Was bringt die nächste Lüftungsgeneration im PH

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1 Was bringt die nächste Lüftungsgeneration im PH Graz, Betreut von:

2 Vortragsinhalte Was verstehen wir unter einer Komfortlüftung? Verein Komfortlüftung.at Systematik Lüftungssysteme im MFH Was bringt die nächste Generation? 2

3 Komfortlüftung? Eine Komfortlüftung ist eine Zu- und Abluftanlage, die besonders komfortabel und energiesparend ausgelegt ist. 3

4 Komfortlüftung.at - Vereinsmitglieder AEE Intec Austrian Research Institut (AIT) BEA - Burgenländische Energie Agentur energiebewusst:kärnten Energie Tirol Energie Institut Vorarlberg LEV-Steiermark Oberösterreichischer Energiesparverband Österreichisches Institut für Baubiologie (IBO) Umweltberatung Niederösterreich Umweltberatung Wien Dipl.-Ing. Andreas Greml Ing. Wolfgang Leitzinger Ziel: Verbreitung von Komfortlüftungen Qualitätskriterien Einheitliche Förderkriterien Weiterbildungen Marketingaktivitäten 4

5 60 Qualitätskriterien für das MFH Kriterien unterteilt in: (V) = Voraussetzung (M) = Muss (E) = Empfehlung Kriterien unterteilt in zentrale Anlagen und wohnungsweise Anlagen: Beispiele für Qualitätskriterien Zentrale Anlagen: Mindestluftmengen pro Räume (z.b. Schlafzimmer 50 m³/h, Küche 60 m³/h) Schallanforderungen: z.b. Schlafräume max. 23 db(a) und max. 43 db(c) Filterqualität Außenluft: F7 - synthetischer Taschenfilter Wärmerückgewinnung: Zentrale Anlage: Rückwärmezahl 70% Strombedarf: max. 0,45 W/ (m³/h) Druckverlust: Zentrale Anlage: max. 200 Pa 5

6 60 Qualitätskriterien im Überblick Neun Hauptkategorien 1. Gebäudevoraussetzungen - Grundsatzentscheidungen 2. Luftmengendimensionierung 3. Behaglichkeitskriterien 4. Gewerkabstimmung und Dokumentation 5. Ansaugung, Erdreichwärmetauscher, Fortluft (Außenbereiche) 6. Lüftungsgerät inkl. Wärmetauscher und Filter 7. Verteilnetz (Luftleitungen) 8. Übergabe, Reinigung und Instandhaltung 9. Berechnung und Optimierung der Lebenszykluskosten Kriterien unterteilt in: (V) = Voraussetzung (M) = Muss (E) = Empfehlung 6

7 60 Qualitätskriterien - Luftmengen Qualitätskriterium 3 (M) Mindestzuluftvolumenströme (für die Auslegung) von einzelnen Zulufträumen beim Betriebsluftvolumenstrom Anforderung a) Wohnzimmer: 60 m³/h* b) Schlafzimmer: 50 m³/h c) Kinderzimmer: 50 m³/h (zwei Kinder) d) Kinderzimmer: 25 m³/h (ein Kind) e) Einzelbüro: 25 m³/h * abzüglich Überströmung keine raumweisen Zuluftmengen in der ÖNORM H 6038 enthalten Anpassung der Luftmengen an die tatsächliche Personenbelegung 7

