Lüftungsanlagen in Nichtwohngebäuden in der Stadt Burgwedel

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1 in der Stadt Burgwedel Dipl. Ing. (FH) Jens Hungerland Amt für Finanzen und Gebäudewirtschaft der Stadt Burgwedel 05139/

2 Stadt Burgwedel Burgwedel

3 Stadt Burgwedel Daten und Fakten: Einwohner: ca Fläche: ca. 153 km² Am 26. August 2003 ist der Gemeinde Burgwedel die Bezeichnung Stadt verliehen worden.

4 Übersicht - Allgemeines zu Lüftungsanlagen - Kindergartenbelüftung am Beispiel des Kindergartens Thönse - Eingesetzte Lüftung - Kurzbeschreibung des Gebäudes - Betrieb der Lüftungsanlage - Erfahrungen - Versammlungsstättenlüftung am Beispiel des Amtshofes in Burgwedel in Großburgwedel - Eingesetzte Lüftung - Kurzbeschreibung des Gebäudes - Betrieb der Lüftungsanlage - Erfahrungen - Sportstättenlüftung am Beispiel der Sporthalle der Grundschule Großburgwedel - Eingesetzte Lüftung - Kurzbeschreibung des Gebäudes - Betrieb der Lüftungsanlage - Erfahrungen

5 Frischluft ist eine Grundlage für Wohlbefinden und hygienische Raumverhältnisse.

6 Allgemeines zu Lüftungsanlagen. Frischluft kann über verschieden Möglichkeiten in einen Raum eingebraucht werden: 1. Fensterlüftung 2. Abluftventilatoren 3. Kontrollierte Be- und Entlüftung Zentral / Dezentral 3a mit Wärmerückgewinnung (WRG) und ext. Heizung 3b mit WRG und integrierter Heizung 3c Vollklimaanlage

7 Allgemeines zu Lüftungsanlagen 1. Fensterlüftung Lüftungssysteme Kennt jeder, kann jeder!!! (glaubt man jedenfalls)

8 Allgemeines zu Lüftungsanlagen 1. Fensterlüftung Lüftungssysteme Vorteile: - Keine Investitionskosten - Einfache Technik - Keine Folgekosten durch Wartung / Stromverbrauch Nachteile: - Unkontrollierbarer Luftaustausch - Es muss ans Lüften gedacht werden - Häufig Kipp-Lüftung - Wenig benutzte Räume werden selten gelüftet - Häufiges Lüften durch immer dichtere Gebäudehüllen (bis 4 mal je 5-10 Minuten je Stunde) erforderlich - Gefahr der Auskühlung des Raumes und der Oberflächen/Gegenstände - Keine Filterung der Zuluft

9 Allgemeines zu Lüftungsanlagen 2. Abluftventilatoren Lüftungssysteme Bild: Schiedel Abluftanlage: Verbrauchte Luft wird aus Bad, Küche, WC abgesaugt, Frischluft strömt durch Einlässe in der Außenwand nach.

10 Allgemeines zu Lüftungsanlagen Lüftungssysteme Bild: Schiedel

11 Allgemeines zu Lüftungsanlagen 2. Abluftventilatoren Lüftungssysteme Vorteile: - Geringe Investitionskosten - Einfache Technik - Geringe Folgekosten durch Wartung / Stromverbrauch - Definierbarer Luftaustausch - Lüftung aller Räume unabhängig durch die Nutzung Nachteile: - Keine Wärmerückgewinnung - Im Winter kann es zu Zugerscheinungen kommen - Keine Filterung der Zuluft

12 Allgemeines zu Lüftungsanlagen Lüftungssysteme 3 Kontrollierte Be- und Entlüftung Zentral / Dezentral 3a mit Wärmerückgewinnung (WRG) und ext. Heizung Bildquelle:

13 Allgemeines zu Lüftungsanlagen Lüftungssysteme Kontrollierte Be- und Entlüftung Zentral / Dezentral 3a mit Wärmerückgewinnung (WRG) und ext. Heizung Arten von Wärmeübertragern (WÜT): - Rotations- WÜT - Kreuz-/ Gleichstrom WÜT - Luft Wasser Luft WÜT Luft Wasser Luft WÜT Kreuz-/ Gleichstrom- WÜT Rotations- WÜT Bildquelle:

