Kontrollierte Wohnungslüftung Lösungen für den Gebäudebestand

Transkript

1 Kontrollierte Wohnungslüftung Lösungen für den Gebäudebestand

2 Wie sieht der Bestand aus? hohe Wärmeverluste undicht feucht

3 Wo liegt der Handlungsbedarf? Wohnfläche in Deutschland Heizwärmebedarf in Deutschland % bis % % bis % % % Quelle: Institut für Wohnen und Umwelt

4 Heizenergiebedarf von Gebäuden im Bestand Anstieg in der Nachkiegszeit große Verbraucher: EFH bis kleine MFH Energiekrise der 70iger von da an kontinuierliche Abnahme des Energiebedarfs Gesamtheizwärmebedarf in Mio. kwh/a Quelle: Institut für Wohnen und Umwelt (IWU) bis bis bis bis bis 1990 Hochhäuser grosse MFH kleine MFH Reihenhäuser freistehende EFH und ZFH

5 Reduzierung des Heizwärmebedarfs Transmissionswärmeverluste Außenbauteile Wärmebrücken Lüftungswärmeverluste Gebäudeundichtigkeiten Fugen in der Gebäudehülle Öffnungen in der Gebäudehülle Lüftung Gebäudehygienisch Gesundheitlich Angenehmes Raumklima

6 Reduzierung der Lüftungswärmeverluste Dichte Bauweise der Gebäudehülle Sorgfältige Ausführung Kontrolle durch Dichtheitheitsprüfung Ersatz der alten Fenster und Türen Dichte Fugen Korrekt verbaut (Beachtung der Einbauposition/Kondensat)

7 Die Crux des dichten Gebäudes Keine Wärmeverluste durch freie Lüftung Es zieht nicht Der Nutzer lüftet genauso viel wie vorher - garnicht Der Nutzer hat das Empfinden Energie zu sparen Der bauphysikalisch und hygienisch notwendige Luftwechsel ist nicht mehr gewährleistet Schimmelschäden in 20 % aller sanierten Gebäude

8 Mindestluftwechsel sicherstellen Unterscheidung nach: Eigenheimbesitzer Besitz Verantwortung Werterhalt Wohnungsmieter Nutzer des gemieteten Objektes begrenzt verantwortungsbewusst Richtig Lüften ausreichend nicht zuviel

9 aber wie? Fensterlüftung oft unzureichend Neubau wird trocken gewohnt nach Sanierung Schimmel im Wohnbereich Der korrekte Luftwechsel muss vom Bewohner gewährleistet sein Zu wenig Lüften Feuchtigkeit wird nicht mehr abgeführt Schimmelbildung Zu viel Lüften Hohe Wärmeverluste Fazit: Nutzer ist nicht in der Lage den korrekten Luftwechsel zu gewährleisten Lösung: Nutzer unabhängige Lüftung anhand einer geeigneten Führungsgröße

10 Kriterien für die Wohnungslüftung Nutzerakzeptanz energetische Aspekte Lüftungswärmeverluste reduzierter Luftwechsel Wärmerückgewinnung Kostenaspekte Komfort Luftqualität Zugverhalten Bedienung Schallschutz Einbausituation Integrierung in Wohnung/Gebäude Nachrüstbarkeit Montageaufwand Umweltbedingungen Luftverschmutzung Schalleintrag von Verkehrswegen Windlast Investitionskosten Betriebskosten Wartungskosten Lösungen für den Gebäudebestand Gebäudesubstanz vor der Sanierung danach Dichtheit Wärmebrücken bauphysikalischer Hintergrund Feuchtigkeitsquellen Kondensation Schimmelbildung Milbenwachstum gesundheitliche Aspekte Feuchtigkeitsabfuhr Filterung der Außenluft Reinhaltung der Lüftungsanlage vorherrschende Lösungen Fensterlüftung Lüftungsmangel 20 % Schimmel nach Modernisierung

11 Kontrollierte Lüftung so viel wie nötig so wenig wie möglich Erhaltung der Gebäudehygiene gesundes Raumklima gewährleisten energetisch sinnvoll nutzerunabhängig Nutzer greift nur mittelbar in Regelprozess ein geeignete Führungsgröße Führungsgröße Feuchtigkeit Feuchteintrag führt zu verstärktem Lüften CO 2 -Eintrag wird mittelbar erkannt

12 Projekt St. Lorenz/Lübeck Ausgangszustand Baujahr 1949/50 ca. 600 Wohneinheiten Bewohner: alteingesessene Mieter Ausländer, hauptsächlich Türken sozial schwache deutsche Mieter junge Menschen, übergangsweise, wegen der niedrigen Mieten hohe Fluktuation der Mieter Ziele der Maßnahme Schaffung zeitgerechter, moderner Wohnungen mit hoher Qualität, für die eine nachhaltige Vermietung sichergestellt werden kann Anhebung der Wohnfläche und Variation der Grundrisse zur Erschließung neuer Mietergruppen (Familien) Energetische Optimierung der Gebäude und der Haustechnik zur Einsparung von Ressourcen und Minderung der CO 2 -Emission

13 Maßnahmen der energetischen Modernisierung (u.a.) Wohnkomfort verbessern Dämmung des Gebäudes: 14 cm im Dach, 12 cm auf der Fassade (Wärmedämmverbundsystem) Einbau von wärme- und schalldämmenden Fenstern und Außentüren Einbau einer Heizungsanlage für Fernwärme Einbau einer kontrollierten Wohnungslüftung ohne Wärmerückgewinnung über feuchtegeregelte dezentrale Abluftventilatoren mit Zuluftzufuhr über Außenwand-Luftdurchlässe Dichtheitsprüfung der Gebäudehülle über einen Blower-Door-Test Wärmeverluste senken