8 60 Qualitätskriterien - Schallanforderungen Qualitätskriterium 5 (M) Anforderung geringer Schalldruckpegel im Aufenthaltsbereich bzw. beim Aufstellungsort des Gerätes (hier in 1 m Entfernung) beim Betriebsluftvolumenstrom a) Schlafräume (Eltern, Kinder,..) max. 23 db(a) und max. 43 db(c) Zielwert: < 20 db(a) bzw. max.1 db(a) über Ruheschallpegel und < 40 db(c) b) Wohnbereich (Wohnzimmer, Wohnküche,..) max. 25 db(a) und max. 45 db(c) Zielwert: < 20 db(a) bzw. max. 1 db(a) über Ruheschallpegel und < 40 db(c) c) Funktionsraum (z.b. Bad, WC, Kochküche) max. 27 db(a) und max. 47 db(c) Zielwert: < 23 db(a) bzw. max. 3 db(a) über Ruheschallpegel und < 43 db(c) d) Dezentral: Geräteraum im Wohnbereich max. 35 db(a) und max. 55 db(c) Zielwert: < 30 db(a) bzw. < 50 db(c) d) Zentral: belüftetes Stiegenhaus innerhalb der thermischen Hülle max. 27 db(a) und max. 47 db(c) Zielwert: < 25 db(a) bzw. < 45 db(c) e) Einhaltung der Schallbelastung im Außenbereich (Luftansaugung, Fortluft) gemäß ÖNORM S 5021:1993 8

9 Strombedarf Qualitätskriterium 24 (M) Anforderung geringe Stromaufnahme des Ventilators bzw. der gesamten Anlage beim Betriebsluftvolumenstrom und reinen Filtern a) Dezentral: EC-Motoren d) Dezentral: spezifische Leistungsaufnahme der gesamten Anlage max. 0,45 W/(m³/h) Zielwert: max. 0,30 W/(m³/h) a) Zentral: Ventilatoren mit Direktantrieb der Klasse IE3 nach IEC Empfehlung: Permanentmagnet-Synchron oder EC-Motoren d) Zentral: spezifische Leistungsaufnahme der gesamten Anlage max. 0,45 W/(m³/h) Zielwert: max. 0,40 W/(m³/h) und Optimierung über Lebenszyklusrechnung e) Regelelemente sind so einzubauen, dass sie im Dauerzustand stromlos sind (z.b. 2-stufige Konstantvolumenstromregler). 9

10 Externer Druckverlust Qualitätskriterium 38 (M) geringer externer Druckabfall im Luftleitungsnetz beim Betriebsluftvolumenstrom Anforderung a) Dezentral: max. 80 Pa je kompletter Zulufteinheit (Außenluft-Zuluft) Zielwert: 50 Pa b) Dezentral: max. 50 Pa je kompletter Ablufteinheit (Abluft- Fortluft) Zielwert: 30 Pa a) Zentral: max. 200 Pa je kompletter Zulufteinheit (Außenluft-Zuluft) Zielwert: 150 Pa b) Zentral: max. 180 Pa je kompletter Ablufteinheit (Abluft- Fortluft) Zielwert: 120 Pa 10

11 Systematik - Lüftungssystme (- ) - (- ) - (- ) Zentrale Systeme Ein zentrales Lüftungsgerät mit Wärmerückgewinnung. Ein zentrales Lüftungsgerät mit Wärmerückgewinnung versorgt mehrere Wohnungen mit konstantem Vordruck. Die Volumenstromanpassung erfolgt durch Sekundär-Ventilatoren für -. Je Wohneinheit gibt es ein Lüftungsgerät mit Wärmerückgewinnung. Die Außenluftansaugung (Filterung, Vorwärmung,..) und/oder die Fortluftführung erfolgen zentral mit Stützventilatoren. (. ) Wohneinheit gibt es ein Lüftungsgerät mit Wärmerückgewinnung. Die Luftaufbereitung der Außenluft (Filterung, Vorwärmung) und die Fortluftausblasung erfolgen für.. System wie für. () () Wohneinheit gibt es zwei oder mehrere Lüftungsgeräte mit Wärmerückgewinnung, die jeweils mindestens 2 Räume, - und einer als Abluftraum fungiert (z.b. Wohnzimmer - Küche, Ð ). Für jeden Raum gibt es ein oder mehrere Kleinlüftungsgeräte mit Wärmerückgewinnung. Dezentrale Systeme 11

12 Zentral Ein zentrales Lüftungsgerät mit Wärmerückgewinnung versorgt mehrere Wohnungen. ZUL ABL zentral W ohneinheit FOL Legende AUL ABL ZUL Schalldämpfer Ventilator W ärm erückgewinner Heizregister ABL ZUL W ohneinheit Filter Dichtklappe Volum enstromregler Brandschutzklappe Kaltrauchklappe 12

