Bedarfsgesteuerte Lüftung mit bis zu 30 % Energieeinsparung
Neues Firmengebäude nutzt integrierte Sensorik zur automatischen Anpassung des Luftstroms
Anstelle einer raumweisen Zu- und Abluftführung sorgt im Neubau des SHK-Betriebs Vogl in Lenting (Bayern) ein Lüftungssystem „RAV-Control“ (Room Air Volume-Control) für optimale Luftqualität (Indoor Air Quality, IAQ). Bei diesem Konzept erfolgt der Luftwechsel rein bedarfsorientiert, mit der Feuchte- bzw. CO2-Belastung als Steuergröße. Dadurch kann bei höherem Versorgungskomfort bis zu 30 % Energie eingespart werden.
Beim Neubau seines Büro-, Lager- und Werkstattgebäudes hat SHK-Meister Thomas Vogl, Geschäftsführer der Hermann Vogl Heizung und Sanitär GmbH in Lenting (Bayern), energetisch alle Register gezogen. Die Gebäudehülle des Bürogebäudes mit Kantine und Sozialräumen für die mehr als zwei Dutzend Mitarbeiter wurde auf EH-Niveau gedämmt, für die Wärmeverteilung ist ein Flächentemperiersystem installiert worden und im 700 m² großen Lager sorgt Betonkernaktivierung für die effiziente Nutzung der über eine Luft/Wasser-Wärmepumpe umweltfreundlich erzeugten Heizenergie.
Dies bildet den „Stand der Technik“ für ein modernes Handwerksunternehmen ab, das in der Kundenbeziehung – darunter viele Gewerbeunternehmen – gerade im Neubau Beratung, Projektierung, Installation und Service als Gesamtpaket sieht: „Entsprechend wichtig war es uns, bei unserem eigenen Neubau zu demonstrieren, wie ressourcenschonend und nachhaltig, zugleich aber auch komfortabel und leistungsstark eine zeitgemäße Technische Gebäudeausstattung sein kann. Im Grunde haben wir hier alles realisiert, was technisch aktuell möglich ist“, so Thomas Vogl.
Die marktüblichen Lösungen für die hohen Lüftungsanforderungen, die sich aus der dichten Gebäudehülle und der Raumnutzung ergaben, stellten den Inhaber weder unter energetischen noch unter funktionalen Aspekten zufrieden. Nicht effizient genug, zu aufwändig in der Installation, nicht bedarfsgerecht arbeitend, nicht innovativ, waren seine wesentlichen Kritikpunkte an den herkömmlichen Lüftungskonzepten. „Auflösen konnten wir diesen Anspruch mit dem Lüftungssystem „RAV-Control“ von Systemair, weil es als einziges am Markt rein bedarfsorientiert gefahren wird. Das sorgt für deutliche Energieeinsparungen und einen spürbaren Komfortgewinn, speziell in den Büro- und den Besprechungsräumen“, Vogl weiter.
Zentrale Zuluftführung entscheidend
Der technische Hintergrund: Das eingesetzte Lüftungssystem arbeitet auf Basis des Lüftungsgerätes „Systemair SAVE VSR 500“ nicht mit den bekannten Zu- und Abluftführungen für jeden einzelnen Raum, sondern mit einem zentralen Zuluftbereich (hier jeweils der Büroflur) sowie bedarfsgerechter Luftabfuhr aus den einzelnen Räumen: Eine Elektronik (Hersteller „eQ3“) sorgt über entsprechende Sensoren im RAV-Verteiler dafür, dass in Abhängigkeit von CO2- und/oder Feuchtebelastung über automatisch gesteuerte Klappen exakt die Luftmenge in den Raum nachströmt, die für die Einhaltung eines gesunden Luftwechsels notwendig ist. Die Frischluft kommt in der notwendigen Menge immer genau da an, wo sie gerade gebraucht wird. Und das selbst bei sehr kurzzeitigen Nutzungsänderungen, wie sie für Büro- oder Besprechungsräume typisch ist.
Nach knapp einem halben Jahr Nutzungszeit kann Vogl diesen Effekt bestätigen: „Ob zwei Personen an der Besprechung teilnehmen oder deren Zahl immer mal wieder wechselt, spielt für die Luftqualität keine Rolle mehr. Der Volumenstrom regelt sich stattdessen selbsttätig permanent so präzise ein, dass die Veränderungen im Luftmengenwechsel höchstens noch am minimalen Strömungsgeräusch im Lüftungssystem deutlich werden.“
Der Praxistest im eigenen Objekt hat den Handwerksmeister derart überzeugt, dass er das System bereits in den Gewerbebauten mehrerer Kunden installiert hat. Zwar seien die Investitionskosten aufgrund der notwendigen Elektronik und Lüftungsklappen ca. 15 % höher. Der Komfortgewinn, vor allem aber der energetische Einspareffekt gleiche das während der Nutzungsphase eines Gebäudes wieder aus. Durch die dynamische Verteilung der effektiv benötigten Frischluftmenge muss weniger Zuluft gefördert werden, als dies mit einer zentral geführten Bedarfsregelung im Lüftungsgerät der Fall ist.
