Dichtheitsprüfung an Lüftungskanälen
Massive Ausführungsmängel bei RLT-Anlagen
Der Anforderungskatalog für raumlufttechnische Anlagen (RLT) vor allem im gewerblichen Umfeld, zunehmend aber auch in der Kontrollierten Wohnraumlüftung (KWL) schwillt kontinuierlich an – von der guten Innenraumfilterung der angesaugten Außenluft über die Energieeffizienz des Gesamtsystems durch den geringeren Stromverbrauch bis hin zur Qualität der Wärmerückgewinnung von bis zu 98 %, um nur ein paar Beispiele zu nennen. In der Praxis, so die Erfahrung des Sachverständigen Theo Reuter, entspricht die Ausführungsqualität speziell der Lüftungskanäle diesen Ansprüchen jedoch nur in den seltensten Fällen. Um die Fehlerquelle „Leckage“ auszumerzen, plädiert er für eine lückenlose Dichtheitskontrolle des gesamten Kanalnetzes noch vor der Einregulierung, also im Rohbau, und zwar als Bestandteil des Lastenheftes zur Abnahme.
Als Sachverständiger kann Theo Reuter auf jahrzehntelange Erfahrungen zurückblicken, wenn es um „Pfusch am Bau“ geht. „Viele von diesen Ausführungsfehlern“, so der Praktiker, „sind aber mittlerweile abgestellt, oder es gibt zumindest ein Bewusstsein für die potenziellen Schäden, die sich aus einer mangelhaften Bauleistung ergeben.“ Ein typisches Beispiel: die Luftdichtheit der Gebäudehülle, die über eine Differenzdruckmessung (als „Blower-Door-Test“ bekannt) nachgewiesen wird – möglichst direkt nach der Feininstallation und nicht erst nach Bezug des Hauses, wie Reuter es immer wieder beobachtet: „Gleichzeitig eröffnen sich aber über die zunehmende Technisierung von Objekten auf anderen Feldern der Technischen Gebäudeausrüstung mindestens genauso eklatante Mängel, denen wir jetzt dringend mehr Beachtung schenken müssen.“ Typische Praxisbeispiele sind hier für ihn die raumlufttechnischen Anlagen, von denen „etwa 50 % nicht die geforderte Dichtheit aufweisen!“
Mit fatalen Konsequenzen für die Betreiber: Im günstigsten Fall ist der Energieaufwand zum Betrieb der RLT-Anlage durch Leckagen deutlich höher als berechnet; das lässt dann „nur“ die Stromkosten steigen. Deutlich unangenehmer sind aber vor allem für die Beschäftigten Leckagen, die zu unerwünschten Luftströmungen und damit zu Zugerscheinungen beispielsweise in einem Büroraum führen. „Spätestens, wenn RLT-Anlagen über den reinen Luftaustausch hinaus Zusatzaufgaben wie die qualifizierte CO-Abfuhr in Parkhäusern oder die Bildung virtueller Rauchabschnitte als Bestandteil des anlagentechnischen Brandschutzes erfüllen müssen, werden derartige Undichtheiten aber endgültig kritisch, weil lebensgefährlich“, so Reuter: „Die Zu- und Ablaufleistung entspricht dann nicht mehr der Auslegung, so dass zum Beispiel der CO-Gehalt in Parkgaragen schnell in kritische Bereiche ansteigen kann.“ Oder es kommt zu Schimmelbildung, wenn warme Abluft entweicht und sich an kalten Tiefgaragenwänden niederschlägt. Diese bauphysikalischen Mängel sind dann zwar nicht gleich lebensbedrohend, werden für den Betreiber am Ende aber nicht minder teuer. Genau wie mögliche Bauschäden zum Beispiel an Flachdach-Konstruktionen, wenn Lüftungsanlagen nicht im ausgewogenen Verhältnis von Zu- und Abluft laufen, sondern in ständigem Überdruck fahren.
Vor der Einregulierung prüfen
Eine zentrale Forderung, die Theo Reuter daraus ableitet, ist die zwingende Verpflichtung zur Kontrolle von RLT-Anlagen und KWL-Anlagen auf Dichtheit noch vor der Einregulierung gemäß DIN EN 12599: „Ohne großen Aufwand lassen sich da noch abschnittsweise Kanalstrecken über automatisch arbeitende Dichtheitsprüfgeräte wie das ,Wöhler DP 700‘ mit Über- oder Unterdruck beaufschlagen und auf Leckagen bzw. auf die geforderte Dichtheit überprüfen.“ So eine Messung benötigt manchmal weniger als eine Stunde. Welche Leckageströme dann tolerabel sind, sei ja ebenfalls eindeutig geregelt, in der DIN EN 13799 und der DIN 19146-6, so der Sachverständige weiter: „Es muss nur gemacht werden bzw. man muss zumindest wissen, dass es solche Messungen gibt!“
Warum das bisher nicht oder nur unzureichend geschieht, darauf hat Theo Reuter allerdings auch keine wirkliche Antwort. „Vielleicht“, sagt er, „liegt es einfach an dem generell fehlenden Bewusstsein für solche Fehlerquellen. Oder auch daran, dass die Montage von Lüftungskanälen immer noch als vergleichbar einfache Handwerksarbeit angesehen wird – und deswegen keiner genauer darauf achtet, ob gerade bei eckigen Kanälen die Toleranzen an den Übergängen von einem Element zum nächsten eingehalten sind, um sie über das eingelegte Dichtband auch wirklich luftdicht abzuschließen.“ Außerdem sei immer wieder festzustellen, dass Lüftungskanäle nicht so dicht seien, wie es der Hersteller verspreche.
