REGEL-air informiert: Ventilatorgestützte Wohnungslüftung Zwei Systeme im Wirkungsund Kostenvergleich. Eine ökonomische Bilanz.
ENERGIESPAREN - KOSTE ES, WAS ES WOLLE? Die Notwendigkeit, Energie einzusparen, ist unbestritten. Die ehrgeizigen Klimaschutzpläne der Bundesregierung aus dem Jahr 2007 sehen bis 2020 eine Reduktion schädlicher Treibhausgase um 40 % gegenüber 1990 vor. In Deutschland wird im Bauwesen bereits seit Jahrzehnten versucht, diesem Ziel durch umfangreiche Baugesetze, -verordnungen und kontinuierlich erweiterte Normen näher zu kommen. Auch mit moderner Lüftungstechnik -so die (Werbe-)Aussagen entsprechender Gerätehersteller- kann ein wesentlicher Beitrag zur Energieeinsparung geleistet werden. Hierfür werden auch aufwändigere Zu- und Abluftsysteme mit Wärmerückgewinnung (WRG) angeboten, deren Anschaffung und Einbau sich bereits nach kurzer Zeit durch Heizenergieeinsparungen amortisieren soll. Manchmal trügt der erste Anschein Doch es ist Vorsicht geboten. In vielen Fällen bedeutet die Installation einer solchen High-Tech- Lüftung für die Investoren, z. B. eine Wohnungsbaugesellschaft, zunächst eine erhebliche Mehrbelastung für ihr Bau- oder Sanierungsbudget. Und auf die Nutzer solcher Anlagen, d. h. Haus- und Wohnungseigentümer oder Mieter, kommen allzu oft Folgekosten in ungeahnten Größenordnungen zu, die vorher nicht bedacht wurden. Oder auch -ob bewusst oder unbewusst- verschwiegen oder zumindest nicht ausreichend dargestellt werden. Mehrere bedeutende Faktoren bleiben bei Zu- und Abluftsystemen mit Wärmerückgewinnung häufig unerwähnt: 1) die Stromkosten für den permanenten elektrischen Betrieb der Anlage (auch die zusätzlichen Stromkosten für den Betrieb des Heizregisters, das ein Einfrieren des Wärmetauschers und damit weitere Schäden verhindert!) 2) die Kosten für die geforderten regelmäßigen Inspektions- und Wartungsarbeiten durch Fachpersonal gem. VDI 6022 Blatt 1: Raumlufttechnik, Raumluftqualität Hygieneanforderungen an Raumlufttechnische Anlagen und Geräte (VDI-Lüftungsregeln) 3) die Kapitalkosten Wirtschaftlichkeit im Fokus behalten Insofern muss neben dem ökologischen Nutzen von Energiesparmaßnahmen im Allgemeinen aber auch die Frage nach der Wirtschaftlichkeit bestimmter empfohlener Maßnahmen und Technologien gestellt werden. Und inwieweit manche Maßnahmen überhaupt noch dem Wirtschaftlichkeitsgebot des Energieeinsparungs-Gesetzes (EnEG, 5, Abs. 1) entsprechen. 2
Wirkungs- und Kostenvergleich von zwei ventilatorgestützten Lüftungssystemen Im nachfolgenden Vergleich wird daher anhand eines konkreten Projektes aus der Praxis eine Vollkosten-Rechnung aufgestellt, in der auch diejenigen Kostenanteile berücksichtigt werden, die gerne einmal unter den Tisch fallen. In die Vergleichs-Berechnung einbezogen sind: die Anschaffungskosten die Kapitalkosten (Finanzierung über 20 Jahre) die Lüftungswärmeverluste die Kosten für Stromverbrauch die Wartungskosten Verglichen werden: 1.) Lüftungsanlagen mit Zu-Abluftsystem und Wärmerückgewinnung 2.) Abluftanlagen mit Zuluft über REGEL-air Plus Fensterlüfter (Zur Erläuterung: REGEL-air Plus ist die Kombination aus 1 Paar Fensterfalzlüfter und 1 Stück Überschlagslüfter je Fensterflügel) Grundlage für die Gegenüberstellung dieser Lüftungssysteme ist die Sanierung von 117 gen mit einer Referenzwohnung von 63,4 m² Grundfläche und einem Volumen von 174,4 m³. Wohnun- Die Gebäudedichtheit beträgt laut Blower-Door-Test n 50 = 1,0-1. Der Anströmfaktor wurde mit f wirk = 0,35, die Lage windschwach = 2 Pa und der natürliche Luftwechsel mit 7 [m³/h] ermittelt. Die Investitionskosten für die Installation von Lüftungsanlagen mit Wärmerückgewinnung betragen für dieses Objekt je Wohnung ca. 4.000,00. (Quelle: VFW Aktuell vom Bundesverband für Wohnungslüftung e.v., Ausgabe Juli 2009, Seite 6) Für die Wohnungsgröße von 63,4 m² = 174,4 m³ Volumen wird nach DIN 1946-6 ein Volumenstrom nach Nennlüftung von 90 [m³/h] gefordert. Der Lüftungswärmeverlust errechnet sich nach folgenden Parametern: Einheit Beschreibung 90 [m³/h] Volumenstrom 5.400 [h/a] Dauer der Heizperiode in Stunden pro Jahr (=225 Tage) 0,00034 [kwh/(m³k)] Wärmetransport von 1m³ Luft bei 1 Kelvin Temperaturunterschied 15 [Kelvin] Mittlere Temperaturdifferenz innen zu außen in der Heizperiode 0,1 [l/kwh] Heizölverbrauch zur Erzeugung von 1 kwh Wärme 0,92 [ /l] ca.-kosten für 1 Liter Heizöl (Beispielwert; Stand 9.8.2012) 3
Lüftungswärmeverluste in EURO Für den nach DIN geforderten Volumenstrom von 90 [m³/h] ergeben sich für die miteinander verglichenen Lüftungs-Systeme 1 und 2 folgende Lüftungswärmeverluste in EURO: Für System 1: Lüftungsanlage mit Zu-Abluftsystem und WRG (gem. Berechnung unter 1c.) Von dem geforderten Volumenstrom von 90 [m³/h] werden nur 83 [m³/h] über den Wärmetauscher geführt; 7 [m³/h] erfolgen über Infiltration und verursachen einen monetären Lüftungswärmeverlust von: 7 [m³/h] 5.400 [h/a] 0,00034 [kwh/(m³k)] 15 [K] 0,1 [l/kwh] 0,92 [ /l] = 18,00 / a Unter Annahme eines Wirkungsgrades der WRG-Anlage von 80 % ergibt sich für den Volumenstrom von 83 [m³/h], der über den Wärmetauscher geführt wird, ein verbleibender Lüftungswärmeverlust von 20 %. Hieraus ergibt sich folgender monetärer Lüftungswärmeverlust: 0,2 83 [m³/h] 5.400 [h/a] 0,00034 [kwh/(m³k)] 15 [K] 0,1 [l/kwh] 0,92 [ /l] = 42,00 / a Lüftungswärmeverluste gesamt System 1: 60,00 / a Für System 2: Abluftanlage + REGEL-air Plus Fensterlüfter (gem. Berechnung unter 2c.) Für Abluftanlagen errechnet sich nach DIN 1946-6 folgende Infiltration: 0,65 174,4 1 0,295 = 33,44 [m³/h] (gerundet 33) Berechnung der REGEL-air -Anzahl nach DIN 1946-6 für Abluftsysteme bei 8 Pa: Infiltration: 33 [m³/h] 6 Satz REGEL-air Plus Fensterlüfter à 9,5 [m³/h]: 57,00 [m³/h] Summe Volumenströme aus Infiltration und REGEL-air: Geforderter Volumenstrom für 174,4 m³ Wohnraumvolumen: 90,00 [m³/h] 90,00 [m³/h] 33 [m³/h] 5.400 [h/a] 0,00034 [KWh/(m³K)] 15 [K] 0,1 [l/kwh] 0,92 [ /l] = 84,00 / a 57 [m³/h] 5.400 [h/a] 0,00034 [KWh/(m³K)] 15 [K] 0,1 [l/kwh] 0,92 [ /l] = 144,00 / a Lüftungswärmeverluste gesamt System 2: 228,00 / a 4
Übersicht Gesamtkosten System 1: Wohnung mit motorischer Zu- und Abluftanlage mit Wärmerückgewinnung 1 a.) Anschaffungskosten Wohnung 63,4 m² = 174,4 m³ Raumvolumen komplett mit Steuerung 63,00 / m² (gerundet) 4.000,00 1 b.) Kapitalkosten (Finanzierung 20 Jahre) Tilgung 5% von 4.000,00 Zinsen 2,5% incl. KfW Mittel (incl. Zinsabschlag) 1 c.) Lüftungswärmeverluste bei 83 [m³/h] und 80% Wärmerückgewinnung durch Infiltration von 7 [m³/h] 1 d.) Unterhaltskosten Strom für elektrischen Antrieb (ohne Heizregister!) Reinigung Wärmetauscher, Leitungen, Kondensat & Filter, Wartung gemäß VDI 6022 durch Fachpersonal Summe 1 b.) bis 1 d.) gesamt: 200,00 / a 53,00 / a 253,00 / a 42,00 / a 18,00 / a 60,00 / a 100,00 / a 200,00 / a 300,00 / a 613,00 / a Übersicht Gesamtkosten System 2: Wohnung mit Abluftanlage mit REGEL-air Plus Fensterlüftern 2 a.) Anschaffungskosten Wohnung 63,4 m² = 174,4 m³ Raumvolumen komplett mit Steuerung Zuluft über 6 Satz REGEL-air Plus incl. Montage 15,00 / m² 85,00 / Satz (gerundet) 951,00 510,00 2 b.) Kapitalkosten (Finanzierung 20 Jahre) Tilgung 5% von 1.461,00 Zinsen 2,5% incl. KfW Mittel (incl. Zinsabschlag) 2 c.) Lüftungswärmeverluste bei 8 Pa bei 57 [m³/h] über 6 Satz REGEL-air Plus durch Infiltration von 33 [m³/h] 2 d.) Unterhaltskosten Strom für elektrischen Antrieb Filterwechsel durch Bewohner Summe 2 b.) bis 2 d.) gesamt: 73,00 / a 18,00 / a 91,00 / a 144,00 / a 84,00 / a 228,00 / a 45,00 / a 20,00 / a 65,00 / a 384,00 / a Ein besonderer Zusatznutzen: Luftvorwärmung im Fensterfalz Bei Abluftanlagen in Verbindung mit REGEL-air Fensterlüftern wird die Außenluft beim Durchströmen des Fensterfalzes durch die nach außen abfließende Raumwärme bereits vorgewärmt. Und das sogar bei permanent laufender Abluftanlage. Bei Messungen an 5 verschiedenen Objekten direkt vor Ort wurde durch diese Vorerwärmung eine Temperaturdifferenz von rd. 13 C ermittelt (s. nachfolgende Tabelle). Dieser Effekt trägt deutlich zu einer verbesserten Energiebilanz bei der Wohnungslüftung mit REGEL-air bei, wurde aber noch nicht in der Berechnung unter 2 c.) berücksichtigt. 5
Mittelwert aus 44 Einzelmessungen am Objekt mit motorischer Abluft Datum/ Zeitraum Temperatur Außenluft Temperatur Innenluft Temperatur am Regel-air innen Temperatur am Profil innen Differenz außen/innen Regel-air 30.01.2012-13.02.2012-5,4 C 22,0 C 7,5 C 17,4 C 13,0 C (Quelle: Messprotokoll Kurzfassung 12-621 des ö.b.u.v. Sachverständigen D. Thiedecke v. 6.9.2012) Die Ergebnisse im Überblick a.) b.) c.) d.) Anschaffungskosten Anschaffungskosten Zu-/Abluftsystem 1) mit Wärmerückgewinnung Anschaffungskosten System 2) Abluftanlagen mit REGEL-air Kapitalkosten incl. Anschaffungskosten Kapitalkosten Zu-/Abluftsystem 1) mit Wärmerückgewinnung Kapitalkosten System 2) Abluftanlagen mit REGEL-air Lüftungswärmeverluste Lüftungswärmeverluste Zu-/Abluft- System 1) mit Wärmerückgewinnung Lüftungswärmeverluste System 2) Abluftanlagen mit REGEL-air Unterhaltskosten Unterhaltskosten Zu-/Abluftsystem 1) mit Wärmerückgewinnung Unterhaltskosten System 2) Abluftanlagen mit REGEL-air 1 WE 117 WE 4.000,00 -- -- 1.461,00 2.539,00 297.063,00 1 WE 117 WE in 20 Jahren 253,00 -- -- -- 91,00 162,00 / a 18.954,00 / a 379.080,00 1 WE 117 WE in 20 Jahren 60,00 168,00 /a 19.656,00 /a 393.120,00 228,00 -- -- -- 1 WE 117 WE in 20 Jahren 300,00 -- -- -- 65,00 235,00 /a 27.495,00 /a 549.900,00 Daten & Fakten zum Beispielprojekt - ein Fazit: 1 WE 117 WE über 20 Jahre Kostenersparnis beim Zu-/Abluftsystem mit Wärmerückgewinnung: Diese Kostenersparnis muss jedoch mit Kapitalund Unterhaltskosten erkauft werden: 168,00 /a 19.656,00 /a 393.120,00 397,00 /a 46.449,00 /a 928.980,00 Differenz zu Gunsten von Abluftanlagen mit REGEL-air : 229,00 /a 26.793,00 /a 535.860,00 Steigende Energiekosten und inflationsbedingte Kostenveränderungen wurden in diesen Berechnungen nicht berücksichtigt, da diesbezügliche Prognosen schwierig sind. 6
Lüftungsanlagen und Hygiene Beim Vergleich der Lüftungssysteme dürfen ebenfalls einige Aspekte zum Thema Hygiene nicht unerwähnt bleiben: Zentrale Lüftungsanlagen mit Wärmerückgewinnung erfordern ein zusammenhängendes Netz von Lüftungskanälen, die im gesamten Haus bzw. der Wohnung das Lüftungsgerät mit den Zuund Abluftventilen verbinden. Lange Zuluftleitungen, z. B. im Estrich oder in Zwischendecken verlegt, stellen jedoch häufig eine Schwachstelle dar: In den Sommermonaten, insbesondere bei schwül-warmer Gewitterluft, besteht die Gefahr der Kondenswasserbildung mit einer anschließenden, unbemerkten Verkeimung der WRG-Anlage. Untersuchungen des Umweltbundesamtes an Passivhäusern weisen auf diese mögliche Gefahr deutlich hin. (Quelle: Heinz-Jörn Moriske Schimmel, Fogging und weitere Innenraumprobleme, Fraunhofer IRB-Verlag, 2007) Im Unterschied zu Lüftungsanlagen mit Wärmerückgewinnung gibt es bei Abluftanlagen in Kombination mit REGEL-air Fensterlüftern keine langen Zuluftwege. Die Zuluft wird über die Fensterfälze direkt ins Rauminnere geführt. Dadurch werden die einzelnen Räume mit sauberer Frischluft von außen und aktivem Sauerstoff durchspült. Moderne zentrale Abluftanlagen mit Sensorsteuerung für Feuchte und VOC s ( volatile organic compounds = flüchtige organische Verbindungen), die in Verbindung mit REGEL-air Plus Fensterlüftern als Außenluftdurchlässe eingebaut werden, sind in der Anschaffung wesentlich kostengünstiger. Sie wirken ferner energiesparend durch geringere Transmissionswärmeverluste über die Fensterfälze, die zudem einfach und mit normalen Haushaltsmitteln zu reinigen sind. Sie sind pflegearm und Verkeimungen der Lüftungswege sind bei normaler Fensterreinigung somit auszuschließen. Zusammenfassung Wie sinnvoll und wirtschaftlich eine Lüftungsanlage letztendlich wirklich ist, hängt nicht nur von den Investitionskosten sowie der langfristig erzielbaren Heizkostenersparnis ab, sondern insbesondere auch: vom tatsächlichen Stromverbrauch der Anlage und den aktuellen Stromkosten vom Wärmerückgewinnungsgrad der Anlage den Filter- und Wartungskosten durch Fachpersonal (meist sind kürzere Wartungsintervalle nötig als ursprünglich angegeben!) den Kapitalkosten Zu berücksichtigen ist auch noch, dass bei Lüftungsanlagen mit Wärmerückgewinnung die Fenster möglichst geschlossen bleiben müssen, da die teuer erkaufte Energieeinsparung sonst schnell dahin schmilzt und die erhoffte Wirkung ausbleibt. Eine auf den ersten Blick leistungsfähige energiesparende Anlage erweist sich dann bei genauerer Betrachtung in der Regel nicht mehr als die optimale Lösung über die gesamte Lebensdauer. 7
Eine Information der: Regel-air Becks GmbH & Co. KG Entwicklung & Produktion der REGEL-air -Fensterlüfter Net: www. regel-air-fensterluefter.de 12/2013. Änderungen und Irrtümer vorbehalten. Bildmaterial u.a. von: Regel-air, stummi123/pixelio.de, Andreas Morlok/pixelio.de, REK/pixelio.de, Benjamin Thorn/pixelio.de Generalvertrieb: INNOPERFORM GmbH Alte Dorfstr. 18-24 D-02694 Preititz Tel.: 035932-35 92-0 Fax: 035932-35 92 92 Mail: news@innoperform.de Net: www.regel-air.de