Nachweis einer ausreichenden Verbrennungsluftversorgung. Der rechnerische Nachweis der ausreichenden Verbrennungsluftversorgung raumluftabhängiger

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1 Quelle: Hase Kaminofenbau Nachweis einer ausreichenden erbrennungsluftversorgung Der rechnerische Nachweis der ausreichenden erbrennungsluftversorgung raumluftabhängiger Gasfeuerstätten ist eine Aufgabe, die auf den ersten Blick einfach aussieht, aber von den Nachweisführenden ein ausgeprägtes Fachwissen verlangt. Dies gilt insbesondere dann, wenn die erbrennungsluft über die Undichtigkeiten in der Gebäudehülle in die seinheit geführt wird. m folgenden Beitrag werden die Probleme dargestellt und die Möglichkeiten der Berechnung einer ausreichenden erbrennungsluftversorgung mit Hilfe von Außenluftdurchlasselementen (ALD) beschrieben. Die Feuerungsverordnung und in gewissem Sinn auch die DGW- täuschen ein einfaches erfahren der erbrennungsluftversorgung über Außenfugen vor. Die Regel, dass je inhalt eines erbrennungsluftraumes zur erbrennungsluftversorgung von je Nennleistung raumluftabhängiger Feuerstätten genügen, erscheint zunächst sehr simpel. Räume ausmessen und feststellen, ob diese ein Fenster oder eine Tür ins Freie haben, kann Tabelle : Auszug aus der Tabelle der Luftströme; Luftvolumenstrom in Abhängigkeit vom Differenzdruck am Fenster (Firmenangabe NNOPERFORM zu REGEL-air) Differenzdruck (Pa) Luftvolumenstrom /h,0,,,,,,,,0 Quelle: nnoperform GmbH jeder Laie. Das Ergebnis durch teilen ist auch kein Problem. Wenn dann in allen Zwischentüren Öffnungen von cm hergestellt werden, ist die erbrennungsluftversorgung klar. Selbst die Ermittlung der n Leistung unter Berücksichtigung der Ausführung der Türen der erbrennungslufträume mit Hilfe der n der, wenn man durchlöcherte Türen nicht mag, sollte jeder können. Das ermitenergie wasser-praxis /00

2 TECHNK Tabelle : Berechnung Beispiel bis kleiner : Ermittlung der ausreichenden erbrennungsluftversorgung im erbrennungsluftverbund bis unter Berücksichtigung von Außenluftdurchlasselementen (ALD) Kinder Feuerstätte(n) RL Erfüllung Schutzziel 0 0 in 0 0 DWH B B in 0 0,, 7 neu in Bad,7,,7 ), ),7 LR erbrennungsluftraum, RL -Leistungs-erhältnis (größe durch Nennleistung), R erbundraum ) darf in Aufstellräumen nicht größer sein als, ) darf max. mit angerechnet werden, ) ergibt sich aus dem fiktiven inhalt der ALD (Anzahl x Luftmenge je ALD x,) addiert mit dem der LR ( ) und ggf. bei vorhandenem Restrauminhalt eines Aufstellraumes der Differenz zwischen minus ( 0 x ), Tabelle : Berechnung Beispiel bis größer : RL neu,0,0 0 ),,7, an den Türen x cm Tür wird R für Ermittlung der ausreichenden erbrennungsluftversorgung im erbrennungsluftverbund bis unter Berücksichtigung von Außenluftdurchlasselementen (ALD) Kinder Feuerstätte(n) RL Erfüllung Schutzziel in DWH B B in 0 0,, 7 RL neu in neu,0,0 0 ),,,,7 an den Türen x cm Tür wird R für 0,,,, 0,,,7 Anzahl fiktiver in ) Anzahl 0 + = + 7, = + 7, = fiktiver in ) + = + 7, = Bad,7, + 7, =,0 ) 0, ), LR erbrennungsluftraum, RL -Leistungs-erhältnis (größe durch Nennleistung), R erbundraum ) darf in Aufstellräumen nicht größer sein als, ) darf max. mit angerechnet werden, ) ergibt sich aus dem fiktiven inhalt der ALD (Anzahl x Luftmenge je ALD x,) addiert mit dem der LR ( ) und ggf. bei vorhandenem Restrauminhalt eines Aufstellraumes der Differenz zwischen minus ( 0 x ), energie wasser-praxis /00