14 Allgemeines zu Lüftungsanlagen Lüftungssysteme Kontrollierte Be- und Entlüftung Zentral / Dezentral 3a mit Wärmerückgewinnung (WRG) und ext. Heizung Bildquelle: Funktionsweise Wärmerückgewinnung: Bei der kontrollierten Be- und Entlüftung wird die Wärmeenergie der Abluft genutzt, um die angesaugte Zuluft (Frischluft) vorzuwärmen. Diese Wärmeübertragung erfolgt über einen Wärmeübertrager. Die zusätzlich nötige Heizenergie wird über externe Heizflächen (Heizkörper, Deckenstrahlheizung, Fußbodenheizung, Betonkernaktivierung etc. in die Räume eingebracht

15 Allgemeines zu Lüftungsanlagen Lüftungssysteme 3 Kontrollierte Be- und Entlüftung Zentral / Dezentral 3a mit Wärmerückgewinnung (WRG) und ext. Heizung Vorteile: - Nutzung der Abluftwärme - Definierbarer Luftaustausch - Lüftung aller Räume unabhängig durch die Nutzung - Filterung der Zu- und Abluft Bildquelle: Nachteile: - Folgekosten durch Wartung / Stromverbrauch - Regelmäßiger Wartungsaufwand - Filterwechsel / Gerätereinigung ½ Jährlich - Im Winter kann es zu leichten Zugerscheinungen kommen

16 Allgemeines zu Lüftungsanlagen Lüftungssysteme 3 Kontrollierte Be- und Entlüftung Zentral / Dezentral 3b mit Wärmerückgewinnung (WRG) und int. Heizregister Bildquelle:

17 Allgemeines zu Lüftungsanlagen Lüftungssysteme Kontrollierte Be- und Entlüftung Zentral / Dezentral 3b mit Wärmerückgewinnung (WRG) und int. Heizung Bildquelle: Funktionsweise Wärmerückgewinnung: Bei der kontrollierten Be- und Entlüftung wird die Wärmeenergie der Abluft genutzt, um die angesaugte Zuluft (Frischluft) vorzuwärmen. Diese Wärmeübertragung erfolgt über einen Wärmeübertrager. Die zusätzlich nötige Heizenergie wird über ein internes Heizregister in die Zuluft eingebracht. Mögliche Nachheizarten sind, PWW, Elektro oder Kältemittelnachheizung (sehr selten).

18 Allgemeines zu Lüftungsanlagen Lüftungssysteme 3 Kontrollierte Be- und Entlüftung Zentral / Dezentral 3b mit Wärmerückgewinnung (WRG) und int. Heizung Vorteile: - Nutzung der Abluftwärme - Definierbarer Luftaustausch - Lüftung aller Räume unabhängig durch die Nutzung - Filterung der Zu- und Abluft - Keine Zuglufterscheinung durch kalte Zuluft - Keine zus. Heizflächen mehr nötig Bildquelle: Nachteile: - Folgekosten durch Wartung / Stromverbrauch - Regelmäßiger Wartungsaufwand - Filterwechsel / Gerätereinigung ½ Jährlich - Regelungstechnik erforderlich - evtl. sogar Einzelraumregelung mit separaten Heizregistern nötig

19 Allgemeines zu Lüftungsanlagen Lüftungssysteme 3 Kontrollierte Be- und Entlüftung Zentral / Dezentral 3c Vollklimaanlage Bildquelle: Bildquelle:

20 Allgemeines zu Lüftungsanlagen Lüftungssysteme Kontrollierte Be- und Entlüftung Zentral / Dezentral 3c Vollklimaanlage Funktionsweise Wärmerückgewinnung: Bei der kontrollierten Be- und Entlüftung wird die Wärmeenergie der Abluft genutzt, um die angesaugte Zuluft (Frischluft) vorzuwärmen. Diese Wärmeübertragung erfolgt über einen Wärmeübertrager. Bildquelle: Die zusätzlich nötige Heizenergie wird über ein internes Heizregister in die Zuluft eingebracht. Mögliche Nachheizarten sind, PWW, Elektro oder Kältemittel- Nachheizung im Entfeuchtungsbetrieb (sehr selten). Zusätzlich wird die Zuluft mittels einem Kühlers (Kältemittel oder Kaltwasser) abgekühlt und im Sommer entfeuchtet. Im Winter wird die Luft mittels Befeuchter (Dampf, Ultraschall oder Wäscher) auf die Entsprechende Luftfeuchtigkeit von %rel. konditioniert.

