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Wie hoch ist der Wärmebedarf nach einer Wohnungslüftung?

Inhalt: 1. Wechselwirkung Luftfeuchte und Bauhülle
1.1. Baumaterial und Feuchtigkeit
1.2. Die Tauwasserbildung und die Feuchtigkeit in den Bauteilen
2. Luftfeuchtigkeit im Wohnraum
2.1. Feuchtigkeit in Wohnungen
2.2. Gas-Dampf-Gemisch
2.3. Wärmeenergiebedarf - Gasgemisch und Erwärmung (Lüftungsaustausch)
2.4. Beispiel Lüftungswärmebedarf bei einem Einfamilienhaus
3. Die Feuchteproduktion und der Lüftungsaustausch
   Online-Berechnung - Luftfeuchtigkeit, Taupunkt und Schimmelbildung

2. Luftfeuchtigkeit im Wohnraum

(Hier spielen die absolute und relative Luftfeuchte, die Sättigungstemperatur und der Wasserdampfdruck eine Rolle.) Die Feuchtigkeit der Luft wird als Wasserdampf bezeichnet, welchen man nicht sehen, hören und riechen kann. Ständig erhöhte Feuchtigkeit in Wohnräumen führt zu gesundheitlichen Risiken, wie chronische Hustenanfälle und asthmatische Erkrankungen, im Extremfall besteht die Gefahr der Schwindsucht. In den überwiegenden Fällen sind Feuchtigkeitsursachen vielschichtig und können sich gegenseitig begünstigen.

2.1. Feuchtigkeit in Wohnungen

Die baustoffbedingte Beimischung von Wasser für den Mörtel (Gips, Kalk, Beton) wurden früher durch "ausgewintern" abgeführt. Heute muss dieses Feuchtigkeit in der Konstruktion durch erhöhte Heizung und Lüftung austrocknen. [3]

Eine zu große Feuchtigkeit in den Wohnräumen, die Behaglichkeit liegt bei etwa 65 % relative Luftfeuchtigkeit. In der warmen Jahreszeit liegt diese relative Luftfeuchte in der Wohnung vor. An schwülwarmen Tagen kann diese sogar noch höher sein. Im Winter sollte dagegen die relative Luftfeuchte unterhalb 50 % liegen. Dies hängt damit zusammen, dass an der Außenwand oder am Fenster an der Oberfläche eine Temperatur vorliegt, die geringer ist als die Raumtemperatur. Tritt eine Temperaturdifferenz von etwa 4 Grad oder größer auf, so kann es an dieser Fläche zu einer Kondensatbildung kommen. Dies ist recht gut an der Fensterscheibe erkennbar. An der Wandoberfläche mit Raufasertapete sieht man diesen Feuchtefilm nicht. Liegt diese Situation mehrere Tage vor, so kann es sehr schnell zu einer Schimmelpilzbildung an dieser Wandoberfläche kommen. Auch wenn regelmäßig gelüftet wird, ist es nicht immer möglich die relative Luftfeuchte gerade in kleineren Wohnräumen soweit zu reduzieren, dass eine Tauwasserbildung vermieden werden kann. Gerade wenn sehr dicht schließende Fenster eingebaut wurden, ist ein Luftaustausch nur über das Öffnen der Fenster möglich. Bei Berufstätigen ist das mehrmalige Lüften am Tag nicht möglich. In diesem Fall ist der Einsatz von einem Luftentfeuchter sehr sinnvoll, welche gerade in den kritischen Monaten Oktober bis Dezember für eine zusätzliche Reduzierung der Feuchte in der Raumluft sorgt. Was viele nicht wissen, im Sommer nimmt der poröse Baustoff, wie Ziegel, Kalksandstein usw. Feuchte aus der Luft auf (im Sommer ist die absolute Luftfeuchte wesentlich höher als im Winter) und im Winter trocknet das Mauerwerk. Im späten Herbst hat das Mauerwerk noch eine höhere Feuchte und muss erst einmal trocknen. Sinkt die Temperatur an der Wandoberfläche, so kommt zusätzlich noch Feuchte an der Raumluft hinzu. Da es sich bei dem Feuchtetransport durch die Wand in der Regel um eine Diffusion handelt, geht es nicht so schnell. In den Monaten Februar und März ist das Mauerwerk am trockensten. Während dieser Zeit ist die relative Luftfeuchte in den Räumen auch wesentlich niedriger als im November und Dezember.

Feuchteverlauf bei einer bestimmten Temperatur, wo sich Kondensat und Schimmel bilden

Es wird deutlich, dass bei einer Absenkung der Lufttemperatur die relative Luftfeuchtigkeit ansteigt.

Tabelle 1: Veränderung der relativen Luftfeuchtigkeit bei gleich bleibender absoluter Feuchte und einer Temperaturänderung

Temperatur relative Luftfeuchte
bei 11 g Wasser/m3Luft
relative Luftfeuchte
bei 8,3 g Wasser/m3Luft
20 ºC 65 % 50 %
18 ºC 72 % 55 %
16 ºC 81 % 63 %
14 ºC 93 % 71 %
12 ºC 100 % 82 %

Weisen einige Bauteile aufgrund ihrer Baustoffzusammensetzung oder durch geometrische Formen an ihrer Oberfläche eine niedrigere Temperatur als ihre Umgebung auf, so ist an dieser Fläche eine höhere relative Luftfeuchtigkeit vorhanden. Diese Beobachtung kann man an den Fensterscheiben älterer Bauart feststellen (Feuchtigkeitsfallen).
Ergänzung: Nach dem Einbau neuer Fenster mit U = 1,1 W/m2K oder besser ist so die kühlste Fläche nicht mehr an der Fensterscheibe, sondern am der Wandkonstruktion und hier sieht man das Kondenswasser nicht. In einer Grafik kann die Abhängigkeit der relativen Luftfeuchte von der Temperatur abgelesen werden.