3 inhalt,, erbrennungsluft über ALD von,0 /h bei Pa einem fiktiven volumen von 7, ),7 0, 7,0,,, Weitere n an den Türen 7 ) der fiktive inhalt ergibt sich aus erbrennungsluft je ALD in /h x, in telte Ergebnis ist aber eben nur relevant, wenn in den erbrennungslufträumen beim Betrieb der Feuerstätten ein mindestens 0,-facher Luftwechsel stattfindet. Genau das weiß aber nur der wirkliche Fachmann. Anwendbarkeit der : -Regel Die n zur Energieeinsparung haben zu immer dichteren Gebäuden geführt. Es ist daher sehr wichtig, dass sich Planer und nstallateure über die Unzulänglichkeiten der : -Regel ( inhalt je ein Nennleistung aller raumluftabhängigen Feuerstätten) im Klaren sind. Sowohl in der als auch im Kommentar zur wird daher sehr deutlich darauf hingewiesen, dass der Grundsatz et: Je Nennleistung werden, /h erbrennungsluft benötigt. Der mindestens 0,-fache Luftwechsel der erbrennungslufträume ist daher oraussetzung für die Anwendung der Regel. inhalt mal 0, /h strömende Außenluft je ergeben die geforderten, /h erbrennungsluft. Früher musste man nur wissen, dass die Regel in Kellerräumen wegen der sehr kleinen Fensterfläche und der damit geringen Fugenlänge nicht anwendbar ist. Heute ist sie in den meisten neu errichteten Gebäuden und in Gebäuden mit energetisch verbesserten Fassaden (neue Fenster und Wärmedämmung) auch in Aufenthaltsräumen nur bedingt zutreffend. Quelle: nnoperform GmbH Quelle: nnoperform GmbH Abb. : Fensterfalzlüfter im eingebauten Zustand Abb. : Fensterfalzlüfter REGEL-air nungsluft nicht ausreicht. Ergibt sich hier z. B. ein -Leistungs-erhältnis von : (ist also z. B. ein inhalt der erbrennungslufträume von 0 für eine inhalt 7 7, erbrennungsluft über ALD von,0 /h bei Pa einem fiktiven volumen von 7, ),,,,7 Weitere n an den Türen 7 Damit ergibt sich folgende Situation. Die : -Regel ist noch immer die sinnvollste Möglichkeit, die ausreichende erbrennungsluftversorgung überschlägig zu ermitteln. Der Fachmann wird aber schon bei der Besichtigung des Objektes vor Ort einschätzen können, wie groß die Wahrscheinlichkeit ist, dass das Ergebnis der Berechnung auch zutrifft bzw. ob die erbrennungsluft ausreichend sein wird. Bei Gasgeräten mit Strömungssicherung wird in der Regel die Funktionsprüfung der Abgasanlage auf fehlende erbrennungsluft hinweisen. Damit ist auch gleich gesagt, dass die erbrennungsluftversorgung zwei wesentliche Funktionen hat. Zum einen wird der Sauerstoff für die erbrennung des Brennstoffes benötigt, zum anderen benötigt man die zur Feuerstätte strömende Luft, um das Abgas aus dieser abführen zu können.,,, ) der fiktive inhalt ergibt sich aus erbrennungsluft je ALD in /h x, in Bei seinheiten mit alten Fenstern wird das Ergebnis der Berechnung der : -Regel meist zutreffen. Bei seinheiten in Gebäuden mit neuen Fenstern sind Zweifel angebracht. Dies bedeutet aber noch nicht, dass die erbren- Quelle: nnoperform GmbH Abb. : Strömung der Luft seitlich von außen ins Fenster und oben in den energie wasser-praxis /00

