Haustechnik

Lüftung mit Wärme­rückgewinnung

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Ergänzt die Wärmepumpe optimal!
MaximilianLeppig
Energieberater

Lüftung mit Wärmerückgewinnung

Fachwissen

Eine ventilatorgestützte Lüftung mit Wärmerückgewinnung wird auch als kontrollierte Wohnraumlüftung (KWL) bezeichnet.
Da „Kontrolle“ eher negativ belegt ist, versuchen die Hersteller den Begriff Komfortlüftung in den Markt zu bringen. 

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Praxisbeispiel

Kontrollierte Wohnraumbelüftung mit Wärmerückgewinnung über eine Heizperiode betrachtet:
  • Energiegewinn ca. 2.000 kWh

  • Energieaufwand ca. 175 kWh Strom

  • Steigerung der Luftqualität ????  €

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Systembausteine

Ein Lüftungssystem besteht aus
  • Sole-/Erdwärmetauscher (optional)
  • Lüftungsgerät
  • Luftverteilung
  • Luftauslässen

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Erdwärmetauscher

Erdwärmetauscher (EWT) sind relativ einfache Systeme zum Konditionieren von Luft.

Das Prinzip der EWT beruht auf der Nutzung des Erdreichs als saisonalen, thermischen Speicher und als Kollektor.

Sie eignen sich wegen der im Erdreich herrschenden Temperaturen sowohl zur Erwärmung der Außenluft im Winter, als auch zur Kühlung im Sommer.

Um energetisch zu optimieren und gleichzeitig den Wohnkomfort, durch den auftretenden Kühleffekt im Sommer, zu steigern werden häufig Erdwärmetauscher dem Lüftungssystem vorgeschaltet.

Sole-Erdwärmetauscher

Über einen in den Boden eingebrachten soledurchströmten (i.d.R. Glykol/Wasser-Gemisch) Kollektor wird dem Boden Wärme entzogen und über einen separaten Sole/Luft-Wärmetauscher an die Zuluft abgegeben.

Im Sommer kann über den Kollektor Wärmeenergie an das Erdreich abgegeben werden, die Luft wird gekühlt. 

Vorteile
  • geringerer Verlegeaufwand
  • günstiger Materialpreis des Kollektor-Rohrmaterials
  • keine Reinigung des im Erdreich befindlichen Wärmetauschers notwendig
  • kein Bypass erforderlich; Solepumpe kann geregelt werden
Nachteile
  • Hilfsenergie der Solepumpeschlechterer Wirkungsgrad
  • aufwändiger (Regelung der Solepumpe, Temperaturfühler, Membranausdehnungsgefäß etc.)

Luft-Erdwärmetauscher

Luft durchströmt den Erdwärmetauscher und wird durch die Umgebungstemperatur des Erdreichs im Winter vor erwärmt.
Im Sommer kann die Luft abgekühlt werden.

Energieertrag

In einem Fachbeitrag hat die SBZ den Ertrag eines Luft-EWT anhand eines Referenz-EWT untersucht:

  • Standort: Freiburg
  • Luftvolumenstrom: 200 m3/h
  • Fahrweise: 8760 h/a, 100 % Luftmenge (kein Bypass zum EWT vorhanden)
  • Rohrverlegung: Einzelrohr; DN 200; Rohrmaterial PVC; 30 m lang; 2,0 m mittlere Verlegetiefe
  • Erdreichart: Sand feucht
  • Grundwassertiefe: 15 m
  • Grundwassertemperatur: ganzjährig konstant 10 °C

Ergebnis:

Vorteile
  • keine Hilfsenergie nötig
  • guter Wirkungsgrad
  • wenig aktive Technik
  • günstiger Materialpreis
Nachteile
  • höherer Verlegeaufwand
  • ggf. Reinigung des im Erdreich befindlichen Wärmetauschers
  • Bypass 

Luftbrunnen

Ein besonderer Erdwärmetauscher ist der Luftbrunnen, der die Außenluft durch einen Filter aus diversen Filterschichten ansaugt.

