Besser leise lüften

Kaum jemand kennt die Musikmittelschule Thüringen in Vorarlberg besser als Markus Witwer. Kein Keller, kein Gang ist ihm verborgen. Und das nicht nur, weil er seit über 20 Jahren hier Haustechniker ist, er hat die im Jahr 1974 eröffnete Schule auch selbst besucht. „Seit meiner Jugend hat sich hier viel geändert“, berichtet er, „vor allem in den letzten sieben Jahren.“ Durch ein umfassendes, dreistufiges Sanierungsprojekt hat sich der alte Bestand zu einer Schule entwickelt, die in pädagogischer Hinsicht höchst modern ist und auch bei der technischen Ausstattung und Einrichtung auf der Höhe der Zeit ist.

Investitionen in den Klimaschutz

„Effizienz und Nachhaltigkeit waren uns und unserer Gemeinde schon immer wichtig“, sagt Markus Witwer. „Daher haben auch viele der Investitionen in den Jahren 2011 bis 2016 auf mehr Effizienz in unserer Schule abgezielt.“ Ob stromsparende Beleuchtung oder wärmedämmende Fenster – parallel zur Modernisierung der Lernumgebung stand stets die Ressourcenschonung im Fokus. Auch die Lüftungstechnik in den Klassenräumen dient der Energieeinsparung und steigert zugleich die Luftqualität in den Räumen. Der gezielte Luftwechsel sorgt für frische Luft und reduziert die CO₂-Konzentration. In Folge können sich die Schüler, wie zahlreiche Untersuchungen gezeigt haben, besser konzentrieren.

Mechanisches Lüften ist effektiver als Fensterlüftung

Für die Lüftungstechnik sprachen viele Gründe: Aus Sicherheitsgründen lässt sich von den Fenstern in den Klassenräumen jeweils eins weit öffnen (Notausstieg), die anderen können nur gekippt werden. Die Fensterlüftung erlaubt zwar einen Luftaustausch, aber mit der Luft kämen die Geräusche von Straße und Schulhof hinein und auf umgekehrtem Wege würde wertvolle Wärmeenergie verloren gehen. Und ob wirklich genug frische Luft in die Klassen kommt, ist bei einem Gleichstand von Innen- und Außentemperatur fraglich, vor allem an windarmen Tagen.

Die Investition in eine Klassenzimmerlüftung war daher schnell verabschiedet. Auch die Entscheidung für eine dezentrale Lösung mit Fassadenlüftungsgeräten war schnell gefallen, denn im Bestandsgebäude wären Kanäle von einer Lüftungszentrale zu den Klassenräumen schwierig unterzubringen. Zudem benötigt ein Zentralgerät viel Stellfläche. Auf dem Dach wäre es sichtbar gewesen und hätte den Abbau einiger Photovoltaikpanels erfordert. Auch der Keller war schon gut ausgenutzt. „Und“, ergänzt Planer René Nachbaur von der Ökoplan Begle-Haustechnik GmbH, „hätten wir ein schlankes Lüftungsnetz vorgesehen, hätte das im Kanal größere Luftgeschwindigkeiten und Druckverluste bedeutet, somit höhere Stromkosten für die Ventilatoren.“ All diese Aspekte spielen bei dezentralen Geräten keine Rolle.

Keine Kanäle – keine Kanalverluste

Die dezentralen Geräte saugen die Luft auf kurzem Weg über die Fassade an bzw. geben sie dort auch wieder ab. Sie ermöglichen auch ohne teure Kanalkomponenten (Volumenstromregler) eine raumindividuelle Lüftung. So lassen sich die Luftmengen leicht der jeweiligen Schüleranzahl bzw. dem Bedarf anpassen. Auch das spart gegenüber einer Zentrallösung Strom ein.