4 Tabelle : Ermittlung der ausreichenden erbrennungsluftversorgung im erbrennungsluftverbund bis Ermittlung der ausreichenden erbrennungsluftversorgung im erbrennungsluftverbund bis (Kommentar der DGW- Seite ) Tabelle : Ermittlung der ausreichenden erbrennungsluftversorgung im erbrennungsluftverbund bis unter Einbeziehung von ALD Ermittlung der ausreichenden erbrennungsluftversorgung im erbrennungsluftverbund bis unter Einbeziehung von ALD bei einer mit dem ausführlichen erfahren DGW-Arbeitsblatt G ermittelten Luftergiebigkeit bei Pa Kinder Bad Feuerstätte(n) RL Erfüllung Schutzziel 0 0 Feuerstätte(n) RL Erfüllung Schutzziel in 0 0 in 77 DWH B B B in in Leistung, die entsprechend der Messung G versorgt werden kann Fehlende, durch ALD zu realisierende Nennleistung,7,, Bad,7, + 7, = 77 7,7,7 ), ), - =, LR erbrennungsluftraum, RL -Leistungs-erhältnis (größe durch Nennleistung), R erbundraum ) darf in Aufstellräumen nicht größer sein als, ) darf max. mit angerechnet werden, ) ergibt sich aus dem fiktiven inhalt der ALD (Anzahl x Luftmenge je ALD x,) addiert mit dem der LR ( ) und ggf. bei vorhandenem Restrauminhalt eines Aufstellraumes der Differenz zwischen minus ( 0 x ), 0,,7 7 neu in 7 neu in Zusätzlich versorgbare LR erbrennungsluftraum, RL -Leistungs-erhältnis (größe durch Nennleistung), R erbundraum ) darf in Aufstellräumen nicht größer sein als, ) darf max. mit angerechnet werden, ) ergibt sich aus dem fiktiven inhalt der ALD (Anzahl x Luftmenge je ALD x,) addiert mit dem der LR ( ) und ggf. bei vorhandenem Restrauminhalt eines Aufstellraumes der Differenz zwischen minus ( 0 x ), RL neu RL neu, 0 ),0,,, 0 ),,,,7 ) 7, an den Türen x cm Tür wird R für an den Türen x cm Tür für Schutzziel,,,, 0,,, ), 0 Anzahl Anzahl fiktiver in ) + = 0 + = 0 + 7, = + 7, = fiktiver in ) + = + 7, = + 7, = + 7, = energie wasser-praxis /00

5 inhalt 7 7, 7,, erbrennungsluft über ALD von,0 /h bei Pa einem fiktiven volumen von 7, ) inhalt 7 7 7, 7,,,7,,7,0 7, -, =, erbrennungsluft über ALD von,0 /h bei Pa einem fiktiven volumen von 7, ),,,0,, -, = 7, Weitere n an den Türen 7 + cm gekürzt, -, = 7, ) der fiktive inhalt ergibt sich aus erbrennungsluft je ALD in /h x, in Weitere n an den Türen 7 Zusätzlich versorgbare ) der fiktive inhalt ergibt sich aus erbrennungsluft je ALD in /h x, in,7,,7,0 geplante Leistung von nur 0 vorhanden), genügt ja ein 0,-facher Luftwechsel zur ausreichenden erbrennungsluftversorgung. 0 inhalt x 0, /h einströmende Luft je = /h einströmende erbrennungsluft. Diese je, /h für jedes der 0. Da ein 0,-facher Luftwechsel meist auch bei dichter Fassade vorhanden ist, wird die erbrennungsluft ausreichen, wenn sie den Aufstellraum der Feuerstätte erreicht. Es kann also sein, dass an den Zwischentüren etwas mehr als gefordert geändert werden muss. Damit wird es zweitrangig, ob die : -Regel funktioniert. Ergibt die Berechnung jedoch ein volumen von nur wenig über je, kann davon ausgegangen werden, dass die erbrennungsluft wegen der zu dichten Gebäudehülle nicht ausreicht. Einsatz von ALD zur Ergänzung der erbrennungsluft Eine Möglichkeit, die fehlende Luftzufuhr auszugleichen, sind ALD. Dabei gibt es mehrere Möglichkeiten. Man baut ALD ein und hofft, dass die dadurch einströmende Luft die mangelhafte erbrennungsluftversorgung auf Grund der zu dichten Hülle ausgleicht. Oder man ermittelt die Luftergiebigkeit der seinheit und ersetzt die fehlende Luftmenge gezielt durch ALD. Auf diese Möglichkeit wird später eingegangen. Bis zum Erscheinen der DGW- 00 durften ALD nur beim Einbau im Aufstellraum der Feuerstätte angerechnet werden. Außerdem durfte nur maximal die Hälfte der benötigten erbrennungsluft, nämlich 0, je Stunde je Nennleistung, über die ALD angerechnet werden. Für die andere Hälfte (die weiteren 0, je Stunde je Nennleistung) waren mindestens inhalt des Aufstellraumes erforderlich. Der Grund für diese Einschränkungen