Erschwerend komme hinzu, dass Brandschutzklappen und Volumenstromregler nicht einmal die geringste Dichtheitsklasse erfüllen – die sicherheitsrelevanten Brandschutzklappen, die effizienzbestimmenden Volumenstromregler könnten dadurch also möglicherweise selbst zur Fehlerquelle werden und sich bezüglich Dichtheit negativ auf das gesamte Luftleitungssystem auswirken.
Fakt ist: Jede zweite RLT-Anlage fällt bei der Prüfung durch Theo Reuter negativ auf, weil die eingebauten Komponenten nicht maßhaltig genug sind: „Das kann man im laufenden Anlagenbetrieb oft schon mit der Hand fühlen. Oder hören, weil die Anlage pfeift!“ Wo die händische Kontrolle nicht möglich ist, setzt Reuter das HD-Videoinspektionssystem „VIS 700“ (Hersteller: Wöhler) ein und fährt mit der Kamera die Kanäle ab. Dann fallen auch Verschmutzungen auf, die eigentlich nicht in das Kanalnetz gehören – ein zweiter massiver Kritikpunkt, mit dem sich Theo Reuter vor allem an die Betreiber von RLT-Anlagen wendet: „Nach VDI 6022 darf die Raumlufttechnik selbst nicht Quelle von Luftverunreinigungen werden. Sie ist entsprechend regelmäßig, also alle drei Jahre bzw. bei Befeuchtersystemen sogar alle zwei Jahre, hygienisch zu überprüfen.“ In der Praxis passiere aber sehr häufig das Gleiche wie bei der Luftdichtheit, nämlich nichts – und das, obwohl es bei Nichtwohngebäuden in der Regel gesetzlich vorgeschrieben ist, steht beispielsweise in der Arbeitsstättenverordnung.
Klar strukturierte Fehlersuche
Reuter: „Das geht allerdings nur so lange gut, bis es zu massiven Beschwerden zum Beispiel über schlechte Luftqualität, wie Belastungen durch Gerüche oder eine sehr hohe Schallimmission, kommt. Der Aufwand, der zur Schadensfeststellung und für die Nachbesserungen betrieben werden muss, ist dann beträchtlich und liegt in aller Regel deutlich über dem einer baubegleitenden Qualitätssicherung der RLT-Anlage.“
Der Baudiagnostiker geht bei derartigen Auffälligkeiten zur Fehlersuche bewusst klar strukturiert und schrittweise vor, um von Anfang an subjektive Bewertungskriterien auszuschließen. So wird in mehreren Messreihen zunächst die Indoor Air Quality, insbesondere Luftfeuchte und CO2-Gehalt, ermittelt, bevor es über eine biologische Prüfung um die Belastung der Luft durch Schimmelsporen oder Bakterien geht. Erst dann, so Reuter, kommt die physikalische Volumenstrommessung in der eigentlichen Anlage, zu der auch der Abgleich mit den Planungsdaten für eine korrekte Einregulierung gehört: „Messtechnische Geräte wie die HD-Videoinspektionskamera ,VIS 700‘ oder das Dichtheitsprüfgerät ,DP 700‘ sind an dieser Stelle unersetzbar, weil solche Arbeiten gerade bei RLT-Anlagen im laufenden Betrieb sonst gar nicht zu leisten wären. Gleichzeitig liefern sie gewissermaßen bis auf die zweite Stelle hinter dem Komma belastbare – und dokumentierte – Messergebnisse als Basis für ein umfassendes Hygienekonzept mit zugehörigem Wartungsplan.“
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Fünf Fragen an Theo Reuter, Baudiagnostiker
Sie fordern eine generelle Prüfung von RLT-Anlagen auf Dichtheit im Rahmen der Übergabe oder der Inbetriebnahme. Wie lässt sich diese Forderung vor Ort durchsetzen?
Reuter: Es steht tatsächlich nirgendwo geschrieben, dass solch eine Dichtheitsprüfung zwingend notwendig ist, wenn das nicht vertraglich vereinbart wurde. Es ist also gewissermaßen wie mit der Straßenverkehrsordnung: Man muss sich eigentlich an die Geschwindigkeitsbegrenzung halten, kann aber auch schneller fahren – bis zur nächsten Geschwindigkeitskontrolle!