13 Semi-Zentral Ein zentrales Lüftungsgerät mit Wärmerückgewinnung versorgt mehrere Wohnungen mit konstantem Vordruck. Die Volumenstromanpassung erfolgt durch Sekundär- Ventilatoren für Zu- und Abluft je Wohneinheit. ZUL ABL semi-zentral innerhalb außerhalb ABL ZUL ABL ZUL Wohneinheit Wohneinheit FOL AUL Legende Schalldämpfer Ventilator Wärmerückgewinner Heizregister Filter Dichtklappe Volumenstromregler Brandschutzklappe Kaltrauchklappe 13

14 Semi-Dezentral FOL Je Wohneinheit gibt es ein Lüftungsgerät mit Wärmerückgewinnung. Die Außenluftansaugung (Filterung, Vorwärmung,..) und/oder die Fortluftführung erfolgen zentral mit Stützventilatoren mit konstantem Vordruck. AUL außerhalb semi-dezentral Wohneinheit innerhalb ABL ZUL ABL ZUL Wohneinheit Legende Schalldämpfer Ventilator Wärmerückgewinner Heizregister Filter Dichtklappe Volumenstromregler Brandschutzklappe Kaltrauchklappe 14

15 Wohnungsweise Je Wohneinheit gibt es ein Lüftungsgerät mit Wärmerückgewinn ung. Die Luftansaugung erfolgt über die Fassade FOL AUL FOL außerhalb Wohnungsweise dezentral AUL ABL ZUL Wohneinheit innerhalb ABL ZUL Wohneinheit Legende Schalldämpfer Ventilator Wärmerückgewinner Heizregister Filter Dichtklappe Volumenstromregler Brandschutzklappe Kaltrauchklappe 15

16 Raumkombiniert Je Wohneinheit gibt es zwei oder mehrere Lüftungsgeräte mit Wärmerückgewinnung, die jeweils mindestens 2 Räume versorgen, wobei mindestens ein Raum als Zuluft- und einer als Abluftraum fungiert (z.b. Wohnzimmer - Küche, Schlafzimmer Bad). FOL AUL raumkombiniert Raum 1 ZUL ABL Wohneinheit Gang (Überströmzone) Raum 2 16

17 Raumweise Für jeden Raum gibt es ein oder mehrere Kleinlüftungsgeräte mit Wärmerückgewinnung. FOL AUL raumweise ZUL ABL Raum 1 Wohneinheit Gang (Überströmzone) FOL AUL ZUL ABL Raum 2 17

18 Was bringt die nächste Generation? 1. Bessere Luftqualität mit gleicher bzw. geringerer Luftmenge 2. Weniger Beschwerden über trockene Luft 3. Niedrigeren Strombedarf 4. Leisere Anlagen 18

19 1. Bessere Luftqualität gleiche Luftmenge Das Ziel der Komfortlüftung ist es mit einer möglichst geringen Luftmenge immer eine gute Luftqualität (unter ppm) zu erreichen. Kaskadenprinzip Optimierung mit Wohnzimmer als Überströmbereich Automatische Anpassung an den Bedarf - CO 2 -Regelung 19

20 Optimierung Kaskadenlüftung Wohnzimmer nach Möglichkeit als Überströmraum Zimmer 1 Zimmer 2 Zimmer 3 Bad/WC Wohnen Abstellraum Küche Je öfter sie die Luft verwenden: Umso geringer sind die Luftmengen, die Lüftungsverluste und der Strombedarf Umso weniger Probleme haben sie mit niedriger Luftfeuchte Quelle: Energie CH 20

21 CO 2 - bzw. VOC-Regelung Zumindest automatische Erkennung ob Bewohner anwesend oder abwesend Fühler normalerweise im Abluftstrang Zu Beachten: CO 2 oder VOC Fühler (Mischgasfühler) Meßgenauigkeit Drift Selbstkalibrierung Kosten 21

