Feuerstätten in Niedrigenergiehäusern

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1 Feuerstätten in Niedrigenergiehäusern Herbert Wazula TLIW Bayern 1 Brandschutz Verbrennungsluftversorgung 2

2 Probleme erkennen und richtig reagieren 3 vermehrt Brände mit metallischen Abgasanlagen Durchführung durch brennbare Bauteile 4

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4 Abstände zu brennbaren Baustoffen Muster-Feuerungsverordnung Verbindungsstücke dürfen nicht in Decken, Wänden oder unzugänglichen Hohlräumen angeordnet sowie nicht in andere Geschosse oder Nutzungseinheiten geführt werden. 8

5 8 Abstände von Abgasanlagen zu brennbaren Bauteilen (1) 1 Abgasanlagen müssen zu Bauteilen aus brennbaren Baustoffen so weit entfernt oder so abgeschirmt sein, dass an diesen bei Nennleistung keine höheren Temperaturen als 85 C und bei Rußbränden in Schornsteinen keine höheren Temperaturen als 100 C an den genannten Bauteilen auftreten können. 9 ²Dies gilt als erfüllt, wenn die in den harmonisierten technischen Spezifikationen genannten Abstände eingehalten werden. 10

6 2. Bei Abgasanlagen, deren Wärmedurchlasswiderstand mind. 0,12 m²k/w und deren Feuerwiderstandsdauer mind. 90 Minuten beträgt, ein Mindestabstand von 5 cm eingehalten ist, oder 3. Nr. 1 und 2 nicht anwendbar sind und ein Mindestabstand von 40 cm eingehalten ist. 11 Aussparrung Holzwand mit Gasbetonsteinen

7 Aussparrung Holzwand mit Gasbetonsteinen Aussparrung Holzwand mit Gasbetonsteinen

8 Verbrennungsluftversorgung in Verbindung mit mechanischen Lüftungsanlagen 15 nachträgliche Errichtung einer Entlüftungsanlage zu einer bestehenden Feuerstätte Nachträgliche Errichtung einer Feuerstätte zu einer bestehenden Lüftungsanlage Feuerstättenschau! 16

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10 Die durch luftabsaugende Einrichtungen erzeugten Drücke, wirken auf die gesamte Feuerungsanlage. Verbrennungsluftversorgung Feuerstätte Abgasabführung FeuV 4 Aufstellung von Feuerstätten... (2) Raumluftabhängige Feuerstätten dürfen in Räumen, Wohnungen oder Nutzungseinheiten vergleichbarer Größe, aus denen Luft mit Hilfe von Ventilatoren, wie Lüftungs- oder Warmluftheizungsanlagen, Dunstabzugshauben, Abluft-Wäschetrockner, abgesaugt wird, nur aufgestellt werden, wenn 20

11 1. ein gleichzeitiger Betrieb der Feuerstätten und der luftabsaugenden Anlagen durch Sicherheitseinrichtungen verhindert wird, 2. die Abgasführung durch besondere Sicherheitseinrichtungen überwacht wird, 3. die Abgase der Feuerstätten über luftabsaugenden Anlagen abgeführt werden oder 4. durch die Bauart oder die Bemessung der luftabsaugenden Anlagen sichergestellt ist, dass kein gefährlicher Unterdruck entstehen kann. 21 Grundsätzliches zur Verbrennungsluftversorgung Ausreichende Verbrennungsluftversorgung liegt vor, wenn dem Aufstellraum bei einem Unterdruck gegenüber dem Freien von nicht mehr als 0,04 mbar (4 Pa) auf natürliche Weise oder durch technische Maßnahmen eine stündliche Verbrennungsluftmenge von 1,6 m³ je 1 kw Gesamtnennwärmeleistung den Feuerstätten für feste, flüssige und gasförmige Brennstoffe, soweit sie die Verbrennungsluft dem Aufstellraum entnehmen, zuströmt. 22

12 Die ausreichende Verbrennungsluftversorgung auf natürliche Weise oder durch technische Maßnahmen kann erfolgen: - über Außenfugen des Aufstellraumes - über Außenfugen im Verbrennungsluftverbund - über Öffnungen ins Freie - gemeinsam über Außenfugen und Außenluft- Durchlasselemente im Aufstellraum - über besondere technische Anlagen 23 24