Nach Herstellerangaben bringe dies Einsparungen in Höhe von etwa 30 %. Zudem sei der Luftaustausch hygienischer, da belastete Raumluft bei diesem Konzept nicht über andere Räume geführt, sondern direkt abgeleitet werde. Hinzu komme, dass die smarte Steuerung von „eQ3“ in die Welt der Homematic-Gebäudeautomation eingebunden werden kann. Das erleichtert die Vernetzung und damit die künftig immer wichtiger werdende Digitalisierung der TGA in Zweck- und Wohngebäuden.
DIN ebnet Weg zur Auslegung
Die Auslegung der Lüftungsleistung erfolgte in dem Neubau nach DIN EN 16798-3 „Energetische Bewertung von Gebäuden – Lüftung von Gebäuden – Teil 3: Lüftung von Nichtwohngebäuden – Leistungsanforderungen an Lüftungs- und Klimaanlagen und Raumkühlsysteme“ sowie den VDI-Lüftungsregeln der VDI 3803 Blatt 1 „Raumlufttechnik – Bauliche und technische Anforderungen – Zentrale RLT-Anlagen“. Wird die „RAV-Control“-Lüftung in Wohngebäuden installiert, besteht (noch) die Herausforderung, dass eine Auslegung nach DIN 1946-6 nicht möglich ist, weil es die klassische Aufteilung aus Zu- und Ablufträumen – also auch die raumweise definierte Luftwechselrate – in dieser Form nicht mehr gibt.
Besteht Interesse an dem System „RAV-Control“, sucht der Unternehmer frühzeitig das Gespräch mit dem Kunden, klärt über die Abweichung von den Regelwerken auf und vereinbart dies schriftlich. Das Deutsche Institut für Normung (DIN) hat dazu bereits vorgelegt und seine FAQs zur DIN 1946-6:2019-12 um den Punkt „8. Auslegung von raum- bzw. zonenweise bedarfsgeführten Lüftungssystemen ohne Mehrfachnutzung“ erweitert.
Ausgehend von der Fragestellung „Wie kann die Auslegung für raum- bzw. zonenweise bedarfsgeführte Lüftungssysteme erfolgen, bei denen keine Mehrfachnutzung der Luft nach DIN 1946-6, Abschnitt 5.2.2 (also Luftüberströmung von Zulufträumen in Ablufträume) erfolgt?“ heißt es dort u. a., dass „mindestens der notwendige Außenluftvolumenstrom für Nutzungseinheiten für die Nennlüftung nach Gleichung 28 sichergestellt wird und Anforderungen an innenliegende Räume nach DIN 18017-3 sowie nach der Bauaufsichtlichen Richtlinie über die Lüftung fensterloser Küchen, Bäder und Toilettenräume in Wohnungen eingehalten werden.“ Zudem sei „in jedem Raum entsprechend seiner grundsätzlichen Zuordnung als Abluft- oder Zuluftraum mindestens der Luftvolumenstrom nach Tabelle 16 oder nach Tabelle 17“ sicherzustellen und es müsse „in jedem Raum bzw. in jeder Zone die Anpassung des Luftvolumenstroms an den Bedarf möglich“ sein.
Infokasten: „RAV-Control“
Bei konventionellen Lüftungsanlagen mit Wärmerückgewinnung erfolgt der Luftaustausch unabhängig von der Luftqualität auf Grundlage einer nach DIN 1946-6 errechneten Luftwechselrate. Zu- und Ablufträume sind klar definiert. Bei dem System „RAV-Control“ wird die Frischluft stattdessen zentral, beispielsweise über einen Flur, zugeführt. Jeder andere Raum ist ein, im Prinzip, gleichberechtigter Abluftraum.
Herzstück des „RAV-Control“-Systems ist ein spezieller Verteiler, an den die Lüftungskanäle mit Volumenstromreglern angeschlossen sind. Eine integrierte Sensorik misst außer Temperatur und Luftfeuchtigkeit optional den Gehalt von CO2 und VOC (Volatile Organic Compounds, flüchtige organische Verbindungen). Steigt die Luftbelastung in einem Raum, wird dies von den Sensoren zentral erfasst und über den von „eQ3“ entwickelten „RAV-Controller“ sowohl das Lüftungsgerät als auch die Ventilklappen des entsprechenden Raums angesteuert: Das Lüftungsgerät fördert mehr Frischluft, und die Ventilklappen im Verteiler öffnen, bis die Werte für eine optimale Raumluftqualität wieder erreicht sind.
Über die Volumenstromsensoren wird zugleich der erforderliche Mindestluftwechsel nach DIN 1946-6 gewährleistet, wenn Räume nicht benutzt werden oder kein erhöhter Lüftungsbedarf besteht. Zudem stellt die Regelung einen permanenten Abgleich des zugeführten und abgeführten Volumenstroms her.
