planung:haustechnik:lueftung:grundlagen:luftmengen
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planung:haustechnik:lueftung:grundlagen:luftmengen [2014/04/14 10:20] – twessel | planung:haustechnik:lueftung:grundlagen:luftmengen [2022/10/23 11:23] – [Siehe auch] wfeist | ||
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+ | ====== Luftmengen ====== | ||
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+ | ===== Auch zu viel Luft ist oft nicht wünschenswert! ===== | ||
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+ | ==== Wieviel Luft ist gute Luft? ==== | ||
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+ | Bei einer nach der Personenzahl ausgelegten **Lüftungsanlage** (30 m³/h pro Person) treten praktisch keine Klagen über schlechte Luft auf, sehr wohl aber solche über //zu trockene Luft bei höheren Luftmengen.// | ||
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+ | Luftqualität wird an Hand der **Abwesenheit von Belastungen** der Innenraumluft bewertet. Eine Reihe der bedeutenden Innenraumlufbelastungen werden im Inneren des Aufenthaltraums freigesetzt (Gerüche, flüchtige organische Substanzen wie z.B. Alkohole, Staub, Bakterien, Radon,...). Je höher die zugeführte frische Luft von außen, desto mehr werden diese Innenraumluftbelastungen verdünnt. 30 m³/h ist etwa das 75fach des ausgeatmeten Luftvolumens; | ||
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+ | Natürlich kann man immer noch mehr Luft fördern - und kommt theoretisch im Falle unendlich hoher Luftwechselrate zur Außenluftqualität - in der Praxis wirken Strömungsgeräusche und Zugerscheinungen (abgesehen vom Energieaufwand für die Luftförderung und die Lüftungswärmeverluste) begrenzend. Wird keine Befeuchtung vorgesehen (hoher Aufwand für Wartung, Hygiene und Energie) ist primär die geringe Raumluftfeuchte limitierend (siehe Abschnitt Lüftung/ | ||
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+ | ==== Anpassung der Luftmengen durch den Nutzer ==== | ||
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+ | * Betriebserfahrungen und Messdatenauswertungen (z.B. Auswertung der Betriebsstufenschalterstellung im Geschosswohnungsbau Kassel Marbachshöhe) haben gezeigt, dass die Anlagen trotz vorhandener Eingriffsmöglichkeit durch die Personen fast immer auf Stufe " | ||
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+ | * Auch im Einfamilienhaus erfolgt, wenn überhaupt, die Anpassung der Luftmengen nur bei längerer Abwesenheit. | ||
+ | Das heißt aber nicht, dass zumindest ein 3-Stufenschalter nicht sinnvoll ist (die | ||
+ | Stoßlüftungsstufe " | ||
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+ | ==== Automatische Luftmengenanpassung? | ||
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+ | Im ersten Passivhaus Darmstadt Kranichstein wurde bereits 1991 eine Feuchte- und CO2-gesteuerte Lüftungsanlage mit Verschiebung der Luftmengen zwischen EG und Schlafbereich im OG installiert und betrieben - mit dem Ziel, die Luftmengen bei gleichzeitiger Optimierung der Luftqualität zu reduzieren. | ||
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+ | Das Ergebnis aus heutiger Sicht: Dies ist nicht praxisrelevant, | ||
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+ | ==== Planung und Dimensionierung der Anlage - Überdimensionierung des Gerätes kann zu Problemen im Bereich geringer Luftmengen führen! ==== | ||
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+ | Zunächst wird die Kanalnetzkennlinie durch Auslegung der Kanalquerschnitte und Druckverlustberechnung inklusive aller Einbauten festgelegt. | ||
+ | * Passend zu dieser Kennlinie wird ein Gerät mit einer bestimmten Ventilatorkennlinie (gem. Muscheldiagramm = " | ||
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+ | * Das Gerät muss den Stoßlüftungsvolumenstrom noch fördern können (nicht mit höchster Effizienz, weil die Laufzeiten in Stoßlüftungsstufe ja relativ gering sind), und die minimale Fördermenge von 0,3 1/h Luftwechsel muss ebenfalls erreicht werden können. | ||
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+ | Genau hier liegt das Problem bei **Überdimensionierung**: | ||
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+ | ==== Viel hilft viel? - Bei der Lüftung nicht immer! ==== | ||
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+ | Die Gerätegröße sollte somit mit Bedacht gewählt werden, damit auch noch geringe Volumenströme gefördert werden können und die Luftmengen sind nicht nur auf die Schadstoffabfuhr sondern auch auf die Feuchteabfuhr im Verhältnis zu den Feuchtequellen zu dimensionieren. Die Auslegung der Kanäle und Einbauten wird dagegen eigentlich nur durch die Kosten und den Platzbedarf begrenzt. Mit ca. 1 Pa/m Kanallänge im Normalbetrieb ist bereits ein guter Kompromiss erreicht - bei geringeren Volumenströmen wird die Anlage dann sogar noch effizienter.\\ | ||
