Lufterneuerung bei Minergie

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1 Lufterneuerung bei Minergie Optimierte Anforderungen ab 2019/ September 2018 Autoren: Robert Minovsky Andreas Meyer Primavesi Minergie Schweiz Geschäftsstelle Bäumleingasse Basel T info@minergie.ch

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3 1 Lüftungs-Anforderungen bei Minergie 1.1 Aktuelle Anforderungen Im Minergie-Reglement steht geschrieben (gilt für Neubau und Sanierung): «Die hohe Luftdichtheit der Bauten setzt für alle Gebäudekategorien eine automatische, für den Komfort notwendige Aussenluftzufuhr, mit oder ohne Wärmerückgewinnung, voraus. Unkontrollierte (manuelle) Fensterlüftung genügt für die Gebäudestandards von Minergie nicht.» Minergie setzt zudem voraus (und kontrolliert teilweise), dass die Anlagen nach dem Stand der Technik realisiert werden und die damit verbundene Normen und Richtlinien eingehalten werden. 1.2 Anwendung Die aktuellen Anforderungen lassen den Planern viel Spielraum in der Anwendung. So sind beispielsweise alle Lüftungsprinzipien (Kaskadenlüftung, Verbundlüftungen und Einzelraumlüftungen) und Standardlüftungssysteme (Komfortlüftungen und Abluftanlagen) zulässig. Minergie definiert den Zweck eine gute Luftqualität ohne notwendigen Nutzereingriff in allen benutzten Räumen und lässt die Mittel zur Erreichung dieses Zweckes offen. In der Praxis ist allerdings zu beobachten, dass die Freiheiten nicht bekannt sind oder die Anlagen teilweise nicht korrekt geplant, gebaut und betrieben werden: - Die aus Normen abgeleiteten Zuluftmengen (30m 3 /h pro Raum im Wohnbau) werden meist als fix angesehen und nicht der Nutzung angepasst. - Das Kaskadenprinzip, welches die Luftmengen pro Wohneinheit reduziert, hat sich noch kaum durchgesetzt. Als Folge davon entstehen Probleme mit trockener Luft, seltener sind auch Reklamationen über zu wenig belüftete Zimmer bekannt (Bsp. in von 2 Personen genutzten Schlafzimmern). - Die Regulierbarkeit der Anlagen durch die Nutzenden fehlt gerade in Mehrfamilienhäusern oft. Folge davon sind trockene oder schlechte Luft und ein erhöhter Energieverbrauch. - Die Anforderungen an den Schallschutz (Lärmemissionen der Lüftung) werden teilweise nicht eingehalten, wobei der Trend positiv ist. - Die Lüftungen werden teilweise suboptimal oder sogar fehlerhaft geplant und gebaut, was hohe Anlagenkosten, Lärmemissionen, Hygieneprobleme, hohe Wartungskosten etc. verursachen kann. - Die Anlagen werden nicht korrekt in Betrieb gesetzt, was einen hohen Stromverbrauch, Hygieneprobleme, schlechte Raumluft usw. verursachen kann. Der Trend ist auch hier dank erhöhten Minergie-Anforderungen positiv. - Die Nutzenden werden nicht genügend über den richtigen Betrieb der Anlagen informiert, entsprechend werden Lüftungen oft nicht richtig gewartet und unterhalten. - Das Wissen zum Sommerbetrieb fehlt oft. - Das Gerücht, dass sich bei Minergie die Fenster nicht öffnen lassen, hält sich bemerkenswert hartnäckig. 1