13 Heute werden Öfen als oft als raumluftunab- hängig bezeichnet, obwohl das nicht zutreffend ist. Hersteller von Öfen dürfen d das nur, wenn eine bauaufsichtliche Zulassung des DIBt,, vorliegt. DIN beinhaltet die Anforderungen. Begriff raumluftunabhängig : Raumluftunabhängig ngig bedeutet nicht nur Verbrennungsluftversorgung von außen, sondern auch Unabhängigkeit ngigkeit vom Luftdruck im Aufstellraum Definition in M-FeuVO. M 25 Vereinbarung Lüftungsgerätehersteller Feuerstättenhersteller Techn. Überwachungsverein Kaminkehrerhandwerk 26

14 Raumluftabhängige Feuerstätten. In Verbindung mit einer Wohnungslüftung ist bei diesen Feuerstätten, die Verbrennungsluftzuführung vom Freien in den Brennraum zu führen. Dabei sind die Angaben des Feuerstättenherstellers zu beachten. In diesem Fall darf nur ein einfachbelegter Schornstein oder Luft-Abgas-Schornstein mit Berechnungsnachweis zum Einsatz kommen. Zusätzlich ist das Verbindungsstück möglichst dicht ausführen. 27 Anforderung an Wohnungslüftung Auch an das Lüftungssystem werden Anforderungen gestellt, damit ein gleichzeitiger Betrieb mit raumluftabhängigen Feuerstätten möglich wird: 28

15 Wohnungslüftungsanlage: zentral, Zu- / Abluft, Wärmerückgewinnung Die Frostschutzschaltung des Lüftungsgerätes darf nicht durch eine Zuluftventilatorabschaltung erfolgen, sondern z. B. durch: - eine Außenluftvorwärmung, Elektro- oder Wasserheizregisters - einen Erdrohrwärmeaustauscher - oder gleichwertige Maßnahmen Der Abluftventilator schaltet bei Störung des Zuluftventilators automatisch ab. 29 Anlagensystem: Feuerstätte: raumluftabhängig Wohnungslüftungsanlage: zentral, Zu- / Abluft, Wärmerückgewinnung Dunstabzugshaube 30

16 Wohnungslüftungsanlage: dezentrales Gerät, Zu- / Abluft, mit oder ohne Wärmerückgewinnung 31 Die Maßnahmen für den Einsatz eines oder mehrerer Geräte: In jedem Gerät schaltet der Abluftventilator bei Störung des Zuluftventilators ab. Sofern eine Frostschutzschaltung installiert ist, darf diese den Zuluftventilator nicht zeitweise abschalten. Der Frostschutz kann z. B. durch Außenluftvorwärmung, Elektro- oder Wasserheizregister oder gleichwertige Maßnahmen erreicht werden. 32

17 Wohnungslüftungsanlage: zentral, Abluft, mit oder ohne Wärmerückgewinnung Die Außenwandventile sind bei maximalem Volumenstrom des Abluftventilators auf 4 Pa auszulegen. 33 Im Bereich der Dunsthauben mit Fortluft und Abluftwäschetrocknern sind höhere Abluftvolumenströme als bei Wohnungslüftungsanlagen vorhanden. Deshalb sind weitere Maßnahmen für den sicheren Betrieb der raumluftabhängigen und raumluftunabhängigen Feuerstätte erforderlich. 34

18 Ablufthauben können im Fortluftbetrieb betrieben werden, wenn durch eine ausreichende Zuluftversorgung bei max. Volumenstrom der Dunstabzugshaube kein größerer Unterdruck als 4 Pa entsteht. 35 Dies gilt als erfüllt, bei einer ausreichend großen Fensteröffnung bzw. einer entsprechend dimensionierten Zulufteinrichtung und Freigabe der Dunstabzugshaube durch Kontaktschalter oder einem elektrisch mit der Dunstabzugshaube gekoppelten, ausreichend dimensionierten Zuluftventilator oder einer Abschaltung der Dunstabzugshaube durch eine externe Störmeldung (z. B. Ansprechen einer Unterdrucküberwachung an der Feuerstätte). 36