22 Auswirkungen von 35 m³/h Luftvolumen Bei einer Einsparung von 35 m³/h (bei gleicher Luftqualität) in einer Wohnung von 110 m² NF ergeben sich folgende Einsparungen: Z.B.: Strom: - 1,0 kwh/m² BGF (Ganzjahresbetrieb) Lüftungsverluste: - 1,4 kwh kwh/m² BGF Weniger Befeuchtungsenergie für 30% r.f. Anlagendimensionierung: kleinere Rohrleitungsdimensionen bzw. kleineres Lüftungsgerät 22

23 2. Weniger Beschwerden über trockene Luft Die Komfortlüftung dient einerseits der Entfeuchtung (Schimmelfreiheit), andererseits sollten Luftfeuchtigkeiten unter 30% r.f. vermieden werden. Optimierung der Luftmenge (Kaskadenprinzip, Bedarfsanpassung) Keine reinen Luftheizungen mehr Lüftungsgeräte mit Feuchterückgewinnung (Plattenwärmetauscher bis m³/h) 23

24 Feuchtegrenzen im Winter Bauphysikalische Obergrenze (Kondensat, Schimmel ) Ca. 45% bis 55% Ideal 30% bis 45% r.f. Behaglichkeitsuntergrenze des Menschen 20% 24

25 3. Geringerer Strombedarf Zentrale bzw. semizentrale Lüftungsanlagen im MFH erfüllen derzeit oft nicht die geforderten Stromeffizienzwerte von maximal 0,45 W/(m³/h) Beispiele von vermessenen Anlagen: 0,45 Grund sind meist zu hohe Druckverluste Die besten zentralen Anlagen erreichen Werte unter 0,40 W/(m³/h) 25

26 Druckverlust Strombedarf Allgemeiner Zusammenhang: Strombedarf wächst proportional zum Druckverlust P SFP = P q v = p η tot 26

27 Zusammenhang SFP und Druckverlust Tabelle: Klassierung der spezifischen Ventilatorleistung nach ÖNORM EN 13779:2008 SFP- Kategorie P SFP in [W*m - 3 *s] P SFP in [W*m - 3 *h] Max. ges. Druckerhöhung bei η tot = 60 % [Pa] Max. ges. Druckerhöhung bei η tot = 70 % [Pa] SFP 1 (*) <500 <0, SFP 2 (*) ,14 0, SFP 3 (*) ,21 0, SFP 4 (*) ,35 0, SFP 5 (*) ,56 0, SFP 6 (*) ,83 1, SFP 7 (*) >4.500 >1,25 >2.700 >3.150 (*) P SFP...spezifische Ventilator Leistung 27

28 Außenluft Zuluft (MFH Zentral) Bauteil Intern [Pa] Extern [Pa] Außenluftansaugung + Luftleitung Geräteklappe mit Motor 5 -- Filter (rein) Wärmetauscher für Vereisungsschutz 5 -- (Platten) Wärmetauscher Geräteschalldämpfer -- 6 Brandschutzklappe Zentralbereich -- 6 Luftleitungssystem Zentralbereiche Brandschutzklappe Wohnung -- 3 Volumenstromregelung Wohnung Schalldämpfer Wohnung -- 3 Luftleitungssystem in der Wohnung Luftauslass Summe Sonstiger interner Druckverlust Gesamt (intern und extern)

29 Abluft Außenluft (MFH-Zentral) Bauteil Intern [Pa] Extern [Pa] Lufteinlass Luftleitungssystem Wohnung Schalldämpfer Wohnung -- 3 Volumenstromregelung Wohnung Brandschutzklappe Wohnung -- 3 Luftleitungssystem Zentralbereiche Brandschutzklappe Zentralbereich -- 6 Geräteschalldämpfer -- (6) Filter (rein) (Platten) Wärmetauscher Geräteklappe mit Motor 5 -- Luftleitung + Fortluftauslass -- 5 Summe Sonstiger interner Druckverlust Gesamt (intern und extern)