4 2 Anpassungen für die Sanierung 2.1 Grundsätzliches In der Sanierung sollen Lüftungskonzepte mit nur einem oder mehreren, zentralen Zuluft-Einlass zertifizierbar sein. Das heisst, die Luftverteilung über offene Türen ist zulässig. Die Voraussetzungen, dass ein solches Konzept funktioniert sind mehrheitlich offenstehende Türen in die Zimmer und ein dafür vorhandenes Verständnis der Nutzenden. Die im Reglementstext erwähnten Zusatzbedingungen (Vorwärmung der Zuluft, Einhaltung der Druckverhältnisse, Vorbereitung auf allfällige Schimmelprobleme) sind wesentlich, um den Komfortanspruch bei Minergie nicht zu schmälern. Der Einfluss von gekippten oder offenen Fenstern muss in die Energiebilanz eingerechnet werden. Mit dem Zuschlag von 50% auf den berechneten thermisch wirksamen Aussenluftvolumenstrom wird der energetische Einfluss von teilweise gekippten oder offenen Fenstern während der Heizperiode berücksichtigt. Was bringt diese Anpassung? - Reduktion der Gesamtluftmengen bei Wohnungen mit mehr als 3 Zimmern - Reduktion des Platzbedarfes für die Lüftungsanlage in den Wohnungen - Geringere Investitions- und Betriebskosten im Vergleich zu Komfortlüftungen und Einzelraumlüftungsgeräten - Höherer Komfort als Abluftanlagen mit Aussenluftdurchlässen, wenn die Türen regelmässig offenstehen - Komfort und hohe Sicherheit gegen Bauschäden im Vergleich zu Gebäuden ohne Lüftungskonzept - Steigerung der Flexibilität - Konsequente Umsetzung des Kaskadenprinzips 2.2 Vergleich der Gesamtluftmengen In der nachstehenden Tabelle wurden die Gesamtluftmengen des Konzeptes mit zentraler Zuluft, einem Konzept mit reduzierten Zuluftmengen pro Raum (nicht normkonform) und einem Konzept mit Zuluft in allen Zimmern ohne Wohnbereich verglichen. Für die Abluftmengen wurden bereits die Werte aus der Vernehmlassung der SIA 382/5 übernommen. Die Abluftmengen wurden im Vernehmlassungsentwurf der SIA 382/5 im Vergleich zur SIA 2023 bereits reduziert. Neu verlangt die Norm in der Küche 30 m 3 /h statt 40 m 3 /h und in einem Badezimmer m 3 /h statt 40 m 3 /h Abluftmenge. Diese neuen Werte wurden in die Betrachtung bereits einbezogen. 2

5 Vergleich Gesamtluftmenge zwischen den Varianten Anz. ZUL pro ZUL Red. Vergleich ZUL Red. Vergleich zu Vergleich zu Anzahl Zimmer / Basis Kaskadenprinzip Pers. Zimmer pro Zimmer zu Std.Wert pro Zimmer Std. Wert red. Wert bis mit zus. WC ohne Kaskade (1 Bad/WC) (2 Bad/wc) (1 Bad sep.wc) (1 Bad sep.wc) ohne Kaskade (1 Bad/WC) (2 Bad/wc) (1 Bad sep.wc) (2 Bad/Dusche sep.wc) (2 Bad/Dusche sep.wc), ohne K Es zeigt sich, dass die Gesamtluftmengen bei grösseren Wohnungen von der Anzahl der Zuluftstellen abhängt. Sobald die Zuluft reduziert wird oder nach der Anzahl der zu erwartenden Personen ausgelegt wird, ist die Abluft (Feuchteschutz) massgebend. Es zeigt auch das Potential bei der Reduktion der Gesamtluftmenge. 2.3 Beispiele in der Übersicht Zum besseren Verständnis der Anpassungen wird in der nachfolgenden Tabelle ein Vergleich mit heute zulässigen Systemen und deren Luftmengen in 3- und 5-Zimmer-Wohnungen vorgenommen: Gültigkeit 3 / 3.5 Zimmer-Wohnung Luftmenge m 3 /h 5 / 5.5 Zimmer-Wohnung Luftmenge m 3 /h Bereits zugelassen 1a) KWL mit Kaskadenprinzip 80 1b) KWL mit Kaskadenprinzip 120 1c) Abluftanlage mit ALD und passiver Überströmung 80 1d) Abluftanlage mit ALD und passiver Überströmung 132 1e) KWL mit Kaskadenprinzip, aktive Überströmung 80 1f) KWL mit Kaskadenprinzip, aktive Überströmung 90 Neu ab 2019 zulässig 2a) Zentrale Zuluft, offene Türen, WRG (Luft/Luft), +50% vth 80 2b) Zentrale Zuluft, offene Türen, WRG (Luft/Luft), +50% vth 90 Weiter nicht zulässig 3a) Zentrale Zuluft ohne WRG, offene Türen 80 3b) Zentrale Zuluft ohne WRG, offene Türen 90 Die dazugehörigen Beschreibungen und Prinzipschemata (1a bis 3b) mit den relevanten Luftmengen sind nachstehend exemplarisch aufgeführt. Die Luftmengen sind bei kleineren Wohneinheiten in der Regel von den Abluftstellen bestimmt. Hingegen ist bei grösseren Wohneinheiten (ab 4 Zimmern) die Zuluft massgeblich. 3