19 Die bessere Lösung wäre oftmals aus energetischen und sicherheitstechnischen Gründen die Dunstabzugshaube im Umluftbetrieb zu betreiben. 37 Sicherheitsdruckwächter Ist eine elektronisch gesteuerte Sicherheitseinrichtung zur Überwachung des Unterdrucks bei gleichzeitigem Betrieb von Lüftungsanlagen und raumluftabhängigen Stückholz-, Kohle- oder Ölöfen. Dabei übernimmt der Sicherheitsdruckwächter keine Regelfunktion, sondern dient als reine Sicherheitseinrichtung, die die Lüftungsanlage im Störungsfall abschaltet. 38

20 Abbildung: Sicherheitsdruckwächter der Fa. LTM 39 Der SDW -4-1 erkennt an der Temperatur im Rauchabzug, ob die Feuerstätte in Betrieb ist. In diesem Fall misst er den Differenzdruck zwischen Rauchrohr und Aufstellort der Feuerstätte und entscheidet über die Funktionsweise der Lüftungsanlage. Fällt der Raumdruck unter die eingestellte Druckdifferenz, löst der SDW 4-1 ein Signal aus und schaltet die Lüftungsanlage ab. Sicherheitsdruckwächter der Fa. LTM 40

21 Durch die programmierbare Abschaltverzögerung kann ein unerwünschtes Signal vermieden werden, wenn beispielsweise beim Start der Feuerstätte und noch kaltem Schornstein kein ausreichender Schornsteinzug anliegt. Die Elektronik ignoriert kurzfristige, unkritische Unterschreitungen der Mindestwerte. Jede Abschaltung muss der Nutzer allerdings quittieren, damit die Lüftungsanlage wieder in Betrieb geht. Sicherheitsdruckwächter der Fa. LTM 41 Im häuslichen Bereich sind Ablufthauben mit einer Abluftleistung von ca. 240 m³/h bis über 1000 m³/h im Einsatz. 42

22 Dunstabzugshauben Beispiele Unterbauhauben 44

23 Zwischenhauben Sie werden in einen Umbauschrank eingesetzt oder zwischen den Oberschränken montiert. Die Frontklappe kann zum Vergrößern der Ansaugfläche nach vorn aufgeklappt werden. 45 z. B. Inselhauben 46

24 Leistung Die Lüfterleistung gibt an, wie viel Luft innerhalb einer Stunde vom Dunstabzug gefiltert wird. Die Haube sollte genügend Leistung haben, um die Küchenluft etwa 8 bis 12 mal pro Stunde auszutauschen bzw. umzuwälzen. Ein Beispiel: Bei einer Leistung von 360m 3 /h wird die gesamte Luft in einer 12m 2 großen und 2,5m hohen Küche etwa 12mal pro Stunde 47 ausgetauscht. Nachlauf- und Intervallschaltung Diese speziellen Schaltmöglichkeiten sorgen für automatische Lüftung. Wenn die Küche nach dem Essen noch "riecht" wird häufig mit dem Dunstabzug nachgelüftet, aber das Ausschalten vergessen. Mit der Nachlaufschaltung wird mit der zuletzt eingestellten Stufe für einige Minuten weiter gelüftet, danach schaltet sich das Gerät selbsttätig ab. Die Intervallschaltung reinigt die Raumluft kontinuierlich, indem sie sich jede Stunde für einige Minuten einschaltet. 48

25 Abluftanlage: Dachdurchführung 49 Zuluft- Abluft- Mauerkasten? Diese Einrichtungen eignen sich in der Regel nur für sehr kleine Lüfterleistungen oder eine relativ undichte Wohnung. Anhand der Größe der Zuluftöffnung des Mauerkastens kann diese Lüfterleistung ermittelt werden. 50

26 51 Tandem Zuluft-/Abluft-Mauerkasten für Dunstabzugsanlagen Es wird damit geworben, dass die Zuluftöffnung von 200 cm 2 ausreichend wäre, um eine Unterdruckbildung im Wohnbereich wirksam zu verhindern. Dies ist zu bezweifeln. Bei Vorhandensein raumluftabhängiger Feuerstätten kann ein Unterdruck von mehr als 4 Pa zu Problemen bei der Abgasabführung führen. Der ZIV hat daher eine diesbezügliche Anfrage an den DVGW gerichtet. In der Sitzung des DVGW Fachausschusses "Gasgeräte" am 4. und 5. April 2000 wurde sinngemäß festgestellt: Seite 1 52

