weiter
reduziert.
Bei jedem Mauerdurchbruch muss die Durchgängigkeit der
Wärmedämmung beachtet werden, vor allem die Dichtheit beim
Verlassen der dichten Gebäudehülle. Beim Verbrennungsluftkanal ist dazu an der Rauminnenseite eine dauerhaft dichte Flanschabdichtung auszuführen.
Sie benötigt eine Gummidichtung – Silikonabdichtungen sind
hier nicht dauerhaft genug – der nötige Pressdruck wird meist
mittels Schrauben eingestellt. An der Außenmauer muss ein
Schutz gegen Regen und Spritzwasser vorhanden sein, eine
Querschnittsverengung darf dadurch aber nicht erfolgen.
Zu beachten ist die Dämmung des Verbrennungsluftkanals: Bei
mangelhafter Ausführung kann es aufgrund kalter Außenluft im
Extremfall zu Kondensat- und Schimmelbildung kommen. Auf
Seite 37 finden Sie die Berechnungen zur Ermittlung der minimalen Dämmstärke für Kreis- und Rechteckquerschnitte.
Bei zertifizierten Produkten wurde auf Basis von Versuchen,
Berechnungen und computerunterstützten Simulationen deren
Eignung und die Einhaltung der geforderten Kriterien sichergestellt.
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ZULUFTKANAL
RAUCHGASZUG
LUFTANSCHLUSS
Bild: Schiedel Xpert Mantelstein und Schnittmodell
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VERBRENNUNGSLUFT
Abbildung: faserfrei gedämmter Mantelstein mit Verbrennungsluftkanal, Luftansaugtemperatur minus 10° C, Abgastemperatur
100° C, Wandmindesttemperatur laut Hygienekriterium
Bei zertifizierten Produkten wurde auf Basis von Versuchen,
Berechnungen und computerunterstützten Simulationen deren
Eignung und die Einhaltung der geforderten Kriterien sichergestellt.
Bild: Wärmebild Schiedel Expert
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VERBRENNUNGSLUFT
FÜR DEN
BESONDEREN
FALL
VERBRENNUNGSLUFT
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SCHRITTE ZUR OPTIMALEN
AUSLEGUNG DER
VERBRENNUNGSLUFTLEITUNG
Ofenleistung [kW] bzw.
Brennstoffverbrauch [kg/h]
Abschätzung für häufige Fälle mit
üblichen Werten aus der Praxis.
(Tabelle Seite 31)
Durchmesser: DN 100 - 200
Stöchiometrischer minimaler
Luftverbrauch [Nm³/h]
Luftüberschusszahl lambda
λ = 2,0 - 3,0
Tatsächlich vorhandener
Luftbedarf [m³/h]
Luftbedarf / Geschwindigkeit
max. Geschwindigkeit je
Leitungslänge 0,5 - 2,0 m/s
Min. Querschnittfläche
Verbrennungsluftleitung [m²]
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Art der Feuerstätte (automatische
- manuelle Beschickung)
Pelletsofen - Stückholz
Theoretische Gesamtlänge der Verbrennungsluftleitung (m)
• kurze Leitung <2 m  2,0m/s
• mittlere Leitung 2-6 m  1,5 m/s
• lange Leitung 6-12 m  1,0 m/s
• sehr lange L. > 12 m  0,5 m/s
Durchmesser bei Rohrquerschnitt
Breite / Höhe bei Rechteckquerschnitt
VERBRENNUNGSLUFT
FÜR DEN BESONDEREN FALL:
LEITUNGSQUERSCHNITT SELBER
BERECHNEN
Die Richtwerte in der Tabelle auf Seite 50 können unter Umständen nicht angewendet werden, z.B. wenn die Verbrennungsluftleitung länger als 6m ist, wenn sie viele Bögen besitzt, oder
wenn die Feuerstätte eine höhere Leistung hat. Dann kann die
Verbrennungsluftleitung vereinfacht auch selbst dimensioniert
werden. Im Spezialfall (z.B. Kachelofen) ist jedenfalls eine Fachfirma zu kontaktieren.
Der Weg zur Auslegung der Verbrennungsluftleitung:
• Der Planer berechnet die benötigte Ofenleistung und wählt
das Heizsystem.
• Ausgehend von der benötigten Heizleistung, einem Brennstoffverbrauch pro Stunde, oder einer definierten Holzauflagemenge bei einem Kachelofen, wird der für die
Verbrennung theoretisch notwendige stöchiometrische
Luftverbrauch ermittelt.