6 2.4 Beispiele bereits zugelassener Lüftungskonzepte Konzept 1a): 3 / 3.5 Zi-Wohnung, KWL mit Kaskadenbereich 3.5-Zimmer-Wohnung mit einer Komfortlüftung, Zuluft in den Zimmern und Abluft an den üblichen Orten. der Anzahl Zimmer Da die minimalen Luftmengen der Abluftstellen höher sind als die minimale Zuluft, muss die Zuluftmenge der min. Abluftmenge für die Gewährleistung des Gleichdrucks angepasst werden. 80 m 3 /h (massgeblich ist Abluft) Konzept 1b): 5 / 5.5 Zi-Wohnung, KWL mit Kaskadenbereich 5.5-Zimmer-Wohnung mit einer Komfortlüftung, Zuluft in den Zimmern und Abluft an den üblichen Orten. der Anzahl Zimmer Da die minimalen Luftmengen der Zuluftstellen höher sind als die minimale Abluft, muss die Abluftmenge der min. Zuluftmenge für die Gewährleistung des Gleichdrucks angepasst werden. 120 m 3 /h (massgeblich ist Zuluft) Konzept 1c): 3 Zi-Wohnung, Abluftanlage mit WRG und ALD 3.5-Zimmer-Wohnung mit Abluftanlage mit nachgeschalteter WRG und der Nachströmung mittels Aussenluftdurchlässen. der Anzahl Zimmer Die Luftmengen aufgrund der Zuluftstellen muss aufgrund der undefinierten Infiltration um 30% angehoben werden. Trotzdem ist die Abluftmenge massgebend. Die Zuluftmenge muss dem angepasst werden. 80 m 3 /h (massgeblich ist Abluft) Gemäss SIA 2023 Kap (oder SIA 382/5 Ziffer ) muss die Abluftmenge um den Faktor 1.3 erhöht werden, da ein Teil der Luft nicht durch die ALD s kommt. Man müsste noch die undefiniert nachströmende Luft einzeichnen) 4

7 Konzept 1d): 5 / 5.5 Zi-Wohnung, Abluftanlage mit WRG und ALD 5.5-Zimmer-Wohnung mit Abluftanlage mit nachgeschalteter WRG und der Nachströmung mittels Aussenluftdurchlässen. der Anzahl Zimmer Die Luftmengen aufgrund der Zuluftstellen muss aufgrund der undefinierten Infiltration um 30% angehoben werden und ist daher massgebend. Die Abluftmenge muss dem angepasst und deutlich erhöht werden. 156 m 3 /h (massgeblich ist Abluft aufgrund) Konzept 1e): 3 / 3.5 Zi-Wohnung, KWL mit aktiven Überströmelementen 3.5-Zimmer-Wohnung mit einer Komfortlüftung, Zuluft zentral eingebracht mit aktiven Überströmelementen in den Zimmern und Abluft an den üblichen Orten. der normativen Anzahl Personen Die Luftverteilung in die Zimmer geschieht mittels Verbundlüftern. Die Luftmengen aufgrund der Abluftstellen liegt höher und ist massgebend, daher muss die Zuluftmenge jenen angepasst werden. 80 m 3 /h (massgeblich ist Abluft) Konzept 1f): 5 / 5.5 Zi-Wohnung, KWL mit aktiven Überströmelementen 5.5-Zimmer-Wohnung mit einer Komfortlüftung, Zuluft zentral eingebracht mit Verbundlüftern in den Zimmern und Abluft an den üblichen Orten. der normativen Anzahl Personen Die Luftverteilung in die Zimmer geschieht mittels Verbundlüftern. Die Luftmengen aufgrund der Abluftstellen liegt höher und ist massgebend, daher muss die Zuluftmenge diesen angepasst werden. 90 m 3 /h (massgeblich ist Abluft) 5