27 Der Bezirkskaminkehrermeister kann nur von dem sich aus der Größe der Zuluftöffnung nach TRGI und DVGW Arbeitsblatt G 670 ergebenden Luftvolumenstrom ausgehen. Größere Volumenströme können nur angerechnet werden, wenn der Nachweis erbracht wird, dass diese bei einem maximalen Unterdruck von 4 Pa durch die Zuluftöffnung des Mauerkastens zugeführt werden können. Der Nachweis kann (zum Beispiel in Form einer Kennlinie) durch ein neutrales Prüflabor erbracht werden. 53 Liegt kein Nachweis vor, können größere Volumenströme nur angerechnet werden, wenn vor Ort überprüft und nachgewiesen wird, dass bei Förderung der Summe der Volumenströme aus Verbrennungsluft und Abluft ein maximaler Unterdruck von 4 Pa nicht überschritten wird. Bei einer Öffnung von 200 cm 2 kann nach DVGW Arbeitsblatt G 670 ein Volumenstrom von 120 in m 3 /h angerechnet werden. Dunstabzugshauben haben in der Regel erheblich höhere Volumenströme. Seite 3 54

28 Die Haubenform und Abluftwege Die Haubenform beeinflusst maßgeblich die Effizienz. Die strömungsgünstigste Haubenform ist die Pyramide, sie setzt der Luft den geringsten Widerstand entgegen. Je flacher die Bauform einer Haube ausfällt, desto höher werden die Gegendrücke für das Gebläse. 55 Viele Dunstabzugshauben arbeiten aufgrund von Planungsfehlern der Abluftwege eher schlecht als recht. Jede Haube verliert stark an Leistung, wenn Abluftwege unsachgemäß gestückelt werden. Jeder Knick und jeder Meter reduzieren die Absaugleistung um bis zu 7 Prozent. Deshalb arbeiten viele Hauben auch nicht optimal. 56

29 57 Gaggenau hat seit längerem mit dem VL 51 eine Muldenlüftung im Programm, die, ganz im Stil eines U-Boot-Sehrohrs, auf Knopfdruck aus dem Kochfeld auftaucht und so versucht, den Dunst direkt auf Kochtopfniveau abzusaugen. Lüftermotor und Abluftleitung verschwinden im Unterschrank und führen den Dunst ins Freie. Wer aber statt mit einem gleich mit vielen Töpfen kocht, muss sich entscheiden, wo das Sehrohr saugen soll, damit der Dunst sich nicht eigene Wege sucht. Oder eine zweite, große Haube über allem montieren. 58

30 59 Umlufthauben Ohne aufwendige Installationen kommen Umlufthauben aus. Im Design unterscheiden sie sich kaum von Ablufthauben, aber sie wälzen den Küchendunst nur um. Der angesaugte Wrasen wird nicht nach außen abgeleitet. Die Fettdünste fangen sich auch hier, wie bei Ablufthauben, in ein- oder mehrlagigen Metallfiltern. Die Gerüche werden durch Aktivkohlefilter gebunden. Feuchtigkeit, die beim Kochen entsteht, wird weder vom Fettfilter noch vom Kohlefilter aufgenommen. Aus diesem Grund ist es wichtig, nach dem Kochen kurz zu lüften. 60

31 Abluftwäschetrockner 61 Beispiel: In einer Nutzungseinheit befindet sich im Wohnzimmer ein Kaminofen für feste Brennstoffe mit einer Nennwärmeleistung von 10,0 kw. In der Küche ist eine Dunstabzugshaube mit einer Abluftluftleistung von 437 m³/h ins Freie installiert. Die Verbrennungsluftversorgung für den Kaminofen ist über den Verbrennungsluftverbund gewährleistet. Der gefahrlose Betrieb beider Einrichtungen soll über ein Fenster mit Kontaktschalter als verschließbare Öffnung 62 gewährleistet werden.

