Kontrollierte natürliche Lüftung

Eine Lösung für gesunde Raumluftqualität

In den letzten Jahren und verstärkt mit den aktuellen Problemen der Corona-Pandemie, ist die Notwendigkeit der effektiven Lüftung von Räumen in den Fokus der Gebäudetechnik geraten. Ein angenehmes Raumklima bedingt, dass ein ausreichender Luftwechsel stattfindet. Lüften entzieht der Raumluft Feuchtigkeit, verhindert Schimmelpilzbildung und sorgt für Sauerstoffzufuhr. Im eigenen Heim kann die Lüftung manuell erfolgen, in Schulen, Krankenhäusern, Büro- und Industriegebäuden sind automatisierte lüftungstechnische Maßnahmen effizienter.

Gute Luft durch Fensterautomation

Wirksame Lüftungskonzepte berücksichtigen die nationalen und europäischen Normen sowohl für die Lüftung in Wohngebäuden (DIN 1946-6) als auch in Nichtwohngebäuden (EN 16798-3). Ob Neubau oder umfassende Modernisierung: Architekten und Planer sind inzwischen bei fast jedem Projekt dazu verpflichtet, ein Lüftungskonzept zu erstellen.

Für öffentlich und gewerblich genutzte Immobilien empfiehlt sich ein Konzept mit nutzerunabhängiger Frischluftzufuhr durch kontrollierte natürliche Lüftung (KNL). Eine automatisierte, bedarfsgerechte Raumlüftung sorgt für einen hygienisch anforderungsgerechten Luftwechsel inklusive thermischer Behaglichkeit: verbrauchte Luft mit zu hoher Konzentration an Kohlendioxid (CO2), Feuchtigkeit und Schadstoffbelastung wird schnell und effizient gegen Frischluft ausgetauscht. Eine regelmäßig hohe Frischluftzufuhr ist nicht nur in Corona-Zeiten eine der wirksamsten Methoden, das Risiko einer Infektion durch Viren-kontaminierte Aerosole in Innenräumen zu senken. Zudem kann das automatisierte, elektromotorische Öffnen und Schließen von Fenstern, Klappen und Lichtkuppeln in ein RWA-Konzept für den natürlichen Rauchabzug (NRA) integriert werden.


Effizientes Konzept – natürlicher Luftaustausch

In Kombination mit einer Steuer- und Regelungszentrale sowie Sensoren erreicht die KNL einen „natürlichen“ Luftaustausch mit minimalem Energieverbrauch. Der Grund: Die KNL basiert auf dem physikalisch bedingten thermischen Auftrieb (Kamineffekt) im Gebäude, der durch die Differenz von Innen- und Außentemperatur, von Luft- bzw. Winddruck oder Feuchte entsteht.

Bei einer KNL-Anlage werden über Sensoren permanent neben Außenklimadaten wie Windstärke, Niederschlag oder Sonneneinstrahlung ebenfalls alle relevanten Innenklimadaten wie z.B. Raumtemperatur, Luftfeuchtigkeits- und CO2-Werte erfasst und an eine Steuereinheit weitergeleitet. Von dort aus werden die automatisierten Fenster in Abhängigkeit thermischer, lufthygienischer und energetischer Zielstellungen nutzerunabhängig „intelligent“ geöffnet und geschlossen. Es stehen unterschiedlichen Strategien zur Wahl, wie temperatur- oder luftqualitätsabhängiges Spaltlüften, ebenso Komfortlösungen wie automatisiertes Schließen bei Regen- oder Windereignissen, nach Nachtauskühlung und weiteren sinnvollen Lüftungsszenarien.

Für die Automatisierung der Fensteröffnung eignen sich verschiedene Antriebstechniken, wie Klapparm-Antriebe, Ketten- oder Linearantriebe. Die Widerstandfähigkeit der Antriebe gegen wechselnde Lasten wie Wind und Schnee sollte bei der Planung berücksichtigt werden, ebenso designtechnische Aspekte und die Zertifizierung. Sind die Fensteröffner Teil einer RWA-Anlage sind weitere gesetzliche Vorgaben zu berücksichtigen. Busfähige Antriebe bieten den Vorteil, dass sie problemlos in ein Gesamtkonzept integriert werden können. Sie lassen sich untereinander in Synchrongruppen, sowie zur Fernsteuerung mit KNL-/RWA-Zentralen und der GLT vernetzen. 


Nachhaltiges Bauen

Korrekt programmierte KNL-/RWA-Anlagen verhindern Energieverschwendung durch unnötige Heizwärmeverluste, wie sie in der Regel bei manueller Lüftung entstehen. Auch im Vergleich zu maschinellen Be- und Entlüftungssystemen mit Wärmerückgewinnung (WRG) schneidet die KNL sehr gut ab: Die Primärenergieeinsparung beträgt bis zu 50 % gegenüber der WRG. Ebenfalls sind die Lebenszykluskosten um bis zu 25 % geringer [1]. Ein nachhaltig energetisches Wirtschaften im Sinne des Gebäudeenergiegesetz ist also gegeben.


Fazit

Die KNL zeigt sich als Alternative zu manueller und der im GEG verankerten maschinellen Lüftung. Durch den Einsatz von Sensoren und Software-gestützten Regelungen ist die KNL nutzerunabhängig und bietet eine bedarfsgerechte Frischluftversorgung.

 


Quelle:

[1] Studie KonLuft – Energieeffizienz von Gebäuden durch kontrollierte natürliche Lüftung, HFT Hochschule für Technik Stuttgart, 2016
x

Thematisch passende Artikel:

Ausgabe 03/2021

Hinweise zur KNL-Planungshilfe

Beachtung von Randbedingungen

Für verschiedene Fensterarten (Kippfenster, Drehfenster, Fenster in Parallelabstellung, Schiebefenster und Lichte Öffnung) und Fensterabmessungen wird der Außenluftvolumenstrom durch das Fenster...

mehr
Ausgabe 04/2014

Luftaustausch und energetische Vorzüge

Wachstumsmarkt kontrollierte Wohnungslüftung

Notwendigkeit mechanischer Be- und Entlüftung Aufgrund gesetzlicher Vorgaben sowie wirtschaftlicher Prämissen sind Gebäude energetisch hoch effizient auszulegen. Dies betrifft den Neubau ebenso wie...

mehr
Ausgabe 02/2013 Hybrid-Lüftung in der Spritzgußfertigung

Von der Lager- zur Produktionshalle

Seit 1961 werden im lippischen Blomberg-Donop Lösungen aus thermoplastischen Kunststoffen entwickelt und gefertigt. Für die Umnutzung einer Lagerhalle in eine Produktionshalle der OL plastik, Oskar...

mehr
Ausgabe 03/2012 Energiekonzept für eine Sparkasse

Mit natürlicher Lüftung

Ein aktuell fertiggestelltes Objekt, mit dem zukünftig ein hoher Raum- und Klimakomfort ohne den Einsatz von Klimaanlagen genossen werden kann, ist der Ende 2010 fertiggestellte Neubau der Sparkasse...

mehr
Ausgabe 02/2016

Wohnungslüftungsplanung

Frischluft nach Programm

Energieeffiziente Gebäude stellen erhöhte Anforderungen an die Luftdichtigkeit von Gebäuden. Eine dichte Gebäude­hülle verhindert jedoch einen ausreichenden Luftaustausch, was zu mangelnder...

mehr