Welches Modell eingebaut werden sollte, war zunächst nicht so einfach zu bestimmen. „Direktor Andreas Mäser hat sich mit uns etliche Schulen in der Umgebung angesehen, um deren Fassadenlüftungsgeräte in Aktion zu erleben“, erinnert sich der Planer. „Aber deren Geräte schieden allesamt aus. ‚Zu laut‘, hieß sein Urteil.“ Schließlich stießen René Nachbaur und Bauleiter Günther Hadwiger vom HKL-Fachbetrieb Markus Stolz GmbH & Co KG bei ihren Recherchen auf die Geräte „FVS Eco₂School“ der LTG Aktiengesellschaft. „LTG versicherte, dass die Geräte nur etwa 32 dB(A) in einem Meter Entfernung erzeugen“, sagt René Nachbaur. „Zudem wurde uns zugesichert, dass zu keiner Jahreszeit Kondensat anfallen würde.“

Leiser Lauf war wichtigstes Kriterium

„Damit waren die wichtigsten beiden Kriterien erfüllt“, so Günther Hadwiger. „Ein Betrieb ohne Probleme mit Kondensatwannen und -pumpen bei einem niedrigen Geräuschpegel.“ Zwar sind 32 dB(A) alles andere als lärmend, aber für die Musikschule haben sich der Bauleiter und der örtliche Tischler eine noch leisere Lösung einfallen lassen: Die etwa 300 kg schweren Geräte verbergen sich – auf der schmalen Seite liegend – oberhalb geschreinerter Schränke und Regale hinter Verkleidungen. Um das Betriebsgeräusch zusätzlich zu dämmen, befinden sich zwischen dem Gerät und den leicht zu öffnenden Verkleidungen schallschluckende Paneele, die aus einer dämmenden Faserplatte und einer schweren Isolierfolie bestehen.

Derart verkleidet lüften die LTG-Geräte so dezent, dass sie sogar bei Abwesenheit der Schüler kaum noch zu hören sind. Kein Lärm also, der die Schüler beim Musizieren ablenkt oder leise gespielte Passagen übertönt – weder von der Straße noch von den Lüftungsgeräten. „Direktor Mäser war begeistert“, erinnert sich René Nachbaur.

Bis zu 30 m³ Luft pro Stunde und Schüler

Weil die geräteeigenen Durchlässe bei dieser Einbausituation nicht verwendet werden können, installierte Firma Stolz jeweils zwei kurze, parallele Kanäle. Die Zuluft strömt über einen Auslass mit verstellbaren Düsen und wird tief in den Raum eingebracht, die Abluft gelangt über einen direkt unter dem Auslass angebrachten Durchlass zum Lüftungsgerät.

Mit einem Nennluft-Volumenstrom von 600 m³/h genügt der Luftwechsel der Geräte auch für größere Klassenverbände – in der Musikmittelschule hat eine Klasse zwischen 15 und 25 Schüler. Bei Bedarf lässt sich der Volumenstrom auf 120 % des Nennwertes steigern, so dass etwa 30 m³ Luft pro Stunde und Person bereitgestellt werden. In den Bereichen zwischen den Klassenräumen, wo Gruppenunterrichte oder die Nachmittagsbetreuung stattfinden, können nachmittags durchaus auch mehr als 30 Schüler sein. Daher werden diese Räume von zwei, an gegenüberliegenden Wänden installierten „FVS Eco₂School“ bedient.

Stromsparer mit Wärmerückgewinnung

Bei der Auswahl der LTG-Geräte hatte das Betriebsgeräusch zwar höchste Priorität, aber der Energiebedarf spielte auch eine Rolle. Die Genügsamkeit der Geräte ist der Musikmittelschule als Investor und Betreiber willkommen. Beim Nennvolumenstrom begnügen sie sich die Ventilatoren mit 2 x 65 W elektrischer Leistung und gehören somit der anspruchsvollsten Klasse SFP1 an. Einen weiteren Beitrag zu geringen Energiekosten leistet die geräteinterne Wärmerückgewinnung. Sie kann über 80 % der in der Abluft enthaltenen Wärme wieder für die Zuluft verfügbar machen.

Die Wärmerückgewinnung erwärmt die Zuluft selbst an Wintertagen auf etwa 17 °C, sodass eine Nacherwärmung im Lüftungsgerät entbehrlich ist. Einen Restheizbedarf decken die von der Nahwärmezentrale gespeisten Radiatoren. Da der Zuluftstrom etwa Zimmertemperatur hat, gelangt er über die verstellbaren Einlässe unabhängig von der Außentemperatur immer gleich gut in den Raum.