ist so simpel wie einleuchtend: Es sollte eine Möglichkeit geschaffen werden, raumluftabhängige Gasfeuerstätten auch in Aufstellräumen mit weniger als inhalt je ein Nennleistung der Gasfeuerstätten aufzustellen. Zum Zeitpunkt der Aufnahme der ALD in die kannte aber keiner der bei der Erstellung beteiligten Fachleute die Zuverlässigkeit dieser Bauteile sowie die Auswirkungen auf die Behaglichkeit in den Räumen mit ALD. Es waren auch keine ALD bekannt, deren Hersteller konkrete Aussagen zur zugeführten Luftmenge bei Pa machen konnten. Die Gebäude waren aber noch so undicht, dass die : -Regel völlig unproblematisch anzuwenden war. Daher hat man wenigstens zur Hälfte auf die als sicher bekannte Regel, nämlich das volumen der erbrennungslufträume, gesetzt. Außerdem wurde der Einsatz der ALD auf den Aufstellraum beschränkt. Seit mehreren Jahren sind ALD auf dem Markt, bei denen die Hersteller die konkrete dem zugeführte erbrennungsluftmenge bei einem Unterdruck von Pa durch Gutachten neutraler Prüfstellen weisen können. Außerdem gibt es ALD zum Einbau in Fenster, bei denen der Einfluss z. B. auf Schalldämmung und Schlagregensicherheit gewiesen ist. Auf Grund immer dichterer Gebäudehüllen kann die Zuverlässigkeit der : -Regel in Einzelfällen in Frage gestellt werden, was durch den Einsatz von ALD mit gewiesenem olumenstrom ausgeglichen werden kann. Die Sicherheit des rechnerischen Nachweises hat sich also vom volumen der erbrennungslufträume zu den ALD hin verschoben. Dies hat dazu geführt, dass die zwei wesentlichen Einschränkungen beim Einsatz von ALD weggefallen sind. ALD können jetzt also auch für mehr als die Hälfte der erbrennungsluft und beim Einbau in erbrennungslufträumen angerechnet werden. n der 00 wird jetzt zudem die Möglichkeit beschrieben, raumluftabhängige Feuerstätten mit einer Gesamtnennleistung bis im erbrennungsluftverbund aufzustellen. Dabei muss aber die erbrennungsluft der über Nennleistung hinausgehenden Leistung weislich über ALD realisiert werden. Als günstige Möglichkeit, ALD einzusetzen, sind z. B. die in den Abbildungen bis dargestellten, in die Fenster einzubauende Elemente zu nennen. Diese haben den orteil, dass sie mit geringem Aufwand in Kunststofffenster und mit relativ geringem Aufwand (hier ist die Einarbeitung durch einen Tischler erforderlich) in Holzfenster eingebaut werden können. Die Elemente werden am oberen Fensterrahmen befestigt. Die den Elementen gegenüber liegende am Fensterflügel wird durch eine andere ausgetauscht. An den Seiten des Fensterrahmens wird durch Austausch eines Teiles der der Lufteintritt in das Fenster von außen ermöglicht. Die Elemente sind sehr einfach gestaltet und daher bei Bedarf leicht zu reinigen, bei geschlossenem Fenster nicht mehr zu sehen und mit verschiedenen Fenstertypen bezüglich Schlagregendichtheit und Schalldämmung geprüft. Das Fenster behält damit seine wesentlichen Eigenschaften. Die energie wasser-praxis /00