32 Bestimmung der fiktiven Nennwärmeleistung für die Dunstabzugshaube 437 QL = = 273kW 1,6 63 Die folgende Berechnungstabelle zur Bestimmung der Mindestspaltöffnung des Fensters beruht auf den Formeln des DVGW Arbeitsblattes G 670 und setzt voraus, dass die Verbrennungsluftversorgung der Feuerstätten auch bei geschlossenen Fenstern sichergestellt ist. 64

33 65 Fensterkontaktschalter 66

34 Fensterkontaktschalter mit DVGW-Zeichen 67 Fensterkontaktschalter mit DVGW-Zeichen 68

35 Fensterkontaktschalter und Rollladen oder Vorhänge? Rollladen oder Vorhänge können den Lufteintritt bei geöffnetem Fenster entscheidend beeinflussen Der ZIV hat diesbezüglich beim TK Gasinstallation des DVGW angefragt TLIW Stefan Gralapp 69 Fensterkontaktschalter und Rollladen oder Vorhänge? Auszug aus dem Protokoll der Sitzung (ZIV) vom 14./ (sinngemäß) Aus Sicht des TK ist es ausreichend, wenn der Hersteller des Schalters dem Betreiber in der Bedienungsanleitung einen entsprechenden Hinweis gibt In VP 121 wird dies als zusätzliche Anforderung für die Bedienungsanleitung aufgenommen TLIW Stefan Gralapp 70

36 Anmerkungen zur Dichtheit der Gebäudehülle Ausreichende Verbrennungsluftversorgung liegt vor, wenn dem Aufstellraum bei einem Unterdruck gegenüber dem Freien von nicht mehr als 4 Pa eine Luftmenge von 1,6 m³/h je 1 kw Gesamtnennwärmeleistung zugeführt wird. 71 Anmerkungen zur Dichtheit der Gebäudehülle Deshalb ist die 4 m 3 Regel grundsätzlich nur bei Aufenthaltsräumen anwendbar. Bei Kellerräumen gilt diese Regel nur, wenn die vorhandene Fensterfläche der in Aufenthaltsräumen (mindestens 1/8 der Grundfläche) entspricht

37 Anmerkungen zur Dichtheit der Gebäudehülle Dies gilt auch als Voraussetzung für die Anwendung des Diagramms 1 der DVGW-TRGI 86/96. In den Verbrennungslufträumen muss eine Luftwechselrate von mind. 0,4/h -1 bei einem Unterdruck von nicht mehr als 4 Pa gewährleistet sein. Bei Aufenthaltsräumen wird in der Regel davon ausgegangen, dass dieser Luftwechsel aufgrund der vorhandenen Fensterfläche durch Fenster und Türfugen erreicht wird Anmerkungen zur Dichtheit der Gebäudehülle Wenn je 1 m 3 Rauminhalt je Stunde 0,4 m 3 Luft von außen einströmen, sind dies bei 4 m 3 Rauminhalt insgesamt 1,6 m 3 Luft je Stunde die in den Raum einströmen. 74

38 Anmerkungen zur Dichtheit der Gebäudehülle Daher gilt die 4 m 3 Regel nur, wenn für die betrachteten Räume bei einem Unterdruck von nicht mehr als 4 Pa ein mindestens 0,4-facher Luftwechsel gesichert ist. 75 Anmerkungen zur Dichtheit der Gebäudehülle Bei zu dichter Gebäudehülle, z.b.: neue, dichte Fenster im Altbau Niedrigenergiehäuser oder ähnlich dichte Gebäude kann es jedoch sein, dass der 0,4-fache Luftwechsel auch bei Aufenthaltsräumen nicht mehr erreicht wird. Dann ist auch hier die 4 m 3 Regel nicht mehr gesichert

39 Fazit: Grundsätzlich müssen die Möglichkeiten und durchzuführenden Maßnahmen im Vorfeld mit dem Hauseigentümer abgestimmt werden. Bei raumluftabhängigen Feuerstätten sollten deshalb Dunstumlufthauben und Kondensatwäschetrockner zum Einsatz kommen. 77 Dies verhindert Belästigungen, wie z.b. Zugerscheinigungen an Zuluftöffnungen und Manipulationen an den Sicherheitseinrichtungen durch den Betreiber. 78

40 Eine Alternative ist der Sicherheitsdruckwächter zur Überwachung der Dunstabzugsanlage bei gleichzeitigem Betrieb von raumluftabhängigen Stückholz-, Kohle- oder Ölöfen. 79 Es kann davon ausgegangen werden, dass zukünftig immer mehr raumluftunabhängige Feuerstätten für feste Brennstoffe zum Einsatz kommen werden. Auch die Schornsteinindustrie hat sich bereits auf diese Gegebenheiten eingestellt und bietet spezielle Luft-Abgas-Schornsteinsysteme an. 80

41 Vielen Dank für die Aufmerksamkeit 81