Die Wärmerückgewinnung macht sich bemerkbar, weiß Markus Witwer: „Im Vergleich zur Fensterlüftung ist der Heizbedarf deutlich geringer“, versichert er. Nach den Sanierungsmaßnahmen hatte er zwar einen Anstieg des Stromverbrauchs registriert, der sei aber sicherlich auf den neuen Gebäudeflügel zurückzuführen. Der Heizbedarf der Schule sei heute jedoch etwa ein Viertel oder ein Drittel niedriger als vor der Sanierung – und dies trotz der zusätzlichen Flächen des Neubaus.

Heizkosten gesenkt

Obwohl die Rückwärmezahl sehr hoch ist, setzt die Wärmerückgewinnung dem Luftstrom nur wenig Widerstand entgegen: Bei aktiver Wärmerückgewinnung genügt nur 1 W Ventilatorleistung, um bis zu 58 W Wärme zu übertragen. Die Wärmerückgewinnung kann mittels Bypass umgangen werden, um einen Wärmeüberschuss im Raum abzuführen, weswegen mit den Geräten auch eine sommerliche Nachtauskühlung möglich ist.

Wann die Geräte wie laufen, steuert Markus Witwer mittels eines PCs. Dank der Anbindung an die Gebäudeleittechnik kann er für jedes Gerät einzeln Zeitfenster für den Tagbetrieb einstellen. „Der Tagbetrieb ist bei uns auf 7 bis 19 Uhr eingestellt“, erläutert der Haustechniker. „In dieser Zeit arbeiten sie jedoch nicht durchgängig, sondern je nach Bedarf.“ CO₂-Sensoren messen die Konzentration und schalten bei einer Konzentration von 600 ppm auf 50 % Luftmenge, bei 1000 ppm auf Volllast. Wird der eingestellte Grenzwert von 600 ppm unterschritten, laufen die Lüftungsgeräte mit derselben niedrigen Ventilatordrehzahl wie in den Nachtstunden. Die ppm-Grenzwerte für die Schaltstufen kann Witwer ebenfalls in der Gebäudeleittechnik definieren. An seinem Bildschirm sieht er auch, wenn eine Störung vorliegt, so dass er bei Unregelmäßigkeiten einen Mitarbeiter von Stolz rufen kann.

Seit Sommer 2016 sind die Lüftungsgeräte in Betrieb. Dass die Installation der insgesamt 24 Geräte zeitgleich mit dem Einbau neuer Fenster stattfand, hat einen großen Vorteil: Die Wetterschutzgitter mit dem Grobfilter fügen sich harmonisch in das Fensterband ein. Je Gerät genügt ein Element, denn bei dem Modell „FVS Eco₂School“ wird pro Einheit nur eine Fassadenöffnung für den Außen- und Fortluftanschluss benötigt. Ein externer Luftkurzschluss stellt sich aber dank der geschickten Luftführung nicht ein.

Keine Ausfälle, wenig Wartungsbedarf

Nur einmal im Jahr müssen die Geräte gewartet werden, was dank der hydraulisch unterstützen Serviceklappen in den Wandverkleidungen leicht funktioniert. Dabei erfolgt auch der Filtertausch, denn damit keine Schmutzpartikel oder Pollen in die Klassenzimmer gelangen, sind in den Geräten F7-Filter eingebaut. Sie halten bis zu 99 % der gängigen Partikel zurück. Selbst bei einatembarem Feinstaub lassen die Filter nur 5 % durch, was ein weiteres Argument für die maschinelle Lüftung ist: Bei geöffnetem Fenster würde der Feinstaub ungehindert in den Klassenraum gelangen.

Nach zwei Jahren Betrieb ist Markus Witwer mit den Lüftungsgeräten sehr zufrieden. Sie arbeiten vollkommen unauffällig – auch optisch und akustisch, was nicht nur den Schuldirektor freut.