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+ | ==== Künftige Entwicklungen ==== | ||
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+ | Lüftungsanlagen werden sich auch künftig weiter hinsichtlich Nutzerkomfort, | ||
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+ | ===== Luftmenge und Luftfeuchtigkeit stehen in enger Beziehung ===== | ||
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+ | Die Höhe der relativen Raumluftfeuchtigkeit in Innenräumen hängt von folgenden beiden Einflussgrößen entscheidend ab: | ||
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+ | * der Intensität der inneren Feuchtequellen (z.B. Blumen, Kochen, Trocknen, ...) , | ||
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+ | * der Menge der zugeführten Frischluft von außen. | ||
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+ | Der aus den inneren Feuchtequellen stammende Wasserdampf wird durch die zugeführte frische Außenluft verdünnt. Dabei spielt es keine Rolle, ob die Außenluft durch Fugen, durch Fenster oder durch eine Lüftungsanlage (jedenfalls solange keine Be- oder Entfeuchtung stattfindet) hereingebracht wird. Und es spielt auch keine Rolle, ob die Luft (z.B. durch eine Wärmerückgewinnung) erwärmt wird - die Masse des im Luftstrom enthaltenen Wassers ändert sich nämlich bei allen diesen Vorgängen nicht.\\ | ||
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+ | ==== Bei " | ||
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+ | Besonders stark ist dieser Verdünnungseffekt im Winter; kalte Außenluft enthält nämlich nur sehr wenig Wasserdampf (bei -5°/90% z.B. nur etwa 3 g je Kubikmeter Luft, vgl. folgende Grafik).\\ | ||
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+ | |{{ : | ||
+ | |//Die Zusammenhänge in diesem Diagramm werden [[grundlagen: | ||
+ | |//**In kalter Luft ist nur eine geringe Wassermenge enthalten (im Beispiel:\\ | ||
+ | 3 g/m³) und dies sind bereits 90% der Feuchtigkeit, | ||
+ | überhaupt aufnehmen kann (Sättigungsfeuchtigkeit bei -5°C). Wärmere\\ | ||
+ | Luft kann deutlich mehr Wasserdampf aufnehmen, bei 20°C z.B. bis zu\\ | ||
+ | 17,3 g/m³. Wird kalte Luft durch Lüften in den Raum gebracht und auf\\ | ||
+ | 20°C erwärmt, so entsprechen die darin enthalten 3 g Wasser je m³\\ | ||
+ | einer relativen Feuchtigkeit von nur 17, | ||
+ | \\ | ||
+ | Wird diese Luft in den Raum gebracht, wo sie letztendlich auf 20° erwärmt ist, dann beträgt ihre relative Feuchtigkeit nur noch 17,6% - solange, wie kein weiteres Wasser aus inneren Quellen der Raumluft zugeführt wird. Bei haushaltsüblichen Feuchtequellen (330 g/h - individuell verschieden) und einer " | ||
+ | \\ | ||
+ | |{{ : | ||
+ | |//**Bei " | ||
+ | Feuchtigkeit so weit verdünnt, dass bei den dargestellten Außenluft-\\ | ||
+ | bedingungen eine relative Feuchtigkeit von etwas über 33% im Innen-\\ | ||
+ | raum entsteht. In der Regel ist das akzeptabel. (Luftmenge je Person\\ | ||
+ | 30 m³/h gemäß DIN 1946, Luftwechsel bezogen auf das Luftvolumen\\ | ||
+ | etwa 0,37 h< | ||
+ | \\ | ||
+ | Je höher die zugeführte Außenluftmenge, | ||
+ | \\ | ||
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+ | ==== Bei " | ||
+ | |||
+ | |{{ : | ||
+ | |//**Bei " | ||
+ | Feuchtigkeit stärker verdünnt. Nun herrscht nur noch eine relative\\ | ||
+ | Feuchtigkeit von ca. 27%. Dies wird im allgemeinen als zu trocken\\ | ||
+ | empfunden. Eine Außenluftmenge von 60 m³/h je Person ist somit\\ | ||
+ | bzgl. der Feuchtebilanz "des Guten zu viel". (Luftwechsel bezogen\\ | ||
+ | auf das Luftvolumen etwa 0,75 h< | ||
+ | \\ | ||
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+ | ==== Bei niedrigen Raumluftfeuchtigkeiten ==== | ||
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+ | Wenn bei normgerechter Lüftung den Bewohnern die sich einstellende Luftfeuchtigkeit zu niedrig erscheint, so ist leicht Abhilfe möglich: Durch eine Verringerung der Außenluftvolumenströme steigt die relative Innenluftfeuchtigkeit an, weil die Wasserdampfquellen weniger verdünnt werden. Nimmt man im obigen Beispiel die Außenluftmenge in der kalten Zeit auf 80 m³/h zurück - was in jedem Fall noch zulässig ist und immer noch eine ausreichend gute Raumluftqualität ergibt - so steigt die Raumluftfeuchtigkeit auf ca. 41% an.\\ | ||
+ | \\ | ||
+ | |{{ : | ||
+ | |//**Eine Außenluftmenge von 80 m³/h entsprechend 20 m³/h je Person reicht\\ | ||
+ | für eine akzeptable Innenlufthygiene erfahrungsgemäß immer noch aus\\ | ||
+ | (vgl. Messungen in verschiedenen Passivhäusern). Mit einer solchen\\ | ||
+ | Außenluftmenge stellt sich die Luftfeuchtigkeit im Haus auf etwa 41% ein.**//|\\ | ||
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+ | **Der Luftwechsel beträgt dann nur noch etwa 0,25 h< | ||