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VERBRENNUNGSLUFT
Je nach Verbrennungstechnologie wird diese Luftmenge mit
einem Faktor multipliziert, der Luftüberschusszahl Lambda λ, um
den tatsächlich vorhandenen Luftbedarf zu erhalten. Diese tatsächlich zugeführte Luftmenge muss höher sein als die theoretische Luftmenge. Vereinfacht gesagt wird damit in jedem Teil des
Ofens zu jeder Zeit genug Sauerstoff für eine vollständige und
saubere Verbrennung garantiert.
FÜR KACHELÖFEN GILT
Die maximale Holzauflagemenge ist mit dem Faktor 0,78 zu
multiplizieren, da die gesamte Holzmenge in 1 bis 2 Stunden abbrennt. Beispiel: 18 kg maximale Holzauflagemenge ergibt einen
Brennstoffverbrauch von 14,04 kg/h.
Art der Feuerstelle
Luftüberschusszahl λ
Pelletskaminofen
2,0
Geringer Luftüberschuss wegen kontinuierlicher Brennstoffzufuhr
Stückholzofen
(Scheitholz- Kaminofen, Kachelofen,
Kamin- und Heizeinsatz, Kochherd)
3,0
Generell höherer Luftüberschuss wegen
manueller und damit
kurzzeitig erhöhter
Holzzufuhr notwendig
• Bei der Auslegung der Verbrennungsluftleitung ist es wesentlich, die Luftwiderstände in der Leitung gering zu halten. Die
Luftwiderstände erhöhen sich mit der Länge des Luftkanals
und mit der Anzahl an Bögen und Formstücken. Für jeden
Bogen und jedes Formstück wird ein Laufmeter Kanallänge
addiert. Daraus ergibt sich eine theoretische Gesamtlänge
der Verbrennungsluftleitung vom Ofen bis zur Ansaugstelle.
Beispiel: 5,0 m Rohr + 3 Bögen + 1 Endstück ergeben 9,0 m
theoretische Leitungslänge.
• Je nach theoretischer Leitungslänge werden unterschiedliche
Luftgeschwindigkeiten im Rohr erlaubt, um den Gesamtwiderstand der Verbrennungsluftleitung zu begrenzen.
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Seite
50
VERBRENNUNGSLUFT
Leitungslänge
Erlaubte
Geschwindigkeit
< 2,0 m
2,0 m/s
2–6 m
1,5 m/s
6–12 m
1,0 m/s
> 12 m
0,5 m/s
Gesamtlänge der Verbrennungsluftleitung vom
Ofen bis zur Ansaugstelle.
Für jeden Bogen ist 1,0 m
zusätzlich hinzuzufügen!
Als Endergebnis erhalten wir die minimale Querschnittsfläche der
Verbrennungsluftleitung. Die Leitung wird dann mit dem nächstgrößeren Standardquerschnitt ausgeführt. Das maximal erlaubte
Verhältnis bei Rechteckquerschnitten beträgt 5/30. Wird das
Profil noch niedriger und breiter gewählt (z.B. wegen geringem
Bodenaufbau), so sind gesonderte Berechnungen notwendig.
Das Diagramm fasst alle zuvor angeführten Faktoren zusammen,
um eine Querschnittsfläche und den jeweiligen minimal erforderlichen Rohr- bzw. Formrohrquerschnitt zu ermitteln.
Beispiel 1, Pelletsofen:
15 kW Brennstoffleistung, mit λ = 2,0 erhält man einen tatsächlichen Luftbedarf von 27 m³/h. Die theoretische Länge der
Verbrennungsluftleitung von 11 m (7 m Leitung, 3 Bögen + ein
Endstück = 11 m) erlaubt eine Strömungsgeschwindigkeit von
maximal 1,0 m/s in der Verbrennungsluftleitung. Daraus ergibt
sich ein minimaler Querschnitt von 76 cm² bzw. 9,8 cm Durchmesser. In diesem Fall wäre eine Leitung mit einem Nenndurchmesser DN von ø 10 cm gerade noch ausreichend.
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Beispiel 2, Kachelofen:
16,7 kg Brennstoffauflage (16,7 kg x 0,78 = 13 kg/h), mit λ =
3,0 erhält man einen tatsächlichen Luftbedarf von 144 m³/h. Die
theoretische Länge der Verbrennungsluftleitung von 2,0 m (1 m
Leitung, 1 Bogen = 2,0 m) erlaubt eine Strömungsgeschwindigkeit von maximal 2,0 m/s in der Verbrennungsluftleitung. Daraus
ergibt sich ein minimaler Querschnitt von 200 cm² bzw. 16,0 cm
Durchmesser. In diesem Fall wäre eine Leitung mit DN ø 16 cm
gerade noch ausreichend, bei einer höheren Leitungslänge wäre
die Leitung mit DN ø 18 cm auszuführen.
VERBRENNUNGSLUFT
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