6 TECHNK Kinder Bad Abb. : mit Lage und Nummerierung der Räume zimmer dringen zu lassen, wird darauf verzichtet, die in der Kinderzimmertür zu entfernen. Beispiel bis (Tab. ) Luft wird im Fenster so geführt, dass sie an der Oberkante des Fensters oben austritt. Ein weiterer wesentlicher orteil dieser Elemente ist die selbsttätige Regelung der einströmenden Luftmenge. Durch zwei unterschiedlich gestaltete Regelklappen wird der Luftstrom bei steigendem Winddruck an der Fassade gedrosselt. Damit ist die angegebene Mindestluftmenge für die erbrennungsluft gewährleistet, Zugerscheinungen werden aber weitestgehend vermieden (Tab. ). Zur Erläuterung der verschiedenen Möglichkeiten des Einsatzes der ALD werden in der Folge mehrere Beispiele dargestellt. Als Grundlage für alle Beispiele dient die Darstellung der Wohnung im Anhang (Seite ) der DGW- 00, jedoch mit einer geänderten Nummerierung der Räume (Abb. ), mit geänderten volumina und geänderten Nennleistungen der Feuerstätten. und sind ohne Fenster bzw. Außentür, alle Türen haben dreiseitig umlaufende en. Beispiel dem im Kommentar auf Seite beschriebenen Beispiel und im Beispiel gibt es kein Kinderzimmer. Beispiel bis bei einem -Leistungs-erhältnis von < : und Nachweis der fehlenden erbrennungsluft durch ALD (Tab. ) Bei dieser Berechnung wird vorausgesetzt, dass in den erbrennungslufträumen ein 0,-facher Luftwechsel vorliegt. Das - Leistungs-erhältnis der n in liegt unter. Damit kann eine ausreichende erbrennungsluftversorgung im Luftverbund nicht gewiesen werden, selbst wenn in allen nnentüren Öffnungen von je cm hergestellt würden. Es wird der durch das : -erhältnis rechnerisch weisbare Anteil der erbrennungsluft ermittelt. Der Rest wird durch den Einbau von ALD gewiesen. Durch die Erhöhung der Luftergiebigkeit der erbrennungslufträume (Einbau von insgesamt ALD) wird außerdem erreicht, dass nur die zur Erfüllung des Schutzzieles erforderlichen zwei Öffnungen von je cm in der ntür hergestellt werden müssen. Bei allen anderen erbrennungslufträumen müssen keine Öffnungen hergestellt werden. Es werden nur die en. Beispiel bis bei einem -Leistungs-erhältnis von > : und Erhöhung der Luftergiebigkeit der erbrennungslufträume zur ermeidung von Öffnungen von je cm in allen Türen (Tab. ) Bei dieser Berechnung wird vorausgesetzt, dass in den erbrennungslufträumen ein 0,-facher Luftwechsel vorliegt. Das -Leistungs-erhältnis der n in liegt über. Damit ist eine ausreichende erbrennungsluftversorgung im Luftverbund anzunehmen. Zur ausreichenden erbrennungsluftversorgung müssten aber in allen nnentüren Öffnungen von je cm hergestellt werden. Durch die Erhöhung der Luftergiebigkeit einzelner erbrennungslufträume (Einbau von insgesamt ALD) wird dies vermieden. Um möglichst wenige Geräusche ins Kinder- 00 Bei dieser Berechnung wird vorausgesetzt, dass in den erbrennungslufträumen ein 0,-facher Luftwechsel vorliegt. Es wird die erbrennungsluft des über liegenden Anteils der Gesamtnennleistung der Gasfeuerstätten durch die ALD gewiesen. Es ist folgendes besonders zu beachten: Die Gesamtnennleistung der Feuerstätten ( ) beträgt 7,7. Da nur über das -Leistungs- erhältnis versorgt werden dürfen, bleibt eine Leistung von,7, die zwingend über ALD mit erbrennungsluft versorgt werden muss. Die der zeigt, dass selbst wenn die Beschränkung der nicht bestehen würde, das olumen aller erbrennungslufträume nicht für das : -erhältnis ausreichen würde. Nach Entfernen der en aus den Türen aller erbrennungslufträume ergibt sich eine Leistung von,. Davon dürfen aber nur angerechnet werden. Es müssen also später die hier zu viel angesetzten, bei der n Leistung abgezogen werden. Nach Einbau von 7 ALD ergibt sich eine Leistung von 7,. Diese liegt über den vorhandenen 7,7. Da man von der in aber nur anrechnen darf, müssen von diesen 7,, abgezogen werden. erbleiben,, diese reichen nicht aus. Aus diesem Grund ist mindestens eine weitere erforderlich. m Beispiel wird die Wohnzimmertür um cm gekürzt. Die der ergibt nun eine Leistung von,. Minus, verbleiben 7, Leistung. Es fehlen theoretisch noch 0, Leistung. Unter dem Gesichtspunkt, dass der 0,- fache Luftwechsel in allen erbrennungslufträumen angenommen wurde, jedoch mit Sicherheit nicht genau zutrifft, wäre eine weitere Berechnung Erbsenzählerei. Beispiel bei ge- energie wasser-praxis /00