Vorteile
  • keine Hilfsenergie nötig
  • guter Wirkungsgrad
  • wenig aktive Technik
  • geringe Fläche
Nachteile
  • evtl. Radonbelastung
  • niedriger Grundwasserspiegel erforderlich
  • wasserdurchlässiger Boden erforderlich 

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Lüftungsgerät

Lüftungsgeräte mit effizienten Gleichstrommotoren decken Haus- und Wohnungsgrößen von gut 80 bis 450 m² Wohnfläche mit einem Leistungsspektrum von 80 bis 500 m³/h Betriebsvolumenstrom ab.

Normalerweise sind Grobfilter auf  der Zuluft- und Abluftseite vorhanden. Optionale Feinfilter, die Feinstaub und Blütenpollen abfangen, sind für Allergiker erhältlich.

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Wärmetauscher

Abhängig vom Aufbau haben Plattenwärmetauscher unterschiedliche Rückwärmezahlen:

  • Einfache Kreuzstrom-Wärmetauscher maximal ca. 65 %
  • Kreuzgegenstrom-Wärmetauscher maximal ca. 75 %
  • Platten-Gegenstromwärmetauscher maximal ca. 80 %
  • Kanal-Gegenstromwärmetauscher maximal ca. 93 %

m Sommer wird die Wärmerückgewinnung über den Bypass verhindert. 
In der Nacht wird eine Rückkühlung des Gebäudes erreicht. 

Vorteile
  • Keine beweglichen Teile, wartungsarm
  • Einfacher konstruktiver Aufbau
  • Konsequente Trennung der Zuluft und Abluft, keine Vermischung
  • Wärmerückgewinnung > 90 % möglich
Nachteile
  • Vereisung im Winter durch anfallendes Kondensat
  • Abhilfe: elektrische Zuluftvorwärmung, Erdwärmetauscher

Rotationswärmetauscher

Vorteile
  • Feuchtigkeit schlägt sich am kalten Rotor nieder und wird von der Zuluft wieder aufgenommen (Rückfeuchtung der Luft)
  • Keine Vereisung
  • Auch für große Luftvolumen geeignet
Nachteile
  • Prinzip bedingt störungsanfälliger (Antriebsmotor, Dichtungen, Lager)
  • Zusätzliche Energie für den Antriebsmotor
  • Theoretisch Verkeimung des Rotors und damit der Zuluft möglich, im Privatbereich nicht relevant
  • geringfügige Luftvermischung mit Geruchsübertragung möglich
  • Wärmerückgewinnungsgrad geringer

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Luftverteilung

Verlegung in der Filigrandecke

Verlegung in der Dämmebene​

Verlegung unter der Decke

Verlegung im Wärmedämmverbundsystem

Renovierungssystem

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Luftauslässe

Luftauslässe können als Quell- oder Induktionslüftung verbaut werden.

Quelllüftung

  • geringe Eintrittsgeschwindigkeiten
  • keine Strömungsgeräusche
  • keine Zugerscheinungen
  • Auslass am Boden oder im unteren Wandbereich

Induktionslüftung

  • hohe Wurfweite
  • schnelle Vermischung mit der Raumluft
  • Auslass im oberen Wandbereich oder in der Decke

 

Tellerventile und Abdeckungen

Am Markt sind eine Vielzahl Ventile und Abdeckungen erhältlich.

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Wartung

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Lüftung mit Wärmerückgewinnung (dezentral)

Als Renovierungslösung ist dezentrales System eine Alternative zum Zentralsystem.

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Lüftung und Wärmepumpe

Wohnungslüftung mit Wärmerückgewinnung ist hocheffizient und hat sich daher zu einer echten Schlüsseltechnologie zur Erreichung der Klimaziele in Deutschland entwickelt.

Anhand einer Leistungszahl zeigt diese Studie auf, wie energieeffizient und relevant für das Gesamtenergiesystem die Wohnungslüftung mit Wärmerückgewinnung tatsächlich ist.

zur VFW-Studie

Lüftung mit Wärmerückgewinnung

Referenzen

Zentrale Lüftungsanlage mit Wärmerückgewinnung in der abgehängten Decke verbaut,

Kundenprojekt

Klimadecke mit Lüftung

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Effizienzhaus 70

Leitungen nahezu unsichtbar

Projekt

Einzelmaßnahme Lüftung

Zentrale Lüftungsanlage mit Wärmerückgewinnung und Kühlfunktion.

An den beiden Balkonen sieht man den aufgesetzten, gefakten Kamin in dem die Lüftungsleitungen versteckt wurden. 

Lüftung mit Wärmerückgewinnung

Recht

Gesetz zur Einsparung von Energie und zur Nutzung erneuerbarer Energien zur Wärme- und Kälteerzeugung in Gebäuden (GEG)

Anforderungen an zu errichtende Gebäude

§ 13 Dichtheit

Ein Gebäude ist so zu errichten, dass die wärmeübertragende Umfassungsfläche einschließlich der Fugen dauerhaft luftundurchlässig nach den anerkannten Regeln der Technik abgedichtet ist. Öffentlich-rechtliche Vorschriften über den zum Zweck der Gesundheit und Beheizung erforderlichen Mindestluftwechsel bleiben unberührt.
 

§ 26 Prüfung der Dichtheit eines Gebäudes

(1) Wird die Luftdichtheit eines zu errichtenden Gebäudes vor seiner Fertigstellung nach DIN EN ISO 9972: 2018-12 Anhang NA überprüft, darf die gemessene Netto-Luftwechselrate bei der Ermittlung des Jahres-Primärenergiebedarfs nach § 20 Absatz 1 oder Absatz 2 und nach § 21 Absatz 1 und 2 nach Maßgabe der Absätze 2 bis 5 als Luftwechselrate in Ansatz gebracht werden. Bei der Überprüfung der Luftdichtheit sind die Messungen nach den Absätzen 2 bis 5 sowohl mit Über- als auch mit Unterdruck durchzuführen. Die genannten Höchstwerte sind für beide Fälle einzuhalten.
(2) Der bei einer Bezugsdruckdifferenz von 50 Pascal gemessene Volumenstrom in Kubikmeter pro Stunde darf
1.  ohne raumlufttechnische Anlagen höchstens das 3fache des beheizten oder gekühlten Luftvolumens des Gebäudes in Kubikmetern betragen und
2.  mit raumlufttechnischen Anlagen höchstens das 1,5fache des beheizten oder gekühlten Luftvolumens des Gebäudes in Kubikmetern betragen.
(3) Abweichend von Absatz 2 darf bei Gebäuden mit einem beheizten oder gekühlten Luftvolumen von über 1 500 Kubikmetern der bei einer Bezugsdruckdifferenz von 50 Pascal gemessene Volumenstrom in Kubikmeter pro Stunde
1.  ohne raumlufttechnische Anlagen höchstens das 4,5fache der Hüllfläche des Gebäudes in Quadratmetern betragen und
2.  mit raumlufttechnischen Anlagen höchstens das 2,5fache der Hüllfläche des Gebäudes in Quadratmetern betragen.
(4) Wird bei Nichtwohngebäuden die Dichtheit lediglich für bestimmte Zonen berücksichtigt oder ergeben sich für einzelne Zonen aus den Absätzen 2 und 3 unterschiedliche Anforderungen, so kann der Nachweis der Dichtheit für diese Zonen getrennt durchgeführt werden.
(5) Besteht ein Gebäude aus gleichartigen, nur von außen erschlossenen Nutzeinheiten, so darf die Messung nach Absatz 1 nach Maßgabe von DIN EN ISO 9972: 2018-12 Anhang NB auf eine Stichprobe dieser Nutzeinheiten begrenzt werden.
 

§ 28 Anrechnung mechanisch betriebener Lüftungsanlagen

(1) Im Rahmen der Berechnung nach § 20 Absatz 1 oder Absatz 2 ist bei mechanischen Lüftungsanlagen die Anrechnung der Wärmerückgewinnung oder einer regelungstechnisch verminderten Luftwechselrate nur zulässig, wenn
1.  die Dichtheit des Gebäudes nach § 13 in Verbindung mit § 26 nachgewiesen wird,
2.  die Lüftungsanlage mit Einrichtungen ausgestattet ist, die eine Beeinflussung der Luftvolumenströme jeder Nutzeinheit durch den Nutzer erlauben und
3.  sichergestellt ist, dass die aus der Abluft gewonnene Wärme vorrangig vor der vom Heizsystem bereitgestellten Wärme genutzt wird.
(2) Die bei der Anrechnung der Wärmerückgewinnung anzusetzenden Kennwerte der Lüftungsanlage sind nach den anerkannten Regeln der Technik zu bestimmen oder den allgemeinen bauaufsichtlichen Zulassungen der verwendeten Produkte zu entnehmen.
(3) Auf ein Wohngebäude mit nicht mehr als zwei Wohnungen, von denen eine nicht mehr als 50 Quadratmeter Gebäudenutzfläche hat, ist Absatz 1 Nummer 2 nicht anzuwenden.

Recht

Baurecht

Musterbauordnung (MBO)

§ 43 Sanitäre Anlagen, Wasserzähler

(1) Fensterlose Bäder und Toiletten sind nur zulässig, wenn eine wirksame Lüftung gewährleistet ist.

§ 48 Wohnungen

(1) Jede Wohnung muss eine Küche oder Kochnische haben. Fensterlose Küchen oder Kochnischen sind zulässig, wenn eine wirksame Lüftung gewährleistet ist.

Bauaufsichtliche Richtline über die Lüftung fensterloser Küchen, Bäder und Toilettenräume in Wohnungen

Jeder fensterlose Raum muss unmittelbar durch eine mechanische Lüftungsanlage entlüftet werden können und eine Zuluftversorgung haben. Die der Zuluftversorgung und Entlüftung dienenden Anlagen und Einrichtungen müssen eine Grundlüftung der fensterlosen Räume, in Küchen zusätzlich eine Stoßlüftung ermöglichen. Die Lüftungsanlage muss so ausgeführt werden, dass bei Grundlüftung in der Wohnung keine Zugbelästigungen entstehen und keine Gerüche in andere Räume übertragen werden. Alle fensterlosen Räume der Wohnung müssen gleichzeitig gelüftet werden können.

Baurecht

„Erfordern die allgemein anerkannten Regeln der Technik in Wohnungen eine kontrollierte Lüftung? Haftungsrisiken bei Wohnräumen ohne Lüftungsanlagen“

Laut diesem Rechtsgutachten des VfW kann schon heute in Zweifel gezogen werden, ob die Sicherstellung des notwendigen Luftaustausches nur über Fensterlüftung noch den Regeln der Technik entspricht.

Hier bewegt sich die Baubranche derzeit noch in einer rechtlichen Grauzone.
Das ist insofern problematisch, als der Auftragnehmer zum Zeitpunkt der Abnahme ein mangelfreies Werk schuldet, die Regeln der Technik sich aber im Laufe des Bauvorhabens ändern können.

Nach Einschätzung der Rechtsexperten werden kontrollierte Lüftungsanlagen zu einem nicht näher zu bestimmenden Zeitpunkt im Wohnungsbau zu den anerkannten Regeln der Technik gehören und somit schon nach allgemeinen Grundsätzen vorzusehen sein.

EEWärmeG

Das Erneuerbare-Energien-Wärmegesetz schreibt vor, dass Eigentümer neuer Gebäude einen Teil ihres Wärmebedarfs (und Kältebedarfs) aus erneuerbaren Energien decken müssen.