8 2.5 Beispiele neu zugelassener Lüftungskonzepte Konzept 2a): 3 / 3.5 Zi-Wohnung, Zuluft zentral, mit WRG direkt an die Zuluft 3.5-Zimmer-Wohnung mit einer zentralen Zuluft im Kaskadenbereich, offenen Türen in die Zimmer und Abluft an den üblichen Orten. der normativen Anzahl Personen Die Luftverteilung in die Zimmer geschieht über die offenstehenden Türen. Die Luftmengen aufgrund der Abluftstellen liegen höher und sind massgebend, daher muss die Zuluftmenge angepasst werden 80 m3/h (massgeblich ist Abluft) Konzept 2b): 5.5 Zi-Wohnung, Zuluft zentral, mit WRG direkt an die Zuluft 5.5-Zimmer-Wohnung mit einer zentralen Zuluft im Kaskadenbereich, offenen Türen in die Zimmer und Abluft an den üblichen Orten. der normativen Anzahl Personen Die Luftverteilung in die Zimmer geschieht über die offenstehenden Türen. Die Luftmengen aufgrund der Abluftstellen liegen höher und sind massgebend, daher muss die Zuluftmenge angepasst werden 80 m3/h (massgeblich ist Abluft) 6

9 2.6 Beispiele weiterhin nicht zugelassener Lüftungskonzepte Konzept 3a): 3 / 3.5 Zi-Wohnung, Abluftanlage mit WRG und zentrale Zuluft 3.5-Zimmer-Wohnung mit einer zentralen Zuluft im Kaskadenbereich ohne Vorwärmung durch WRG, offenen Türen in die Zimmer und Abluft an den üblichen Orten. der normativen Anzahl Personen Die Luftverteilung in die Zimmer geschieht über die offenstehenden Türen. Die Luftmengen aufgrund der Abluftstellen liegt höher und ist massgebend, daher muss die Zuluftmenge angepasst werden. Dadurch, dass die Zuluft nicht vorgewärmt wird, besteht grosse Zugluftgefahr und ein Bauschadenrisiko. Damit ist eine der Grundvoraussetzung der Anforderung an den Luftaustausch bei Minergie verletzt und das Konzept somit nicht zulässig. 80 m3/h (massgeblich ist Abluft) Konzept 3b): 5 / 5.5 Zi-Wohnung, Abluftanlage mit WRG und zentrale Zuluft Das Konzept für die 5.5-Zimmer-Wohnung entspricht grundsätzlich jenem des Konzept 3a) für die 3.5-Zimmer-Wohnung mit einer zentralen Zuluft im Kaskadenbereich ohne Vorwärmung durch WRG, offenen Türen in die Zimmer und Abluft an den üblichen Orten. Die gesamte Zuluftmenge ist hier ebenfalls von den Abluftstellen abhängig und ist noch höher. Dadurch, dass die Zuluft nicht vorgewärmt wird, besteht noch grössere Zugluftgefahr und ein Bauschadenrisiko im Kaskadenbereich. Damit ist eine der Grundvoraussetzung der Anforderung an den Luftaustausch bei Minergie verletzt und das Konzept somit nicht zulässig. 90 m3/h (massgeblich ist Abluft) 2.7 Regulierbarkeit im Neubau Die Regulierbarkeit pro Wohneinheit soll optimierte Raumluftfeuchten, Betriebskosten und Energieverbräuche von Lüftungsanlagen ermöglichen, ohne Verlust an Komfort. Die Möglichkeit der Nutzenden, nach ihren Bedürfnissen, in die Lüftungsanlage einzugreifen, hilft der Akzeptanz der Lüftungsanlage. Weiter ist die Regulierbarkeit ein probates Mittel, um einen optimierten Betrieb der Lüftungsanlage bei flexibler Nutzung der Wohnungen zu ermöglichen, ohne den technischen Aufwand wesentlich zu erhöhen. Alternativ kann auch eine intelligente Reglung z.b. mittels CO2, Feuchte oder Präsenzerkennung installiert werden. Dies führt zu mindestens so guten Ergebnissen, ohne den Raumluftkomfort zu beeinträchtigen. 7