21 Allgemeines zu Lüftungsanlagen Lüftungssysteme 3 Kontrollierte Be- und Entlüftung Zentral / Dezentral 3c Vollklimaanlage Vorteile: Wie 3b zusätzlich - Be- und Entfeuchtung der Zuluft Bildquelle: Nachteile: - Hohe Folgekosten durch Wartung / Stromverbrauch - Regelmäßiger Wartungsaufwand - Filterwechsel / Gerätereinigung ½ Jährlich - Regelungstechnik erforderlich - evtl. sogar Einzelraumregelung mit separaten Heizregistern nötig

22 Lüftung eines Kindergartens Eingesetzte Lüftung: Vollklimaanlage mit Einzelraumregelung Besonderheit hier: Heizen/Kühlung über Erdwärme/Kälte Die KITA Thönse wurde im Jahr 2010 im Passivhausstandard neu errichtet. Das beauftrage Planungsbüro hat sich für eine Beheizung über die nötige Lüftungsanlage ausgesprochen. Die Wärme wird mittels einer Sole/Wasser Wärmepumpe erzeugt. Im Sommer wird die Kühlung des Kindergartens mit der Sole aus den Erdreich durchgeführt. Positiver Nebeneffekt ist die Regeneration und Speicherung der Wärme in der Erde, wo sie im Winter wieder für die Beheizung entnommen wird. Statische Heizflächen wurden nicht vorgesehen. Jeder Raum kann über ein Nachheizregister und Sollwertverstellung im Raum die Wärme selber bestimmen.

23 Lüftung eines Kindergartens Betrieb der Lüftungsanlage: Kompaktlüftungsgerät mit interner WRG Heizen und Kühlen mit Erdwärme

24 Lüftung eines Kindergartens Betrieb der Lüftungsanlage: Sollwertversteller Raum Luftauslässe / Überströmung im Flur Überströmung im Raum

25 Lüftung eines Kindergartens Betrieb der Lüftungsanlage: Die Lüftungsanlage wird mittels Einzelraumregelung und Sollwertversteller in den einzelnen Räumen geregelt. Regelführungsgröße für den Volumenstrom ist, nach erreichen der Temperatur, der CO2 Gehalt der Luft.

26 Lüftung eines Kindergartens Erfahrungen mit dem Betrieb der Lüftungsanlage: Die Raumluftqualität ist sehr gut. Problematisch ist die Situation, dass aufgrund der fehlenden Heizflächen eine schnelle Aufheizung der Räume nicht möglich ist. Im Betrieb kommt es, gerade im Winter, immer wieder zu Situationen, dass die Türen zum Garten offen sind oder die Kinder ständig rein und raus gehen. Dadurch kühlen die Gruppenräume schnell aus und die Lüftung schafft es dann nicht kurzfristig wieder Wärme in den Raum zu bringen. Anders als in Wohnhäusern, bei der die Türöffnungszeiten stark begrenzt sind, kann bei einem Kindergarten nicht von einer energetischen Nutzung ausgegangen werden. Bei 25 Kindern in einer Gruppe und dann noch auf dem Außengelände. Alleine die Toilettengänge lassen den Raum auskühlen. Hier wurde dann in Absprache mit der KITA Leitung beschlossen, dass die Kinder nur durch den Bewegungsraum auf die Toilette gehen dürfen. Hiermit ist ausgeschlossen worden, dass die Gruppenräume auskühlen.

27 Lüftung eines Veranstaltungssaales Eingesetzte Lüftung: Vollklimaanlage Besonderheit hier: Heizen über Erdwärme, Kühlung mittels internen Kältekreislauf und Kältemittelnachheizung, Abführung der Kondensationswärme mit der Abluft. Das Veranstaltungszentrum Amtshof in Großburgwedel wurde im Jahr 2009 eröffnet. Der Veranstaltungssaal verfügt über eine Fußbodenheizung für die Heizgrundlast, im Sommer kann über die Fußbodenheizung gekühlt werden. Problematisch ist der Aufbau mit Echtholzparkett hier ist der Taupunkt zu beachten um nicht das Parkett zu durchfeuchten.

28 Lüftung eines Veranstaltungssaales Betrieb der Lüftungsanlage: Die Lüftungsanlage wird mittels Sollwertversteller in dem Veranstaltungssaal geregelt. Regelführungsgröße für den Volumenstrom ist, nach erreichen der Temperatur, der CO2 Gehalt der Luft.