Eine Ventilator gestützte Wohnraumlüftung mit Wärmerückgewinnung kann als Ersatzmaßnahme eingesetzt werden, wenn mindestens 50% des Wärmeenergiebedarfs gedeckt werden, ein Wärmerückgewinnungsgrad von >= 70% und eine Leistungszahl von mindestens 10 sichergestellt ist. 

Recht

Anerkannte Regeln der Technik

DIN 4108-2:2013-02

Wärmeschutz und Energie-Einsparung in Gebäuden – Teil 2: Mindestanforderungen an den Wärmeschutz

§ 4.2.3 Hinweise zur Luftdichtheit …. und zum Mindestluftwechsel

Die Außenbauteile müssen nach den allgemein anerkannten Regeln der Technik luftdicht ausgeführt werden. Sie tragen in keinem Fall zum erforderlichen Luftaustausch bei.

Auf ausreichenden Luftwechsel ist aus Gründen der Hygiene, der Begrenzung der Raumluftfeuchte sowie gegebenenfalls der Zuführung von Verbrennungsluft … zu achten. Dies ist in der Regel der Fall, wenn während der Heizperiode ein auf das Luftvolumen innerhalb der Systemgrenze bezogener durchschnittlicher Luftwechsel von 0,5 h-1 bei der Planung sichergestellt wird.

DIN 4108-3

„Wände und Dächer müssen luftdicht sein, um eine Durchströmung und Mitführung von Raumluftfeuchte, die zu Tauwasserbildung in der Konstruktion führen kann, zu unterbinden.“

DIN 1946-6:2009-05

Raumlufttechnik – Teil 6: Lüftung von Wohnungen – Allgemeine Anforderungen, Anforderungen zur Bemessung, Ausführung und Kennzeichnung, Übergabe/Übernahme (Abnahme) und Instandhaltung

Lüftungskonzept

Ein Lüftungskonzept muss erstellt werden, wenn bei einem

  • Mehrfamilienhaus 1/3 aller Fenster ausgetauscht werden
  • Einfamilienhaus 1/3 aller Fenster ausgetauscht werden oder mehr als 1/3 der Dachfläche abgedichtet wird.

Den wichtigsten Punkt dieser Norm soll eine einfache Frage beantworten helfen:

Wird das neue oder modernisierte Gebäude über die Gebäudeundichtigkeiten (Infiltration) ausreichend belüftet und welche zusätzlichen, lüftungstechnischen Maßnahmen (LTM) sind notwendig, um nutzerunabhängig einen ausreichenden Luftwechsel zu gewährleisten?

Ist der Luftvolumenstrom über Infiltration geringer als der Luftvolumenstrom zum Feuchteschutz müssen Lüftungstechnische Maßnahmen nach dieser Norm zwingend eingesetzt werden.

Die Norm fordert den Nachweis für vier Lüftungsstufen, die bei unterschiedlichen Nutzungsbedingungen einen ausreichenden Luftwechsel sicherstellen.

Gemeinsamer Betrieb von Feuerstätten und Lüftungsanlagen

Bei dem Betrieb von raumluftabhängigen Feuerstätten mit Lüftungsanlagen wird unterschieden zwischen:

  • Wechselweiser Betrieb,
    dies setzt eine Sicherheitseinrichtung voraus, die sicherstellt, dass die Lüftungsanlage nicht in Betrieb ist, wenn die Feuerstätte betrieben wird.
  • Gemeinsamer Betrieb,
    dies setzt eine Sicherheitseinrichtung voraus, welche die Lüftungsanlage bzw. eine „schnell abschaltbare Feuerstätte“ abschaltet, wenn ein gefährlicher Unterdruck im Aufstellraum der Feuerstätte entsteht.

    Die Sicherheitseinrichtung für den gemeinsamen Betrieb benötigt einen allgemeinen Verwendbarkeitsnachweis z.B. eine allgemeine bauaufsichtliche Zulassung.

