Kristin Braunlich - Swegon Air Academy

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Gerade im Wohnbau wird die Beheizung des Gebäudes gern über die Zuluft
realisiert (ein Zuluftheizregister je Wohneinheit), da auf diese Weise ein
separates Heizverteilnetz entfallen kann und ein Kostenvorteil der
Luftheizung gegenüber der Heizkörper entsteht.
Im Nichtwohnbau (gerade Bürogebäude oder Schulen) erfolgt jedoch die
Beheizung meist unabhängig von der Lüftungsanlage, da durch die
intermittierende Betriebsweise die Regelbarkeit und Flexibilität durch ein
separates Heizverteilnetz oft höher ist. Das Heizsystem kann jedoch sehr
einfach gehalten werden, da die erforderlichen Leistungen gering und die Art
der Einbringung der Wärme in Bezug auf den Raum egal ist.
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Deutsche Städte mit Selbstverpflichtungen zum Passivhausbau:
z.B. Frankfurt, Freiburg, Hamburg, Hannover, Köln, Leipzig und Nürnberg
Im Geschosswohnungsbau nimmt die Anzahl der großen Projekte mit
Passivhausstandard zu:
Ein Beispiel im Hamburg ist der Geschosswohnungsbau am Pinnasberg mit
19 Wohnungen, der mit seiner geschwungenen Fassade einen freien Blick
auf die Elbe genießt. Zertifiziertes Passivhaus; Baujahr 2003; Architekt: PlanR-Architektenbüro Joachim Reinig; Haustechnik: InnovaTec Energiesysteme
GmbH, Joachim Otte, ID 0047, Foto PHI.
In Frankfurt hat die ABG Holding, Wohnungs- und Immobilienkonzern der
Stadt Frankfurt, ein erstes Projekt mit 19 Wohnungen in der Grempstraße
erfolgreich realisiert: Das Projekt wurde im Zeitplan und im veranschlagten
Kostenrahmen fertig gestellt und die Bewohner sind sehr zufrieden.
Zertifiziertes Passivhaus; Baujahr 2002; Architekten: faktor 10 GmbH;
Haustechnik: Ingenieurbüro Baumgartner, Qualitätssicherung und
Forschungsprojekt: PHI [Peper 2004]; ID 0696, Foto PHI.
Nach dem Erfolg des ersten Projektes hat die ABG Holding beschlossen, alle
ihre Neubauten mit Passivhausstandard und Sanierungsprojekte mit
Passivhauskomponenten zu realisieren.
Projektinformationen nach ID aufzufinden unter www.passivhausprojekte.de.
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Technologiezentrum lu-teco, Ludwigshafen, Zertifiziertes Passivhaus;
Neubau 2007; Architekturbüro Lutz Laier; Haustechnik: IBB Büro
Baumgartner; ID 0716, Foto: PHI
Bürogebäude Energon, Ulm, Zertifiziertes Passivhaus; Neubau 2002; oehler
faigle archkom solar architektur; Haustechnik: Ingenieurbüro ebök, ID 0902,
Foto: PHD
Projektinformationen nach ID aufzufinden unter www.Passivhausprojekte.de.
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Mit am häufigsten werden Schulen mit Passivhausstandard realisiert. Die
Vorteile liegen einerseits in der geringen Haushaltsbelastung und
andererseits in der hohen Raumluftqualität, die durch die kontrollierte Lüftung
nun zum Standard wird.
Montessorischule Volksschule, Aufkirchen, Zertifiziertes Passivhaus; Neubau
2004; Walbrunn Grotz Vallentin Loibl Architekten; Haustechnik: Ingenieurbüro
Andreas Lackenbauer; ID 0220; Foto Vallentin
Schule am Riedberg, Frankfurt, Zertifiziertes Passivhaus; Neubau 2004;
Architekten 4a; Haustechnik: ICRZ, Hochbauamt Stadt Frankfurt,
Ingenieurbüro Rösch, SHL Planungsbüro, ID 0534; Foto PHI
Grundschule Preungesheim, Frankfurt, Neubau 2006, Architekten Prof. Peter
Cheret und Jelena Bozic; Haustechnik: Petterson & Ahrens; Foto PHD
Projektinformationen nach ID aufzufinden unter www.passivhausprojekte.de.
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Projektbeispiele von links nach rechts, von oben nach unten:
Sport- und Mehrzweckturnhalle, Unterschleißheim, Zertifiziertes Passivhaus;
Erweiterungsbau 2003; Achitektur: P S A Pfletscher und Steffan;
Haustechnik: Ingenieurbüro Bauer, Herr Veeh; Bauphysik + Energiekonzept:
PHI; ID 0007; Foto: PHI
Projektinformationen nach ID aufzufinden unter www.Passivhausprojekte.de.
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Auch Sanierungsprojekte werden immer häufiger mit
Passivhauskomponenten durchgeführt. Eines der wichtigen Beispiele ist das
Mehrfamilienwohnhaus Tevesstraße in Frankfurt; Bauherr: ABG Holding;
Architekt: Faktor 10 GmbH; Haustechnik: Ingenieurbüro Baumgartner; Foto
PHI.
Auch das Studentenwohnheim „Burse“ in Wuppertal erreichte nach der
Sanierung den Passivhausstandart; Bauherr: Hochschul-Sozialwerk
Wuppertal; Architekt: Michael Müller, Christian Schlüter
Projektinformationen nach ID aufzufinden unter www.passivhausprojekte.de.
Die Sanierung von energetisch schlechten Gebäuden wird in der nächsten
Zeit stark zunehmen müssen. Nur so ist es möglich die Klimaschutzziele
(Reduktion der Treibhausgase bis 2020 um 40%) zu realisieren.
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Heizwärmebilanz nach EN ISO 13790
Nach dem Energieerhaltungssatz werden Wärmeverluste und Wärmegewinne
gegenübergestellt. Die Summen müssen gleich groß sein. Die Menge an
Transmissions- und Lüftungswärmeverlusten, die durch die solare und interne
Wärmegewinne nicht abgedeckt werden, muss dem Gebäude als Heizwärme
zugeführt werden. Dieser Heizwärmebedarf soll im Passivhaus auf 15
kWh/(m²a) begrenzt werden.
Das Beispiel zeigt die Bilanz eines Reihenhauses, das nur auf der Süd- und
Nordseite Fenster hat. Zu erkennen ist, dass die Transmissionswärmeverluste
durch die Südfenster deutlich kleiner als deren Solarwärmegewinne sind. Auf
der Nordseite ist mangels direkter Solarstrahlung das Verhältnis umgekehrt.
Deshalb ist die Südseite im Winter eine so günstige Orientierung aus
energetischer Sicht – aber natürlich auch für die Nutzer, denn hier gibt es
zumindest ab und zu mal etwas Sonnenschein auch im Winter.
Ganz grobe Empfehlungen: Fensterflächenanteil auf der Südseite bis ca. 25%
reichen aus, Vollverglasungen sind unpraktisch im Winter (schnellere
Auskühlung erfordert Heizflächen im Raum) und auch im Sommer (hoher
Solarstrahlungsanteil macht eine außen liegende Verschattung unabdingbar).
Große Fenster nach Westen und Osten benötigen in der Regel immer eine
zusätzliche Verschattung im Sommer. Öffnungsfenster in jedem Raum
vorsehen, nicht ausschließlich Festverglasungen einbauen (Fensterlüftung im
Sommer, Fluchtweg im Brandfall, Reinigungsmöglichkeit in oberen
Geschossen).
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Luftmengen von 30 m³/(h,Person) haben sich sowohl im Passivhauswohnbau
wie auch in Bürogebäuden bewährt. Um Konflikte mit den aktuell gültigen
Normen zu vermeiden, können die Lüftungsgeräte auf den höheren
Volumenstrom ausgelegt werden. Die Betriebspunkte der Ventilatoren sollten
aber auf den hygienisch notwendigen Volumenstrom von 30m³/(h,Person)
eingestellt werden.
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Am Beispiel einer Reihenhauszeile kann mit üblichen Feuchtequellen gezeigt
werden, dass bei Luftvolumenströmen von 240 m³/h eine relative Luftfeuchte
von 30 % dauerhaft deutlich unterschritten wird, klagen über zu trockene Luft
würden hier nicht ausbleiben!
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Reduziert man bei gleicher Quellstärke den Außenluftvolumenstrom auf 80
m³/h, so liegt die Raumluftfeuchte rechnerisch bei 41 %.
Hinsichtlich der Volumenstromauslegung sei an dieser Stelle nochmals
darauf hingewiesen, dass praktisch keine Klagen über zu schlechte Luft,
wohl aber über zu trockene Luft auftreten.
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Raumluftqualität in Schulklassen von 1858 bis 2005. Messwerte der
Leitgröße für Raumluftqualität Kohlendioxid. Dargestellt sind die
jeweils aufgetretenen Maximalkonzentrationen
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Je höher der anteil der Ablufträume desto hoher ist das Einsparpotential
beim Konzept der gerichteten Durchströmung.
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Die Bilanzgrenze des Gebäudes ist Maßgeblich für die Erstellung der
Energiebilanz, aus diesem Grunde muss auch der
Wärmebereitstellungsgrad des Lüftungsgerätes gemäß dieser
Bilanzgrenze (also außenluft- und fortluftseitig) ermittelt werden und nicht
zuluftseitig.