7 wiesener fehlender Luftergiebigkeit der seinheit (Tab. ) Bei diesem Beispiel hat die Berechnung der erbrennungsluft eine ausreichende erbrennungsluftversorgung ergeben (siehe in ). Die Funktionsprüfung der Abgasanlage zeigt aber, dass die Abgase der Gasfeuerstätte nicht ordnungsgemäß abgeführt werden. Bei geöffnetem Fenster in der ziehen die Abgase einwandfrei ab. Bei geschlossenen Fenstern und geöffneten Zwischentüren ist dagegen noch ein leichter Abgasaustritt festzustellen. Dies gibt zu der ermutung Anlass, dass auch Öffnungen von cm in allen Türen das Problem nicht lösen, weil kein 0,-facher Luftwechsel vorhanden, also die Luftergiebigkeit der seinheit zu gering ist. Um eine sichere Aussage zu erhalten, wird die Luftergiebigkeit entsprechend DGW-Arbeitsblatt G Entwurf ermittelt. Die Messung dem ausführlichen erfahren ergibt, dass sich bei Absaugung der für die Nennleistung der Feuerstätte von erforderlichen Luftmenge ein Unterdruck von 7 Pa im Aufstellraum einstellt. Der gemessene Unterdruck liegt auch bei geöffneten Zwischentüren noch über Pa. Nach Entfernen der en in den Türen und mehrfacher Änderung der abgesaugten Luftmenge kann festgestellt werden, dass sich bei geschlossenen Zwischentüren und bei /h, also dem G--Entwurf (hier werden, /h je angesetzt) für 0 erforderlichen Luftstrom, ein Unterdruck von Pa in der seinheit einstellt. Dieser Wert wird in der vorletzten Zeile des erweiterten Formulars eingetragen. Damit ist klar, dass die Luftergiebigkeit der seinheit durch ALD um eine Leistung von erhöht werden muss (Eintrag in, letzte Zeile). Der Einbau der ALD wird wie in allen vorangegangenen Beispielen berücksichtigt. Die in ergibt nun eine Leistung von,. Dieser Wert liegt um 7,7 über dem der aus. Damit sind die erforderlichen mindestens erreicht. Zweifel, ob dies denn ausreicht, dürften bei dem genannten Beispiel nicht aufkommen. Durch die fünf eingebauten ALD wurde die Luftergiebigkeit der seinheit um weislich /h ( x,0 /h) erhöht. Diese erbrennungsluftmenge würde für, ausreichen, wenn sie in vollen Umfang im Aufstellraum ankäme. Autor: Dipl.-ng. (FH) Stefan Gralapp Bezirksschornsteinfegermeister Technischer Landesinnungswart des L Sachsen Mitglied im TK Gasinstallation des DGW Sommerfelder Weg 0 Leipzig Tel.: 0 - Fax: stefan.gralapp@t-online.de n GOLATH Einer für Alles! Die nächste bbr Fachmagazin für Brunnen- und Leitungsbau erscheint am. März 00 mit einem Spezial zur bauma 00 und Beiträgen u. a. zu folgenden Themen: Leitungsbau Flexibles Navigationssystem für den Bau von er- und Entsorgungstunneln Geothermie Bohrerfahrungen bei Deutschlands größtem Geothermieprojekt Brunnenbau Grundwasserabsenkung für Hochhausbau in Zürich Trinkwasserversorgung Wasserzähler: Anforderungen und Prüfungen das neue DGW-Arbeitsblatt W Kostenloses Probeheft unter info@wvgw.de Alle Gasmessbereiche ppm, % UEG, ol. % Ethananalyse Druckmessung bis bar Schachtkontrollen Ex + CO + O +CO + H S + NH Hammer-Tannen-Straße 70 Haselünne Telefon 0 / -0 Telefax 0 / - info@esders.de energie wasser-praxis /00 7