+ | \\ | ||
+ | **Niemand sollte mehr lüften, als es seinem eigenen Behaglichkeitsempfinden bzgl. der Luftfeuchtigkeit entspricht**. | ||
+ | * Konventionelle Lüftungsplaner neigen dazu, Luftmengen von Wohnungslüftungsanlagen eher hoch zu dimensionieren; | ||
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+ | * Diese beiden Gefahren bestehen im Passivhaus aber ohnehin nicht, denn wegen des guten Wärmeschutzes sind alle Innenoberflächen von Außenbauteilen so warm, dass auch bei 60% Raumluftfeuchtigkeit noch keine Tauwasserbildung auftritt. Daher kann die Außenluftmenge im Passivhaus ruhig in kalten Perioden etwas niedriger gefahren werden, insbesondere dann, wenn die Raumluftfeuchtigkeit von den Bewohnern sonst als zu gering empfunden wird. **" | ||
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+ | **Abhilfe bei niedrigen Raumluftfeuchtigkeiten**: | ||
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+ | * Luftmengen geringer einstellen | ||
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+ | * evtl. zusätzliche Feuchtequellen in die Wohnräume (z.B. Blumen) | ||
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+ | * Wohnungen möglichst staubfrei halten: öfter mit einem guten Staubsauger mit Feinststaubfilter saugen. | ||
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+ | Übrigens: Praktisch staubfreie Luft wird auch bei ganz geringen Feuchtigkeiten nicht als "zu trocken" | ||
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+ | Wenn die Außenluftmengen für eine noch als ausreichend " | ||
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+ | ===== Bemerkungen zur Radon Belastung ===== | ||
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+ | Radon (Rn) ist eine der gesundheitlich bedeutendsten Innenraumluftbelastungen. Rn ist ein Edelgas, das aus porösen Feststoffen, | ||
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+ | ==== Wie " | ||
+ | * Ja, Radon stellt ein Gesundheitsrisiko dar; es könnte für etwa 0,3% aller Todesfälle verantwortlich sein (bei gegenwärtiger durchschnittlicher Belastung z.B. in Deutschland). | ||
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+ | * Damit ist dies ein deutlich höheres Risiko als das, einem Brand zum Opfer zu fallen ... und daher ist es auch angemessen, etwas zur Verringerung dieses Risikos zu tun. | ||
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+ | * Andererseits ist es ein sehr viel geringeres Risiko als das durch Zigarettenrauch (mehr als 4% aller Todesfälle) und Autofahren (>0.6%); es gibt daher auch keinen Grund, in Panik zu verfallen. | ||
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+ | * Somit ist Radon definitiv ein Thema für die Gesundheitshygiene, | ||
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+ | ==== Woher kommt das Radon? ==== | ||
+ | 98% des Radons dringt aus dem Erdreich in die Gebäude ein. Radon entsteht im Erdreich durch den radioaktiven Zerfall letztlich aus dem Uran, das in geringen Mengen im Boden vorhanden ist. Die Radonfreisetzung ist in manchen Gegenden höher (solche mit Urgestein und mit Gestein hoher Porosität); | ||
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+ | ==== Wie lässt sich die Radon-Belastung am besten reduzieren? ==== | ||
+ | - ** Dichten Sie das Gebäude gegen Erdreich ab **. Und zwar unterhalb der letzten zum ständigen Aufenthalt gedachten Räume. Das geht so, wie wir es im [[planung: | ||
+ | - Verwenden Sie eine ausreichende, | ||
+ | Das ist ein (ein bedeutender!) Grund, warum wir eine balancierte Komfort-Wohnungslüftung mit Wärmerückgewinnung empfehlen. | ||
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+ | ==== Theorie oder reale Gefahr? ==== | ||
+ | Das Diagramm hier zeigt Messergebnisse des Kollegen Uhlig aus einem Passivhaus, und zwar einem, das in einem bekanntermaßen stark Radon belasteten Gebiet gebaut wurde (Deutschland, | ||
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+ | |\\ //**Eine Außenluftmenge von ca. 30 m³/h je Person reicht\\ | ||
+ | für die Reduktion der Radonaktivität in einem Passivhaus aus\\ | ||
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+ | Fazit: gute Lüftung reduziert Gesundheitsrisiken, | ||
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+ | ===== Siehe auch ===== | ||
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+ | [[planung: | ||
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+ | ===== Literatur ===== | ||
+ | Pfluger, R.; Feist, W.; Tietjen, A.; Neher, A.: Physiological impairments | ||
+ | of individuals at low indoor air humidity, passipedia 2013. [[passipedia_en/ | ||
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planung/haustechnik/lueftung/grundlagen/luftmengen.txt · Zuletzt geändert: 2022/10/23 11:27 von wfeist