Ein zuluftseitig ermittelter Wärmerückgewinnungsgrad ((Tzu-Tau)/(TabTfo)) berücksichtigt die Wärmeverluste über das Gehäuse nicht und kann
nicht auf die Energiebilanz des Gebäudes angewendet werden!
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- Kalte Kanalstrecken so kurz wie möglich!
- auch das Zentralgerät muss gut gedämmt sein
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Derzeit sind 2 große Lüftungsgeräte (>600 m³/h) zertifiziert:
• Aerosilent Centro 1200 von Drexel und Weiss (660-1230 m³/h)
• LG4000 von Pichler (1400-2400 m³/h)
Zwei Geräte befinden sich derzeit in Prüfung, weitere Geräte in Vorprüfung.
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Zentralgeräte vereinen die wesentlichen Funktionsmerkmale in einem
Gerätegehäuse, aus Platzgründen kann der frontständige F7-Außenluftfilter auch in
einem separaten Gehäuse vorgeschalten werden. Der Sommerbypass kann
automatisch geregelt sein. Oft muss er noch manuel bedient werden oder es muss
der Wärmeübertrager gegen eine Sommerkassette getauscht werden (nicht
vergessen vor der Sommerzeit umzustellen).
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Empfehlungen für Filterklassen:
Abluft: G4
Zuluft: F7
Entgegen der VDI 6022 empfiehlt das PHI eine einstufige Filterung und diese
Filterstufe dafür regelmäßig zu warten. Mehrstufige Filterung führt zu
erhöhtem Druckverlust und damit zu einer höheren Ventilatorleistung und
einem höheren Energieverbrauch.
Die Wahl des Filters sollte sich nicht nur nach den Investitionskosten richten.
Auch das Verhalten des Filters während der Betriebszeit muss bei der
Anschaffung berücksichtigt werden, denn der Druckverlustverlauf beeinflusst
die späteren Betriebskosten maßgeblich.
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Reine Lüftungsanlagen hygienisch unbedenklich
Aber auf Außenluftfilter achten
Die einfachste Art der Filtertrocknung ist der in der oberen Abbildung
dargestellte Umluftbetrieb. Aus hygienischen Gründen ist jedoch eine
Zuluftrückführung (eine Variante in der unteren Abbildung dargestellt) zu
bevorzugen, zu beachten ist, dass bei dieser Variante der Abluft-Ventilator
ausgeschaltet sein muss.
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Auch bei BSK ist auf den Querschnitt zu achten, der Querschnitt sollte nach
Möglichkeit nicht reduziert werden!!!
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1. Schutz des Plattenwärmeübertragers
Das in der Fortluft anfallende Kondensat darf nicht einfrieren. Sonst wird der
freie Querschnitt verengt oder ganz versperrt, so dass die Entlüftung der
Wohnung nicht mehr funktioniert. Außerdem besteht die Gefahr, dass bei
Eisbildung der Wärmeübertrager beschädigt wird.
Methode: Vorwärmen der Außenluft, dass die Fortluft nicht bis in den
Frostbereich abgekühlt wird.
Nicht geeignet:
Durch Abschalten des Zuluftventilators taut die warme Abluft den ggf. schon
bereiften Wärmeübertrager wieder ab. Dabei entsteht aber ein
Abluftüberschuss im Gebäude und kalte Außenluft strömt durch Fugen in die
Räume. Folge: erhöhte Heizlast, gleichzeitig keine Heizleistung, da Zuluft
abgschaltet ist, ggf. Zugerscheinungen.
2. Schutz des Zuluft-Heizregisters
Fällt der Abluftventilator aus, strömt die kalte Außenluft in das
Zuluftkanalsystem. Das hydraulische Zuluft-Heizregister kann dann
einfrieren. Zum Schutz muss die Lüftungsanlage automatisch komplett
abschalten, wenn ein Defekt beim Ventilator vorliegt. Alle vom PHI
zertifizierte Lüftungsanlage weisen diese Schutzvorkehrung auf, hier wird
meist durch ein Thermostat in der Zuluft sichergestellt, dass bei
Unterschreitung einer Zulufttemperatur von 5°C die Anlage abschaltet.
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Freie Wahl der Beheizung: entweder über kleine Heizkörper mit einem
einfachem Heizverteilnetz (Anordnung der Heizkörper egal, auch auf
Rauminnenseite möglich) oder noch kostengünstiger über das sowieso
vorhandene Lüftungsnetz. Die Anordnung der Heizregister kann dabei
sowohl zentral erfolgen, als auch – um die individuelle raumweise Regelung
zu gewehrleisten – dezentral in Raumgruppen oder gar raumweise.
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Gerade im Nichtwohnbau kommt oft ein einfaches, von der
Lüftungsanlage unabhängiges Heizsystem zum Einsatz, da die
Flexibilität und Regelbarkeit höher ist als bei der Luftheizung.
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