14 schematischer Grundriss Zuluft über ALD Abluft über feuchtegeregelte Abluftventilatoren

15 Feuchtegeregelte dezentrale Abluftanlage Bedarfsgerechtes Absaugen der belasteten Abluft in den Funktionsräumen Küche, Bad und Toilette Frischluftzufuhr in den Aufenthaltsräumen Schadstoffaufnahme beim Durchströmen der Räume zugfreie, leise Frischlufteinströmung über schalldämpfende Zuluftelemente mit Winddrucksicherung

16 Feuchteregelung mit Grund- und Bedarfslüftung Volumenstrom [m³/h] II: Bedarfslüftung nach T3 I: Grundlüftung elektrische Leistungsaufnahme [W] relative Feuchte [%]

17 Feuchteregelung anhand des Saphir F nein nein 28 m³/h Grundlüftung Schalter Sommer EIN r.f.>54% + t >30 min oder r.f.>58% + t >15 min oder r.f.>62% r.f.>50% ja nein 50 m³/h ja 70 m³/h 40 m³/h nein r.f.>54% + t >15 min oder r.f.>58% nein r.f.>66% r.f.>54% ja ja 60 m³/h ja 80 m³/h nein r.f.>70% Raumbeleuchtung EIN ja 90 m³/h

18 Projekt St. Lorenz modernisiert Jahresheizenergiebedarf: Vorher: 173,8 kwh/(m²a) Nachher 48,3 kwh/(m²a) Einsparung: 72 % Kosten für die kontrollierte Wohnraumlüftung inkl. baulicher Maßnahmen (z. B. Bohrungen): 5,37 /m² Förderung der Sanierung durch die KfW

19 Kostenvergleich der ARGE für zeitgemäßes Bauen Kosten KWL ohne WRG Kosten einer vergleichbaren KWL mit WRG Kanalsystem unter der Flurdecke Einsparpotential bei den Heizkosten ca. Einsparung einer 60 m²-wohnung 5,37 /m² 43,92 /m² 0,28 /(m²a) 16,80 /a Amortisationszeit gegenüber KWL ohne WRG 43,92-5,37 = 38,55 38,55 : 0,28 /(m²a) 138 Jahre

20 Betriebskosten je Heizperiode 700,00 600,00 500,00 400,00 300,00 200,00 100,00 - KWL ohne WRG KWL mit WRG Fensterlüftung Lüftungsw ärmekosten 381,60 218,04 636,12 Stromkosten 36,00 49,00 0,00 Filter 61,00 180,00 0,00

21 Lüftungswärmeverluste nach DIN Monatsbilanzverfahren H V = ρ L* c pl * n * V n = 0,7 h -1 ohne Nachweis der Luftdichtigkeit n = 0,6 h -1 mit Nachweis der Luftdichtigkeit mit n 50 3 h -1 bei freier u. Fensterlüftung n = n A* ( 1 - η V ) + n X mit Nachweis der Luftdichtigkeit mit n50 1,5 h -1 bei maschineller Lüftung na = 0,4 h -1 na, min = 0,35 h -1, DIN V , mit geeigneter Führungsgröße zur Erhaltung der Hygiene nx = 0,2 h -1 o. nachweislich geringer für Zu- und Abluftanlagen nx = 0,15 h -1 o. nachweislich geringer für Abluftanlagen Fensterlüftung n = 0,7 h -1 LUNOS Kontrollierte Wohnungslüftung n = 0,35 h -1 ( 1-0 ) + 0,15 h -1 n = 0,5 h -1 ca. 30 % Einsparung KWL mit WRG n = 0,4 h -1 ( 1-0,8 ) + 0,2 h -1 n = 0,28 h -1 ca. 60 % Einsparung H V Lüftungswärmeverlust ρ L Luftdichte c pl spez. Wärmekapazität Luft n Luftwechselrate V Gebäudevolumen n A Anlagenluftwechsel η V Nutzungsfaktor L/L WRG n X zusätzlicher Luftwechsel durch Infiltration u. Fensteröffnen

22 Angersiedlung Leipzig Knauthain Niedrigenergiehaussiedlung Reihenhäuser gleicher Bautyp verschiedene Heizungsund Lüftungssysteme im Vergleich mit WRG ohne WRG Bewohnerbefragung Nutzungsempfehlungen Abschlussbericht 2003 intensive wohnbegleitende Messung während der ersten drei Heizperioden

23 Feuchtegeregelte Abluftanlagen im NE-Haus LUNOS Fazit Das Potential der Lüftungsanlagen mit Wärmerückgewinnung wird nicht genutzt. Bauphysikalisch und hygienischen Luftwechsel energetisch günstig sicherstellen Nutzer lüftet nach seinem Bedarf und Empfinden zu

24 Das Aufgabengebiet Kostenaspekte energetische Aspekte Nutzerakzeptanz Einbausituation Umweltbedingungen Ökologischer Rucksack Ganzheitliche Betrachtung des Systems Gebäude MIPS Vergleich sämtlicher Stoffund Energieströme Erstellung, Nutzung und Entsorgung bauphysikalischer Hintergrund Energetische Modernisierung Der Investor bezahlt Der Nutzer entscheidet über den Erfolg vorherrschende Lösungen gesundheitliche Aspekte Gebäudesubstanz