DIN 18017-3

Lüftung von Bädern und Toilettenräumen ohne Außenfenster – Teil 3: Lüftung mit Ventilatoren

Die DIN 18017-3 gilt für Entlüftungsanlagen mit Ventilatoren zur Lüftung von Bädern und Toilettenräumen ohne Außenfenster in Wohnungen und ähnlichen Aufenthaltsbereichen, z.B. Wohneinheiten in Hotels. Andere Räume innerhalb von Wohnungen, z.B. Küchen oder Abstellräume, können ebenfalls über Anlagen nach dieser Norm entlüftet werden.

Hinweis:

Die Lüftung von fensterlosen Küchen ist in der „Bauaufsichtlichen Richtlinie über die Lüftung von innenliegenden Ablufträumen“ bzw. DIN 1946-6 enthalten.

Entlüftungsanlagen zur Entlüftung von Bädern (mit/ohne WC) können wahlweise, je nach Ausführungsart und Betriebsweise für folgende planmäßige Mindest-Abluftvolumenströme [qv] ausgelegt werden:

  • 40 m³/h
    Der Volumenstrom muss dauernd abgeführt werden.1)

     

  • 60 m³/h
    Bei bedarfsgeführten Anlagen während der Nutzung.2), 3)

1) Der Volumenstrom darf in Zeiten geringen Luftbedarfs (z.B. nachts), jedoch nicht mehr als 12 Stunden/Tag, auf 20 m³/h reduziert werden.

2) Der Volumenstrom darf in Zeiten geringen Luftbedarfs (z.B. nachts) auf einen Tages-Mittelwert von 15 m³/h reduziert werden. Ausgenommen sind Küchen und Kochnischen. Ein Intervallbetrieb mit einer maximalen Ventilator-Stillstandszeit von 1 h ist zulässig.

3) Bei normaler Nutzung eines Bades (z.B. ohne zusätzliche Wäschetrocknung) oder eines Toilettenraumes darf der Abluftvolumenstrom in Zeiten geringen Luftbedarfs auf 0 m³/h reduziert werden, wenn das Gebäude einem Wärmeschutzstandard der min. den Anforderungen der Wärmeschutzverordnung 1995 oder besser entspricht. Nach jedem Ausschalten des Lüftungsgerätes sind weitere 15 m³ Luft abzuführen.

Bei Toilettenräumen dürfen die genannten Abluftvolumenströme halbiert werden. Ich empfehle aufgrund des schnelleren Geruchsabtransportes jedoch die gleichen Volumenströme wie für die Bäder anzuwenden.

Für Kochnischen und Küchen Fenster gelten die Abluftvolumenströme für Bäder. Siehe hierzu auch die Volumenstromangaben der DIN 1946-6.

Recht

Anerkannte Regeln der Technik

Privatrecht

Landgericht Lüneburg, Urteil vom 22.11.2001 Az 6.S 70/00

„Diese Obliegenheit des Mieters zur Vermeidung von Schimmelbildung und Feuchtigkeit findet ihre Grenze dort, wo unzumutbare Anstrengungen verlangt werden. ….. Einem Mieter ist es auch nicht zuzumuten mehrmals am Tag im Abstand von wenigen Stunden stoß zu lüften.“

AG Bochum WuM 1988,354:

„Eine Wohnungslüftung im Abstand von 3 bis 4 Stunden ist nicht zumutbar“.

AG Hamburg WuM 1988,357:

„Dem Mieter kann ein mehr als zweimaliges Lüften am Tag nicht zugemutet werden.“

OLG Frankfurt am Main:

Abwesenheit der Mieter bis 12h am Tag ist üblich. Fensterlüftung ist nur je einmal morgens und abends zumutbar.

Problem:

2-mal Lüften über Fenster je Tag reicht bei üblicher Wohnungsnutzung in vielen Fällen nicht zur notwendigen Entfeuchtung der Wohnung.

Fensterlüftung alle zwei Stunden…