29 Lüftung eines Veranstaltungssaales Betrieb der Lüftungsanlage: Modular aufgebaute Lüftungsanlage

30 Lüftung eines Veranstaltungssaales Betrieb der Lüftungsanlage: Zentrale Absaugung der Luft Lufteinbringung über Gitter in den Zuluft Rohren

31 Lüftung eines Veranstaltungssaales

32 Lüftung eines Veranstaltungssaales Erfahrungen mit dem Betrieb der Lüftungsanlage: Durch die unterschiedlichen Nutzungsbedingungen ist der Betrieb nur bedingt automatisierbar. Einerseits ist das der Architektur geschuldet. Die Außenfassade und das Dach ist komplett aus Glas. Im Sommer heizt sich der Raum trotz Verschattung auf und die Verschattung strahlt Wärme ab. Die gefühlte Temperatur liegt bei ca. 2-3 C über der Raumtemperatur. Im Winter ist genau das Gegenteil der Fall. Hier liegt die gefühlte Temperatur bei ca. 2-3 C unter der Raumtemperatur. Andererseits ist die Personenanzahl entscheidend. Eine große Personenmenge benötigt geringere Temperaturen, eine kleine Gruppe benötigt höhere Temperaturen um eine angenehmes Wohlbefinden sicherzustellen. Um dieses auszugleichen muss der Sollwert bei den einzelnen Veranstaltungen angepasst werden.

33 Lüftung eines Veranstaltungssaales Erfahrungen mit dem Betrieb der Lüftungsanlage: Gerade bei besonders kleinen oder großen Gruppen kann es zu Zuglufterscheinungen kommen. Bei kleinen Gruppen wird die Luft benötigt um den Raum zu heizen und um eine Durchspülung des Raumes sicherzustellen. Bei großen Gruppen wird die Luft benötigt um die Kühlung und die CO2 Luftqualität sicherzustellen. In beiden Fällen muss abgewägt werden, ob die hohen Volumenströme gefahren werden sollen oder nicht. Im Sommer bei warmen Temperatur kann die Zugluft durchaus angenehm sein, währenddessen im Winter die Lüftung besser gedrosselt wird.

34 Lüftung einer Sporthalle Eingesetzte Lüftung: Kontrollierte Be- und Entlüftung Zentral mit Wärmerückgewinnung (WRG) und int. Heizung Die Sporthalle Großburgwedel wurde im Jahr 2011 neu errichtet. Die Sporthalle verfügt über eine Deckenstrahlheizung in der Halle und konventionelle Konvektoren in den Umkleiden, Fluren, WC s und Funktionsräumen. Die Lüftungsanlage ist für die Be- und Entlüftung der Halle sowie der Duschen und WC Räume installiert worden. Führungsgröße für den Luftvolumenstrom ist der CO2 Gehalt der Luft.

35 Lüftung einer Sporthalle Betrieb der Lüftungsanlage: Regelführungsgröße für den Volumenstrom ist der CO2 Gehalt der Abluft Sporthalle. Über Volumenstromregler sind die Duschen (variabel) und WC Bereiche (statisch) separat angeschlossen. Die WC Bereiche werden während der Betriebszeiten mit einem konstanten Zu- und Abluftvolumenstrom versorgt. Die Duschbereiche werden während der Betriebszeiten bedarfsgerecht geregelt. Der Volumenstrom wird in Abhängigkeit von der Abluftfeuchte geregelt. Je feuchter die Luft desto höher der Volumenstrom.

36 Lüftung einer Sporthalle Betrieb der Lüftungsanlage: Volumenstromregler Modulare Lüftungsanlage mit ext. Lüftersteuerung über Frequenzumformer

37 Lüftung einer Sporthalle Betrieb der Lüftungsanlage: Zentrale Hallenabluft an der Hallenrückwand Zuluft an der Seitenwand

38 Lüftung einer Sporthalle Erfahrungen mit dem Betrieb der Lüftungsanlage: Bei der Lüftungsanlage ist ein manuelles eingreifen in die Regelung nach der Einregulierung nicht mehr nötig. Bis auf die regelmäßig Wartung und die wöchentliche Sichtprüfung der Anlage und der Regelung sind keine weiteren Arbeiten nötig. Falls erforderlich können Sonderzeiten über die GLT einprogrammiert werden.

39 Fragerunde????

40 Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit