tecnogramma Frischer Wind f端rs Haus
758097 - 08/2011
Wieso Bel端ftung f端r die H辰user von heute so wichtig ist
JULI 2011
Magazine PRODUKTE
Unsichtbare Schließteile
tecnogramma - Juli 2011
Bei geschlossener Tür sind sie unsichtbar: Die neuen elektrischen Fallenschließteile verschwinden zur Gänze – ein Betrachter sieht lediglich den Rahmen. Mit einem Winkel von nur knapp 8 mm ist die Ästhetik perfekt. Das neue Schließteil ist aus 3 mm dickem Stahl gefertigt, kombiniert Widerstandskraft und Montagefreundlichkeit und ist für Luft 4 bzw. Luft 12 für Fenster und Türen mit einer 13-mm-Beschlagsnut verfügbar. Um das gesamte System der Schließmechanismen zu vereinheitlichen, können bei der Wahl von Haken-Bolzen-Verschlüssen nicht nur das zentrale, sondern auch die anderen beiden Schließteile mit reduziertem Winkel versehen werden. Dieser Typ von Schließteil kann ohne jegliches Platzproblem sowohl an einflügeligen als auch an zweiflügeligen Türen montiert werden.
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Frei atmen in atmungsaktiven Häusern Atmen – der erste und natürlichste Akt des Menschen. So natürlich, dass wir uns dessen kaum bewusst sind. Unsere Häuser und unser Lebensstil haben sich jedoch geändert und da wir knapp 80% unserer Zeit in geschlossenen Räumen (Wohnung, Schule, Büro, Fitnessstudio etc.) verbringen, ist die Frage nach der Qualität unserer Atemluft mehr als berechtigt. Ist unsere Luft gut? Werden die Räume, in denen wir uns aufhalten, ausreichend gelüftet? Oder findet die Lüftung zumindest über geeignete Systeme statt? Finden wir nun heraus, wie gut die Luft in modernen Gebäuden ist und warum sich der Markt immer mehr zur kontrollierten mechanischen Lüftung hinwendet.
Schimmel im neuen Haus Kaum zu glauben: Das Haus wurde eben erst umgebaut. Sämtliche alte Fenster wurden durch neue ersetzt. Eine regelrechte „energetische Sanierung eines bestehenden Gebäudes“ mit 55% Steuerabsetzung. Und nun, kaum ein Jahr nach Abschluss der Arbeiten, tauchen kleine schwarze Schimmelpunkte an der Badezimmerdecke auf! Bei genauerem Hinsehen sind auch an der Wand hinter der Garderobe graue Flecken zu erkennen… Leider sind solche Fälle keine Ausnahmen. Schimmel kann nach dem Einbau von neuen, abgedichteten und gut isolierten Fenstern auch in Häusern auftauchen, die nie davon befallen waren. Dasselbe Problem betriff t auch Neubauten. Warum?
Der Grund
D
ie Innenluft ist verbrauchter als die Außenluft
In unseren vier Wänden produzieren wir täglich Feuchtigkeit: beim Kochen, Waschen, Wäscheaufhängen. Auch Pflanzen tragen ihren Teil bei, und wir selbst geben sogar beim Sitzen Feuchtigkeit ab. Diesem ganz normalen Prozess können wir durch das Lüften der Räume einfach und effizient entgegenwirken. Ansonsten sammelt sich unweigerlich Feuchtigkeit an. Kommt die mit Dampf gesättigte Luft mit Wänden in Kontakt, deren Temperatur unter dem Taupunkt liegt, bildet sich Kondensat. Aber auch ohne Kondensatbildung entsteht Schimmel, wenn Wände über längere Zeit hin feucht bleiben. Die Entstehung von Feuchtigkeit ist also ein natürlicher Prozess. Aber warum treten die Probleme der Kondensat- und Schimmelbildung erst nach dem Einbau neuer Fenster und Türen auf?
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WIE VIEL FEUCHTIGKEIT PRODUZIEREN WIR?
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Pflanze
0,005 l/h
Mensch im Ruhezustand
0,04 l/h
Mensch bei der täglichen Arbeit
0,09 l/h
Geschirrspülmaschine
0,2 l pro Waschgang
Waschmaschine
0,3 l pro Waschgang
Kochen
0,6 l/h
Boden reinigen
0,6 l/h
Baden
1,1 l
Duschen
1,7 l
Ein Dreipersonenhaushalt produziert im Tagesdurchschnitt 6 Liter Wasser.
Quelle: Fernlehrgang BauBiologie IBN - Institut für Baubiologie+Ökologie Neubeuern, Neu¬beuern (D) 2009
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Das Paradoxon der Zugluft Die Antwort klingt paradox: Weil bisher Zugluft herrschte. Alte Fenster isolieren schlechter als neue; trockene Winterluft kann durch undichte Stellen eindringen und die feuchte Innenluft ersetzen. Zwar geht dabei die Innenwärme verloren, aber es findet ein - wenngleich unkontrollierter - selbständiger Luftaustausch statt. Keiner da? Ein weiterer Unterschied zu früher liegt in unserem Lebensstil. Die Gesellschaft hat sich verändert, die Haushalte sind kleiner, die Familienmitglieder verbringen den Großteil des Tages außer Haus. Und die Fenster bleiben geschlossen.
Himmel, dieser Schimmel! Analysieren wir im Detail, welche Folgen ein unzureichender Luftaustausch hat: Das Schimmelproblem wurde bereits festgestellt. Schimmelpilze sind nicht nur unästhetisch und riechen unangenehm, sondern setzen auch Sporen frei, die im Kontakt mit der Haut oder beim Einatmen Allergien und Asthma verursachen können. Die Sporenkonzentration ist einer der Parameter bei der Messung der Luftqualität.
Unsichtbare Substanzen Lüften unterbindet nicht nur die Schimmelbildung. In unseren Wohnungen finden sich auch schädlichere Substanzen, die wir - im Gegensatz zu den schwarzen Flecken an den Wänden - weder sehen noch riechen können. Im Überblick auf S. 7 sind die in geschlossenen Räumen meistverbreiteten Schadstoffe aufgezählt: Vom CO2, das durch das reine Atmen entsteht und Müdigkeit und Kopfweh verursachen kann, bis zum Formaldehyd, das unser Atmungssystem reizen und in großen Mengen sogar krebserregend sein kann.
WUSSTEN SIE, DASS...? • der ideale Feuchtigkeitsgehalt für Innenräume zwischen 40 und 60% liegt? • zu feuchte Luft zur Verbreitung von Mikroorganismen (Milben, Bakterien, Schimmel) beiträgt, die Allergien und Asthma verursachen, schlechte Gerüche verbreiten und Möbel und Wände beschädigen? • bei zu trockener Luft Augen, Atemwege und Haut austrocknen? Zu trockene Luft kann außerdem Müdigkeit, Kopfschmerzen, vermehrte Staubbildung und elektrostatische Entladungen (z. B. beim Berühren von Metallflächen, Synthetikstoffen und Wolle) bewirken. • einige Baustoffe die Luftfeuchtigkeit ausgleichen? Unlackiertes Holz, Kalk und Ton nehmen überschüssige Feuchtigkeit auf und geben sie ab, wenn die Umgebung zu trocken ist. • bei Strahlungsheizungen (Fußboden-, Wand- oder Deckenheizungssysteme) im Vergleich zu Konvektionsheizungen (Heizkörper) geringe Temperaturen ausreichen, um die Komfortbedingungen zu gewährleisten?
foto: Pavanello Serramenti
J
eder Raum sollte alle zwei Stunden vollständig gelüftet werden
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1 Im Jahr 2010 hat die Weltgesundheitsorganisation (WHO, World Health Organization) die Richtlinien für Innenluft veröffentlicht (WHO guidelines for indoor air quality. Selected pollutants): Über sechzig Wissenschaftler aus der ganzen Welt haben die gefährlichsten Schadstoffe in Innenräumen analysiert. Das Buch (nur in englischer Sprache verfügbar, ISBN 9789289002134) kann um 70 USD erworben oder kostenlos über die Webseite www.euro.who.int unter „What we publish“ abgerufen werden.
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2 Im Rahmen der Arbeit der GFS (Gemeinsame Forschungsstelle) hat die Europäische Union kürzlich das Projekt Airmax zur Untersuchung der Luftqualität in Innenbereichen finanziert. Die Messungen in öffentlichen Gebäuden und Kinderhorten verschiedener europäischer Städte haben ein höheres Aufkommen von Schadstoffen in Innenräumen als in Außenbereichen ergeben.
Frischluft In geschlossenen Räumen droht also die Ansammlung von Feuchtigkeit, Schimmel und Schadstoffen. Bedenken wir außerdem, dass wir gut 80% unserer Zeit in geschlossenen Räumen verbringen, so leuchtet die Bedeutung des Lüftens umso mehr ein. Professor Ernesto Antonini von der Universität Bologna erklärt: "Unsere beste Frischluftquelle ist die Außenluft. Sie weist sogar unter ungünstigen Bedingungen eine geringere Konzentration an Schadstoffen auf, weil sich diese auf ein enormes Volumen verteilen". Sowohl die Weltgesundheitsorganisation1 als auch die Europäische Union2 drängen derzeit auf die Luftqualitätsanalyse in Gebäuden; in nächster Zukunft sind neue Normen zur Luftverschmutzung in Innenräumen zu erwarten. Wer? Wer ist verantwortlich für die Luftqualität in Gebäuden – Planer oder Bewohner? Die Antwort ist nicht eindeutig, denn es können sowohl Planungs- als auch Nutzungsfehler vorliegen. Planer haben lediglich Abzugsanlagen für Küchen und fensterlose Badezimmer vorzusehen und in den anderen Räumen ausreichend große Fenster für einen vollständigen Luftaustausch einzuplanen. Für die Lüftung müssen anschließend die Bewohner sorgen, wie auch der Berater und KlimaHaus-Prüfer Ingenieur Ruben Erlacher bestätigt: "Klarerweise müssen die Planer sicherstellen, dass die Fenster groß genug sind, um
die komplette Lüftung des gesamten Raumvolumens zu ermöglichen. Laut Gesetz sind sie jedoch nicht verpflichtet, mechanische Lüftungssysteme vorzusehen. Es obliegt den Bewohnern, ihre Fenster mehrmals am Tag zu öffnen, um die gute Qualität der Innenluft zu gewährleisten."
SCHADSTOFFE, DIE SICH IN GESCHLOSSENEN RÄUMEN ANSAMMELN Quelle
Gesundheitliche Folgen
CO (Kohlenmonoxid)
Unvollständige Verbrennung in Öfen und Gasdurchlauferhitzern sowie unzureichend belüftete Kamine und Holzöfen
Bei Vergiftung: Migräne, Schwindelgefühl, Schläfrigkeit, Atemnot
Nicht schädlich, soll jedoch nicht eingeatmet werden. Ein Überschuss kann Konzentrationsschwäche, Kopfschmerzen und im Extremfall Atembeschwerden verursachen
Die optimale CO2 -Konzentration in der Luft beträgt 700 ppm (Teile einer Million), der maximal akzeptable Wert liegt bei 1.500 ppm
Umgebung
Verkühlung, Grippe, Infektionskrankheiten
Formaldehyd
Baumaterial, wie Klebemittel, Lacke, Farben; als Antiseptikum wird Formaldehyd in Reinigungsprodukten für den Haushalt verwendet
Radon
Im Boden vorhandenes radioaktives Gas, das sich in der Umgebung zerstreut. Es sammelt sich in geschlossenen unterirdischen Räumen oder in Räumlichkeiten mit direktem Bodenkontakt an (z. B. Keller) und ist gefährlich
Reizung der Augen und Schleimhäute der Atemwege. Die IARC (International Agency for Research on Cancer) stuft Formaldehyd als krebserregend für den Menschen ein
Hygiene und Lüftung sind an vielbesuchten Orten wie Büros, Schulen und Krankenhäusern besonders wichtig
foto: Pavanello Serramenti
CO2 (Kohlendioxid)
Viren und Bakterien
Asbest
Das Produkt der Atmung
Anmerkungen
Bis in die 1980er Jahre wurde Asbest zusammen mit Zement als Eternit zur Dämmung von Gebäuden und Dächern verwendet. Als Baumaterial findet man es auch in Dachziegeln, Fußböden, Rohren, Lacken, etc.
Wie viel? Lüften ist gut, aber wie viel soll nun gelüftet werden? Die gesetzlichen Bestimmungen geben folgende Richtwerte vor: • UNI TS 11300-1 empfiehlt in Wohngebäuden ohne mechanisches Lüftungssystem eine Luftwechselrate von 0,3/h. • UNI EN 15251:2008 regelt die Planung von Lüftungsanlagen und empfiehlt eine Luftwechselrate zwischen 0,5/h und 0,7/h, wenn die Räumlichkeiten besetzt sind. • UNI 10339 setzt die Luftwechselrate mit der Funktion des Raumes und der Anzahl der Anwesenden in Verbindung und unterscheidet
Auch die Belastung durch eine geringe CO-Konzentration ist über längere Zeiträume schädlich (schleichende Vergiftung)
Einer der meistverbreiteten Schadstoffe in Innenbereichen. Die WHO hat den Höchstwert für die Konzentration in Gebäuden auf 0,1 ppm festgelegt
Schätzungen zufolge ist Radon nach dem Tabakkonsum die zweithäufigste Ursache für Lungenkrebs
Die Radonabsonderung des Bodens ist im Voraus schwer zu bestimmen. Für die Messung der Radonkonzentration kann man sich an die Landesagentur für Umwelt wenden
Asbestose, Lungentumor
Das Gesetz Nr. 257/1992 verbietet den Einsatz von Asbest
beispielsweise zwischen einer Schulklasse, einem Büro und einem Fitnessstudio. Zur Bedeutung der Begriffe und Einheiten: Als Luftwechselrate wird der Luftaustausch pro Stunde bezeichnet, dessen Einheit 1/h ist. Eine Luftwechselrate von 0,5/h bedeutet, dass innerhalb einer Stunde die Hälfte des Luftvolumens im Raum ausgetauscht wird. Die gesamte Raumluft wird also alle zwei Stunden vollständig erneuert. Studien und Untersuchungen sind zum Schluss gekommen, dass der Mindestaustausch für eine einigermaßen gute Luftqualität in Wohnräumen 0,5/h entspricht.
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Schadstoff
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Wie? Lüften kann man auf dreierlei Art und Weise: • natürliche Lüftung • kontrollierte natürliche Lüftung • kontrollierte mechanische Lüftung Die verschiedenen Lüftungsmethoden werden im folgenden Teil erläutert.
Ese si ac
Natürliche Lüftung
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Beim natürlichen Lüften wird einfach das Fenster geöffnet. Der Vorgang ist allerdings nicht so banal, wie er klingen mag: Um den Richtwert von 0,5/h zu erreichen, sind verschiedene Faktoren zu berücksichtigen. Die Geschwindigkeit, mit der die frische Außenluft die verbrauchte Innenluft ersetzt, hängt ab von: • der Öffnung des Fensters (Fensterflügel offen oder gekippt) • der Jahreszeit, da der Unterschied zwischen Innen- und Außentemperatur den Prozess im Winter beschleunigt • Wind oder Windstille: Wind beschleunigt den Vorgang • Zugluft, die ebenfalls den Austausch begünstigt. Das Bild auf der nächsten Seite zeigt, wie die Fensteröffnungszeit je nach Jahreszeit und Vorhandensein von Wind und Zugluft variiert. Die KlimaHaus Agentur empfiehlt, drei bis fünf Mal täglich zu lüften und dabei alle Fenster zu öffnen, um einen raschen und vollständigen Luftaustausch sicherzustellen.
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Ersparnisse aus dem Fenster werfen? Es leuchtet ein, dass es wenig wirtschaftlich ist, alle zwei Stunden sämtliche Fenster zu öffnen, weil zusammen mit der verbrauchten Innenluft auch die Heiz- oder Kühlenergie entweicht: Die Frischluft muss wieder aufgeheizt oder abgekühlt werden, was den Energiekonsum in die Höhe treibt. Aber ehrlich gesagt: Wer hat schon die Möglichkeit bzw. erinnert sich daran, alle zwei Stunden zu lüften? Zusätzlich ist zu bedenken, dass durch offene Fenster auch Lärm, Pollen, Insekten, oder - im schlimmsten Fall Diebe eindringen können.
Fenster öffnen und einige Minuten lang die Luft durch den Raum ziehen lassen (s. Abbildung 1): Dies ist wohl die schnellste Methode des Lüftens. Sie wird vor allem im Winter empfohlen, damit die Temperatur der Wände nicht absinkt (je kälter die Wand, desto wahrscheinlicher ist die Entstehung von Schimmel). Fenster offen, Zugluft Winter: 2 - 4 Min. Sommer: 12 - 20 Min.
Fenster gekippt, Zugluft Winter: 4 - 6 Min. Sommer: 25 - 30 Min.
Fenster offen, keine Zugluft Winter: 4 - 6 Min. Sommer: 25 - 30 Min.
Fenster gekippt, keine Zugluft Winter: 30 - 75 Min. Sommer: 3 - 6 St. Quelle: IBN - Institut für Baubiologie+Ökologie Neubeuern
Kontrollierte natürliche Lüftung Der Vorgang ist zwar immer noch natürlich, erfolgt aber „kontrolliert“, weil er projektmäßig eingeplant wird. Dabei wird der Kamineffekt genutzt - eine uralte, höchst wirksame Methode, die bis in die Tierwelt zurückverfolgt werden kann. Termitenhügel, Tipis und Bādgir Denken wir beispielsweise an die Termitenhügel, komplexe Bauten mit einer konstanten Innentemperatur. Oder an Tipis, die Zelte der nordamerikanischen Prärieindianer mit ihrem Rauchabzug, oder wiederum an die Windtürme (Bādgir), die seit jeher im mittleren Osten zur Ventilation verwendet werden. All diese Bauten basieren auf einem physikalischen Prinzip: Da ihr Druck höher als der atmosphärische Druck ist, steigt warme Luft auf und entweicht. Sind an der Unterseite Öffnungen vorhanden, wird Luft angesaugt. Genau deshalb sind in unseren Häusern Luftzüge vor allem in den unteren Geschossen zu spüren, und kann aus dem Boden austretendes Radon in die Keller eintreten. Welches System wird bei Niedrigenergiehäusern angewandt? Wird der Kamineffekt in der Planungsphase mit einberechnet, können in den unteren und oberen Stockwerken des Hauses automatisierte, motorisierte Öffnungen vorgesehen werden (Dreh-Kippfenster, Schwingfenster, Oberlicht). Wir haben uns bei Professor Antonini erkundigt, ob die natürliche kontrollierte Lüftung ohne Wärmerückgewinnung eine praktikable Lüftungsmethode ist: "Die Methode ist praktikabel – selbst wenn sie gegen das Gebot des niedrigen Energieverbrauchs verstößt. Wann immer Heiz- oder Kühlanlagen in Betrieb sind und verbrauchte Luft, die auf Komforttemperaturen gebracht wurde, durch frische Außenluft ersetzt wird, kommt es zu einer beachtlichen Energieverschwendung“.
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LUFTAUSTAUSCH IN MINUTEN
KML: Kontrollierte mechanische Lüftung Mit der kontrollierten mechanischen Lüftung wird die Luft im Haus ohne Energieverschwendung ausgetauscht. Das Haus atmet ein (durch das Wohnzimmer) Die KML-Anlagen saugen Außenluft an und leiten sie über Zuluftdüsen in Räume mit niedriger Schadstoffproduktion weiter (wie Wohnzimmer oder Schlafzimmer). …und aus (über die Küche) Die Abluftdüsen führen die verbrauchte Luft aus den Räumen, in denen die Schadstoffproduktion höher ist (z. B. Küche und Bad), nach außen ab. Der Prozess kommt gewissermaßen einer Respiration des Hauses gleich: Gute Luft wird angesaugt, schlechte Luft abgeführt. Die richtige Temperatur zu jeder Jahreszeit Sieht dieses Flusssystem einen Wärmetauscher vor (s. Abb. auf Seite 17), kann die Abluft einen Teil ihrer Wärme an die Zuluft abgeben. Die effizientesten KMLAnlagen können bis zu 90% der Wärme rückgewinnen. Im Sommer wird der Betrieb umgekehrt: Die Zuluft strömt an der Abluft vorbei und wird gekühlt. Die beiden Luftflüsse treffen zwar aufeinander, vermischen sich aber nicht. Reduzierter Energieverbrauch Eine KML-Anlage mit Wärmetauscher bringt beträchtliche Energieeinsparungen. Die Anschaffungskosten werden durch die für Heizung und Kühlung eingesparte Energie amortisiert. Dies lohnt sich vor allem für Niedrigenergiehäuser, wie Professor Antonini erklärt: "Solange unsere Häuser durchschnittlich 170 Kilowattstunden pro Quadratmeter und Jahr verbrauchten, war der zusätzliche Energieaufwand, der durch das Öffnen der Fenster entstand, noch vernachlässigbar: schätzungsweise 10 bis 20 kWh/m²/Jahr. Wird der Energie-
180 160 140 120 100 80 60 40 20 0
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Haus Casaohne non Dämmung isolata
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Casamit isolata Haus Dämmung
Haus mit Dämmung Casa isolata con und KML-Anlage VMC
Die 20 kWh/m², die jährlich durch das Öffnen der Fenster vergeudet werden, fallen bei einem Niedrigenergiehaus wesentlich stärker ins Gewicht (33%, s. Spalte 2) als bei einem Haus ohne Wärmedämmung (12%, s. Spalte 1). Mit einer KML-Anlage mit Wärmerückgewinnung reduzieren sie sich auf 4 kWh (10%).
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11 verbrauch des Hauses allerdings auf 60 bis 70 kWh/m²/Jahr gesenkt, fallen 20 kWh Mehraufwand sehr wohl ins Gewicht“. Die Wärmeverluste, die durch das Lüften entstehen, fallen bei energieeffizienten Häusern stärker ins Gewicht als bei schlecht gedämmten Gebäuden (s. Grafik auf S. 10).
Zentralisiert Es wird zwischen zentralisierten und dezentralisierten KML-Systemen unterschieden. Eine zentralisierte Anlage besteht grundsätzlich aus: • einem externen Lufteinlass mit Filter • eventuell einem geothermischen Wärmetauscher zur Vorwärmung der angesaugten Luft im Winter und zur Vorkühlung der Luft im Sommer • einer zentralen Einheit mit Motor, Ventilator, Pollen- und Staubfilter, Wärmetauscher (kann beispielsweise in Sommernächten deaktiviert werden, wenn kühle Außenluft eintreten darf) und eventuell einem Feuchterückgewinner und einem Modul zur Feuchtezufuhr. • Rohrleitungen in allen oder fast allen Räumen des Gebäudes • Zuluftdüsen, die Frischluft in Räume mit niedriger Schadstoffproduktion einleiten (Wohnzimmer, Schlafzimmer) • Abluftdüsen, die verbrauchte Luft aus Räumen mit hoher Schadstoffproduktion ableiten (Küche, Bad) • einem Auslass für verbrauchte Luft. Wichtig ist, dass die Luft von einem Raum des Gebäudes in den anderen strö-
M
it der kontrollierten mechanischen Lüftung können bis zu 90% der Wärme der verbrauchten Luft rückgewonnen werden
foto: Pavanello Serramenti
Mehr Luft, weniger Luft Es gibt KML-Anlagen mit fixer und variabler Förderleistung. Anlagen mit variabler Förderleistung regeln die Luftmenge nach dem effektiven Bedarf und verringern den Luftaustausch, wenn die Räumlichkeiten leer sind. So kann der Energieverbrauch anhand einer vernünftigen Planung (stündlich, wöchentlich oder auf die Raumbesetzung und das Schadstoffaufkommen abgestimmt) zusätzlich optimiert werden.
iva del mare al
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Schema einer zentralisierten KML-Anlage Quelle: Aldes
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foto: Pavanello Serramenti
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men kann; deshalb sollen Tür-Zugluft-Stopper vermieden oder besondere Vorkehrungen getroffen werden, z.B. Lüftungsroste an der Tür oder Zwischenräume zwischen Türrahmen und Wand oder schallgedämmte Durchzugslöcher in Trennwänden. Die Gesamtkosten für eine zentralisierte KML-Anlage für ein Einfamilienhaus mittlerer Größe betragen zwischen 8.000 und 10.000 Euro. Die Stromkosten für den ganzjährigen Betrieb beschränken sich jedoch auf 40-60 Euro. Dezentralisiert Im Vergleich zur vorherigen Lösung erfordern dezentralisierte Anlagen weniger Eingriffe: Es ist kein verzweigtes Leitungsnetz notwendig, das durch das gesamte Gebäude verläuft und regelmäßig gereinigt werden muss. Dezentralisierte Systeme können also bei einem Umbau leichter eingebaut werden. Sie arbeiten wie kleine zentralisierte Systeme. Die Einheiten mit Motor, Ventilator, Filter, Zu- und Abluftdüsen und eventuellem Wärmetauscher werden an den Außenwänden der einzelnen Räume oder an den Fenstern montiert. Die Wärmerückgewinnung ist zwar weniger effizient als bei zentralisierten Anlagen, erreicht aber trotzdem 70-80%. Die Kosten pro Einheit betragen ca. 800-1.200 Euro - weshalb für eine Vier- bis Fünfzimmerwohnung mit 4.000 bis 5.000 Euro Anschaffungskosten zu rechnen ist.
Der Wärmetauscher einer kontrollierten mechanischen Lüftungsanlage: Zuluft und Abluft treffen aufeinander, ohne sich zu vermischen. Im Winter gibt die Abluft ihre Wärme an die Zuluft ab, im Sommer wird der Prozess umgekehrt.
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ezentralisierte Anlagen sind eigenständige Einheiten, die an den Wänden oder Fenstern montiert werden
PORTRAITS Ernesto Antonini ist Architekt und Professor für Architekturtechnologie an der Universität Bologna. Zu seinen größten Aufgaben zählen die Auswertung von Forschungsprojekten der Europäischen Union, des Ministeriums für Industrie, Handel und Handwerk und der Regionen Veneto, Marken und Toskana. Daneben war er verantwortlich für europäische und nationale Forschungsprojekte über bautechnische Innovationen, von den Baustoffen für Niedrigenergiehäuser zur Energieeinsparung bis hin zur nachhaltigen Architektur.
Dürfen wir unsere Fenster noch öffnen? KML-Systeme gewährleisten also eine ausreichende Frischluftzufuhr ohne Energieverschwendung. Aber heißt das, dass wir in Zukunft unsere Fenster auch bei schönstem Wetter nicht mehr öffnen dürfen? Ingenieur Erlacher klärt auf: "Es stimmt nicht, dass die Fenster nicht mehr geöffnet werden dürfen, wenn eine KML-Anlage installiert ist. Im Gegenteil: Ist keine KML-Anlage vorhanden, MÜSSEN die Fenster geöffnet werden - egal, ob es draußen kalt oder heiß, nebelig oder schön ist. Einige Male am Tag muss gelüftet werden, andernfalls riskiert man schlechte Luftqualität mit hoher CO2Konzentration und Feuchtigkeit. Mit einer KML-Anlage ist der Wärmekomfort dagegen höher, und die Fenster dürfen auch geschlossen bleiben. Oder geöffnet werden. Warum auch nicht? Es passiert nichts.“ Wenn wir die Fenster öffnen, passiert nichts. Wenn wir sie geschlossen lassen, strömt dennoch frische Luft ein, aber wir ersparen uns Lärm, Pollen und Insekten. Und fühlen uns sicherer vor Dieben und Kriminellen.
Neues liegt in der Luft
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Ruben Erlacher ist Dozent, Berater und KlimaHaus-Prüfer und zertifizierter Passivhausplaner. Mit einem Abschluss in Bauingenieurwesen in Innsbruck (Österreich), einem Forschungsdoktorat an der Universität New Orleans (USA) und einem Ph.D. in Ingenieurwesen und angewandter Wissenschaft arbeitet Erlacher als Freiberufler im familieneigenen Büro und kümmert sich um Planung, Beratung, Erhebungen und Messungen. Zudem ist er Dozent an den Universitäten Bozen und Rom (La Sapienza und LUMSA).
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Der neue Markt für kontrollierte mechanische Lüftungssysteme ist startbereit. Wenn auch die ersten Anlagen für Großbauten bereits in den 1970er Jahren errichtet wurden, so sind sie jetzt, mit dem Einzug der Niedrigenergiehäuser, erst recht sinnvoll für öffentliche Gebäude, Wohnhäuser und Bauten für den Dienstleistungssektor. Ingenieur Erlacher teilt diese Meinung: "Ich bin davon überzeugt, dass in höchstens 10 Jahren alle Gebäude ausnahmslos mit KML-Systemen ausgestattet sein werden. Es wird ein Standard werden - zum Glück!“ Derzeit arbeiten im KML-Sektor großteils Anlagentechniker. Was ist mit den Fensterproduzenten? Welche Rolle werden Fenster in Zukunft spielen? Sie könnten an Bedeutung verlieren, weil sie theoretisch nicht mehr gebraucht werden. Wenn allerdings die dezentralisierten Anlagen weiterentwickelt und mit Fenstern bzw. Fensterahmen integriert werden, könnte der Fenstermarkt davon profitieren. Fenster mit eingebauten KML-Systemen… reine Fantasie? Nein, es gibt bereits Pionierprojekte. Und wir haben einen der Vorreiter interviewt (s. S. 16).
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15 SCHIMMEL: IMMER OFFENE FENSTER SIND AUCH KEINE LÖSUNG Das Auftreten von Schimmel hängt nicht nur von der Luftfeuchtigkeit ab. Zwei weitere Faktoren sind im Spiel: • Umgebungstemperatur • Mindestoberflächentemperatur der Innenbereiche (Wände, Glasflächen, Rahmen). Hier ein Beispiel: Temp. °C
Feuchtigkeit 30%
35%
40%
45%
50%
55%
60%
65%
20
1,9
4,1
6,0
7,7
9,3
10,7
12,0
13,2
21
2,8
5,0
6,9
8,6
10,2
11,6
12,9
14,2
22
3,6
5,9
7,6
9,5
11,1
12,5
13,9
15,1
Bei einer Innentemperatur von 20 °C und Feuchtigkeit von 65% bildet sich an den Wänden Kondensat, falls deren Oberflächentemperatur unter 13,2 °C liegt. Kondensat kann auf drei Arten bekämpft werden: • durch die Verminderung der relativen Luftfeuchtigkeit auf 50%, bspw. mit Lüften • durch die Erhöhung der Umgebungstemperatur, indem bspw. die Thermostattemperatur um 1 °C angehoben wird (Feuchtigkeit sinkt bei ansteigender Temperatur) • durch die Erhöhung der Oberflächentemperatur im Innenbereich. Dies erfordert allerdings bauliche Eingriffe, z. B: Wärmedämmung oder die Ausrichtung der Fenster nach außen. Es ist keine gute Idee, die Fenster ständig offen zu lassen. Zwar verliert sich die Luftfeuchtigkeit dabei, aber die Umgebungs- und Oberflächentemperaturen sinken, wenn es draußen kalt ist. Bei einer Umgebungstemperatur von 18 °C und einer Oberflächentemperatur von 7 °C bildet sich Kondensat auch dann, wenn die Feuchtigkeit bei knapp 50% liegt. Temp. °C 18
Feuchtigkeit 30%
35%
40%
45%
50%
55%
60%
65%
0,2
2,3
4,2
5,9
7,4
8,8
10,1
11,3
Ist keine KML-Anlage vorhanden, sollte gelüftet werden – allerdings, ohne Temperaturstürze zu verursachen. Im Winter macht es beispielsweise Sinn, nach dem Duschen das Badezimmerfenster zu öffnen. Sobald sich die überschüssige Feuchtigkeit verflüchtigt hat, sollte das Fenster wieder geschlossen und stattdessen die Badezimmertür geöffnet werden.
ZUSAMMENFASSUNG • Moderne Fenster sind dichter als früher: Ohne unkontrollierte Luftzüge müssen sich die Bewohner nun selbst daran erinnern, zu lüften. • Bei unzureichendem Luftaustausch erhöht sich die Konzentration von Feuchtigkeit (Schimmel) und Schadstoffen (schlechte Komfortbedingungen). • Dank der kontrollierten mechanischen Lüftung findet der Luftaustausch auch bei geschlossenen Fenstern statt. • Neben den zentralisierten Anlagen gibt es auch dezentralisierte Systeme, die an den Wänden oder Fenstern montiert werden können.
WEITERE INFORMATIONEN Veico Strim Leitung Productmanagement Maico v.strim@maico.com Karlheinz Santer Maico Technology k.santer@maico.com
Fenster zu, Luft rein Der Architekt Michael Tribus hat „LiLu®simply Passive House“ geschaffen: ein Fenster mit integrierter mechanischer Lüftung. Wir haben Helmut Moratelli von Wolf Artec, den mit der Umsetzung betrauten Fensterbauer, interviewt.
Können Sie uns einige Informationen zu den Hauptmerkmalen von LiLu® geben? "LiLu® ermöglicht einen Luftaustausch von 100 bis 600 m³ pro Stunde und eignet sich damit in seiner großen Ausführung bestens für Klassen mit 20 - 25 Schülern. Für kleinere Räume, die beispielsweise nur von einer Person genutzt werden, kann die Lüftungslast reduziert werden. Die verschiedenen Modelle sind programmierbar und können mit einem CO2 -Fühler ausgestattet werden, der den Luftverbrauch erfasst. Die Leistung von LiLu® wird automatisch geregelt.“ Ist das Lüftungssystem schallisoliert? "Wir haben die Lärmquelle mit schalldämmenden Paneelen abgedichtet und die gesamte Konstruktion in einem Gehäuse installiert. Das Lüftungsgerät wird zudem durch interne Rohrsysteme gedämmt. Das System gleicht jenem, einer russischen Babuschka-Puppe: Ineinander montierte Gehäuse gewährleisten den Luftaustausch, lassen aber keinerlei Geräusche durchdringen.“
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Welche Vorteile bietet LiLu® im Vergleich zu zentralisierten oder dezentralisierten kontrollierten Lüftungssystemen? "LiLu® ist ein komplett eigenständiges System, das sich schnell und ohne großen Aufwand montieren lässt. Es sind keine Elektriker oder Anlagentechniker notwendig - eine Steckdose reicht. Eine Wohnung im letzten Stock könnte ohne Rohrleitungsverlegungen in eine Passivwohnung umgewandelt werden, indem unsere Lösung ganz einfach außen installiert wird.“
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Wie sehen die Zukunftsaussichten für LiLu® aus? "Die Forschungen gehen natürlich weiter, weil LiLu® so platzsparend wie möglich in die Wand integriert werden soll. Das System wird in Zukunft so wenig Platz einnehmen, dass es kaum zu sehen ist.“
NENNEN SIE MICH LILU Der Name LiLu® steht für Licht und Luft. „Ich wollte dem Fenster gewissermaßen seine Hauptfunktionen zurückgeben – Lichteinfall einerseits und Luftzufuhr andererseits“, so Michael Tribus, der Erfinder des Systems. "LiLu® entspricht sämtlichen Energieparametern für Passivhäuser.“ Was aber ist nun LiLu® simply Passive House? Es handelt sich um ein Modul für dezentralisierte kontrollierte mechanische Lüftung, das Frischluft ansaugt und bis zu 90% der Wärme der verbrauchten Abluft rückgewinnt. Es kann mit einer fest eingebauten, nicht zu öffnenden Fensterscheibe oder als Rahmen für normale Fenster geliefert werden. An der Außenseite befinden sich Solarzellen, die LiLu® ansteuern, während an der Innenseite eigene Paneele das Geräusch des Ventilators dämmen. Es gibt keinerlei Wärmebrücken. LiLu® wird derzeit an der Universität Innsbruck getestet und von Passivhaus Darmstadt als Pilotprojekt angewandt.
LiLu® ist ein dezentralisiertes KML-System mit zwei kleinen, internen Ventilatoren für die Zuluft und Abluft. Es durchläuft derzeit die Testphase, wird aber in Bälde mit festeingebauter Verglasung oder als Rahmen für normale Fenster verfügbar sein
PORTRAIT Der Erfinder
Michael Tribus ist der Inhaber des Büros Michael Tribus Architecture in Lana (BZ). Als Pionier der Passivhäuser in Italien hat er unter anderem im Jahr 2004 den Umbau des Ex-Post-Gebäudes in Bozen geplant. Der ehemalige Sitz der italienischen Post beherbergt heute Landesämter, ist das größte Passivhaus Italiens und mit einem jährlichen Verbrauch
von weniger als 1 l/m² ein Symbol für energieeffizientes Bauen auf höchster Ebene. Tribus arbeitet mit dem Institut für Physik der Universität Innsbruck zusammen, das unter der Leitung von Professor Wolfgang Feist bereits 1991 das erste Passivhaus Deutschlands geplant hat. Von 1999 bis heute hat Michael Tribus Architecture mehr als vierzig Passivhäuser entworfen.
PORTRAIT Der Konstrukteur
Helmut Moratelli führt zusammen mit seinem Bruder Roland das Unternehmen Wolf Artec, ein Schwesterunternehmen des Fensterherstellers Wolf Fenster, das auf die Planung und Produktion von maßgeschneiderten Fenstern und Türen aus Holz und Glas sowie Fassadenteile spezialisiert ist. Wolf Artec hat keine Standardproduktionslinie, sondern arbeitet ausschließlich im
Auftrag und im engen Kontakt mit Architekten und Planern und ist vornehmlich in den Bereichen öffentliche Aufträge und Luxusvillen tätig. Das Unternehmen wurde 2005 in Schabs (BZ) gegründet, beschäftigt 24 Mitarbeiter und arbeitet mit verschiedenen Universitäten und Forschungszentren zusammen, um individuelle Lösungen mit minimalstem Energieverbrauch zu entwickeln.
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tecnogramma - Juli 2011
Notizen
tecnogramma - Juli 2011
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1981: Dreh-Kipp-Beschlag
2011: Multi-Matic
Vor 30 Jahren hat Maico den Dreh-Kipp-Beschlag in Italien auf den Markt gebracht. Heute gibt es Multi-Matic: komplettes Sortiment, einfaches Handling und kürzere Montagezeiten, erhöhte Grundsicherheit, Langlebigkeit und Bedienungskomfort, geeignet für Fenster mit hohem Wärme- und Schallschutz Multi-Matic von Maico, die neue Beschlagsgeneration
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