30 Druckverlust - Anforderungen Einfamilienhaus: Qualitätskriterium 37 (M) Geringer Druckabfall im Rohrnetz beim Betriebsluftvolumenstrom und reinen Filtern Anforderung a) Max. 100 Pa je kompletter Zuluft- (Außenluft - Zuluft) bzw. Ablufteinheit (Abluft - Fortluft) Zielwert max. 60 Pa b) bei Erdvorwärmung max. 125 Pa für die Zulufteinheit (+ 25 Pa für EWT inkl. Ansaugung mit Filter) Zielwert max. 80 Pa 30

31 Druckverlust - Anforderungen Mehrfamilienhaus: Qualitätskriterium 38 (M) Geringer externer Druckabfall im Luftleitungsnetz beim Betriebsluftvolumenstrom Anforderung a) Dezentral: Max. 80 Pa je kompletter Zulufteinheit (Außenluft-Zuluft) Zielwert: 50 Pa b) Dezentral: Max. 50 Pa je kompletter Ablufteinheit (Abluft- Fortluft) Zielwert: 30 Pa a) Zentral: Max. 200 Pa je kompletter Zulufteinheit (Außenluft-Zuluft) Zielwert: 150 Pa b) Zentral: Max. 180 Pa je kompletter Ablufteinheit (Abluft- Fortluft) Zielwert: 120 Pa 31

32 Druckverlust - Optimierung 1. Optimierte, Grundrisse, Brandabschnitte und Platzverhältnisse für die Komfortlüftung 2. Optimierte Anlagenteile (z.b. Brandschutzklappen) 3. Optimierte Filterwechselstrategie 4. Variables Druckniveau 32

33 Druckverlustoptimierung konstantes Druckniveau Quelle: Belimo Druckabbau durch Volumenstrombox 33

34 Druckverlustoptimierung variables Druckniveau Quelle: Belimo Nachregulierung der Volumenstromboxen und Senkung des Druckniveaus 34

35 4. Geringere Schallbelastungen Qualitätskriterium 5 (M) Anforderung geringer Schalldruckpegel im Aufenthaltsbereich bzw. beim Aufstellungsort des Gerätes (hier in 1 m Entfernung) beim Betriebsluftvolumenstrom a) Schlafräume (Eltern, Kinder,..) max. 23 db(a) und max. 43 db(c) Zielwert: < 20 db(a) bzw. max.1 db(a) über Ruheschallpegel und < 40 db(c) b) Wohnbereich (Wohnzimmer, Wohnküche,..) max. 25 db(a) und max. 45 db(c) Zielwert: < 20 db(a) bzw. max. 1 db(a) über Ruheschallpegel und < 40 db(c) c) Funktionsraum (z.b. Bad, WC, Kochküche) max. 27 db(a) und max. 47 db(c) Zielwert: < 23 db(a) bzw. max. 3 db(a) über Ruheschallpegel und < 43 db(c) d) Dezentral: Geräteraum im Wohnbereich max. 35 db(a) und max. 55 db(c) Zielwert: < 30 db(a) bzw. < 50 db(c) d) Zentral: belüftetes Stiegenhaus innerhalb der thermischen Hülle max. 27 db(a) und max. 47 db(c) Zielwert: < 25 db(a) bzw. < 45 db(c) e) Einhaltung der Schallbelastung im Außenbereich (Luftansaugung, Fortluft) gemäß ÖNORM S 5021:

36 Schallbelastung Ergebnisse Evaluierung MFH 2010 Schlafraum db(a) Schlafraum db(c ) 18, , , ,9 24,5 41,6 24,5 42,4 26, ,6 40,5 27,5 (*1) 38 Einordnungen: bis 20 dba bis 40 dbc bis 23 dba bis 43 dbc bis 25 dba bis 45 dbc über 25 dba über 45 dbc neue Umlenkschalldämpfer bringen sehr gute Ergebnisse Lodenareal Innsbruck unter 20 db(a) Grafik: Pichler Luft 36

37 Was bringt die nächste Generation? 1. Bessere Luftqualität mit gleicher bzw. geringerer Luftmenge 2. Weniger Beschwerden über trockene Luft 3. Niedrigeren Strombedarf 4. Leisere Anlagen 37

38 Danke Betreut von: Mit freundlicher Unterstützung von: 38