Aber die Prüfung von RLT-Anlagen auf Dichtheit im Rahmen der Übergabe oder der Inbetriebnahme ergibt sich aus der Pflicht zur geschuldeten Leistung gemäß Bauvertragsrecht. Also der Pflicht, eine funktionsfähige und gebrauchstaugliche RLT-/KWL-Anlage gemäß den allgemein anerkannten Regeln der Technik zu übergeben. Und dazu gehört zweifellos die Dichtheit analog der Dichtheitsklassen ATC 1 bis ATC 7 aus der DIN EN 16798-3 oder auch der DIN 1946-6. TGA-Fachingenieure sollten die Position daher auch zwingend mit ins Leistungsverzeichnis aufnehmen.
Welchen konkreten Nutzen hat der Betreiber davon, wenn die Dichtheit der Lüftungskanäle derart verifiziert ist?
Reuter: Neben den hygienischen Aspekten, die hier völlig außer Abrede stehen, hat er auch einen konkreten wirtschaftlichen Nutzen. Der energetische Mehraufwand durch undichte Lüftungskanäle beträgt häufig 20 und mehr Prozent. Hier liegt also erhebliches Einsparpotenzial. Alternativ könnte die Lüftungsanlage auch zum Beispiel im Rahmen von Erneuerungsarbeiten entsprechend kleiner dimensioniert werden. Außerdem reduziert die gute Dichtheit der Lüftungskanäle auch die Geräuschentwicklung einer Lüftungsanlage erheblich. Nur 1 Dezibel weniger ist dabei manchmal schon eine ganz erhebliche Verbesserung.
Welche Größenordnung ist bei der abschnittsweisen Prüfung von Luft‑
kanälen in RLT-Anlagen auf Dichtheit praktikabel bzw. sinnvoll?
Reuter: Praktikabel sind Abschnitte mit etwa 15 bis 20 m² Lüftungskanal-Oberfläche. Das ist praxisgerecht, weil hierbei auch kleine Leckagen, die sich am Ende zu beträchtlichen Luftverlusten aufaddieren, auf jeden Fall entdeckt werden können.
Wie schotten Sie diese Abschnitte ab?
Ideal sind Brandschutzklappen, um solche Abschnitte zu bilden. Wo die nicht vorhanden sind, müssen entsprechende Bleche eingesetzt werden. Das ist zwar aufwändig, aber leider nicht anders zu lösen. Vor der Dichtheitsprüfung nehme ich daher auch immer eine Begehung der Anlage vor und stimme mich entsprechend mit dem Lüftungsbauer ab.
Und was machen Sie, wenn Sie an den Übergängen von Kanalabschnitten Leckagen feststellen?
Reuter: Das schlichte Abkleben des undichten Übergangs mit Tape scheint zwar schnell und effektiv zu sein, ist aber die schlechteste Lösung, weil die natürlichen Bewegungen der Lüftungskanäle im Betrieb nicht immer aufgenommen werden können oder die Abklebungen nicht dauerhaft sind. Bei Rundkanälen setze ich stattdessen ein Butylkautschuk-Band ein. Bei eckigen Kanälen kann eine an den Flanschverbindungen aufgetragene Dichtmasse helfen, wenn die Übergänge zusätzlich durch Klammern fixiert werden. Andernfalls hilft auch hier nur ein entsprechendes Vorlegeband.
Das Dichtheitsprüfgerät „Wöhler DP 700“
Das Dichtheitsprüfgerät „Wöhler DP 700“ ist primär für Differenzdruckmessungen in RLT-Anlagen konzipiert. Aufgrund des Leistungsumfangs sind aber ebenso Dichtheitstests an Geräten, und Gehäusen, Dichtheitsprüfungen von Räumen nach VDI 2083 oder Messungen an Bauteilen, beispielsweise Komponenten für Lüftungskanäle, möglich.
Mit dem Dichtheitstest wird bei RLT-Anlagen die Einhaltung der in DIN EN 16798-3 definierten Dichtheitsklassen ATC 1 bis ATC 7 nach vertraglicher Vereinbarung überprüft (Messbereich: +/- 7.000 Pa; Auflösung 0,1 Pa bis +/- 900 Pa, darüber 1 Pa). Dazu wird das Luftleitungsnetz in der Regel in verschiedene Abschnitte unterteilt und abgedichtet. Der Anwender wählt den Prüfdruck und gibt die innere Oberfläche ein. Das Gerät ermittelt dann vollautomatisch den Leckluftstrom bezogen auf Fläche und Druck und stuft das System nach Dichtheitsklassen ein. Das Ergebnis wird sowohl nach der „neuen“ DIN EN 16798-3 (Dichtheitsklassen ATC 1 bis ATC 7) angezeigt als auch nach der „alten“ DIN EN 13779 (Dichtheitsklassen A bis D), die inzwischen zurückgezogen wurde. Ähnlich kann auch ein Dichtheitstest von KWL-Anlagen nach DIN 14134 oder auch eine a-Wertbestimmung einer Fensterschließfuge durchgeführt werden.