Beispiel 1: Die Lufttemperatur im Zimmer beträgt 20 ºC bei einer relativen Luftfeuchte von 65 %. Bei einer 36er Ziegelwand und einer Außentemperatur von -10 ºC beträgt die Temperatur an der Innenseite ca. 14,2 ºC, das entspricht einer relativen Luftfeuchtigkeit von circa 90 %. Jetzt ist es aber nicht jeden Tag -10ºC und in einer massiven Außenwand liegen instationäre Verhältnisse vor, eine Folge des Wechsels der Temperatur am Tag und in der Nacht sowie des Einflusses des Sonnenscheins (solare Wärmespeicherung). In der Regel liegt im Winter die relative Luftfeuchtigkeit bei normaler Nutzung bei 50 % oder weniger vor. Damit ergeben sich die Werte aus der Variante 2 (Tabelle 1). Wird nur die oben genannte Außenwand betrachtet, so kann sich bei dem Extremfall eine relative Luftfeuchte von 71 % einstellen. Damit kommt es unter normalen Bedingungen auch nicht zur Schimmelpilzbildung.

Beispiel 2: Wir haben den gleichen Wandaufbau, 36er Ziegelwand beidseitig verputzt. Außentemperatur -10 ºC, die absolute Luftfeuchte soll gleich bleiben. Es erfolgt eine ständige nächtliche Temperaturabsenkung, um Heizenergie zu sparen.

Tabelle 2 (Werte sind gerundet)

Zimmer-temperaturabsoluter Wasserdampf-gehalt g/m3 relative Luftfeuchterelative Luftfeuchte an der Innenseite der Außenwandmöglicher Wachstum von Schimmelpilzen an der Wandoberfläche nach Isoplethensystem
20 ºC10,5 60 %85 % (bei 14,2 ºC)circa 6 Tage
18 ºC10,567 %93 % (bei 13 ºC)circa 2 Tage
16 ºC10,578 %100 % (bei 11,4 ºC)circa 1 Tag
23 ºC10,5 51 %75 % (bei 16,5 ºC)keine unmittelbare Gefährdung

Sie sehen, mit der Erhöhung der Zimmertemperatur sinkt auch gleichzeitig die relative Luftfeuchte. Aber durch das große Wärmespeichervermögen der massiven Wand dauert es doch eine längere Zeit, bis die Temperatur der Innenseite der Außenwand von 13 ºC auf 16,5 ºC ansteigt. Diese Erscheinung tritt gerade bei der Nachtabsenkung auf. Wird die Zimmertemperatur wieder erhöht, zum Beispiel von 18ºC auf 23ºC, so bleibt die relative Luftfeuchte an der Wandoberfläche für lange Zeit sehr hoch.

Kommen wir zum nächsten Fall, die gemessene relative Luftfeuchte mit dem Hygrometer soll 60 % betragen.

Tabelle 3 (Werte sind gerundet)

Zimmer-temperaturabsoluter Wasserdampf-gehalt g/m3 relative Luftfeuchterelative Luftfeuchte an der Innenseite der Außenwandmöglicher Wachstum von Schimmelpilzen an der Wandoberfläche nach Isoplethensystem
20ºC10,560 %85 % (bei 14,2 ºC)circa 6 Tage
18ºC9,260 %91 % (bei 13ºC)circa 20 Tage
16ºC860 %77 % (bei 11,4 ºC)keine unmittelbare Gefährdung
23ºC12,460 %89 % (bei 16,5 ºC)circa 1,5 Tage

Betrachten werden soll zum Beispiel die Zimmertemperatur in einer Einraumwohnung. Am Tag beträgt die Lufttemperatur 23 ºC (Tabelle 2), die relative Luftfeuchte mit 51 % ist in Ordnung. Die Heizung wird am Abend abgeschaltet, die Lufttemperatur sinkt auf 18 ºC (gewünschte Temperatur zum Schlafen.) Damit sinkt aber auch nach einigen Stunden die Temperatur an der Außenwandoberfläche von 16,5 ºC in Richtung 13ºC. Die relative Luftfeuchte an der Wandoberfläche erhöht sich so von ca. 75 % auf 93 % (siehe Tabelle 2). Im ungünstigsten Fall würden bereits nach ca. 1,5 Tagen auf der Raufasertapete höhere Schimmelpilzkonzentrationen auftreten. Währe jedoch noch ein Schlafzimmer mit der gleich bleibenden Temperatur von 16 ºC und einer durchschnittlichen relativen Luftfeuchte von 60 % vorhanden (Tabelle 3), so tritt hier der Regel keine Schimmelpilzbildung auf.
Natürlich sinkt in der Einraumwohnung die Zimmertemperatur nicht so schnell. Um eine niedrigere Temperatur zu erreichen, wird gelüftet und die absolute beziehungsweise relative Luftfeuchte sinkt. Ebenso verfügt das massive Mauerwerk über ein entsprechendes Wärmespeichervermögen, sodass die Oberflächentemperatur nicht auf 13 ºC sinkt, sondern zwischen 14 und 15 ºC liegen dürfte. Aber auch hier liegt die relative Luftfeuchte bereits bei über 80 % und die mögliche Schimmelpilzbildung liegt zwischen 4 und 10 Tage.
(Zur Vereinfachung wurde die Feuchteproduktion während der Nutzung nicht berücksichtigt, dazu in der weiteren Ausführung.)

In diesen einfachen Beispielen wird deutlich, dass also nicht nur die relative Luftfeuchte allein, sondern auch die Temperatur, das Nutzungsverhalten und weitere Faktoren für eine mögliche Schimmelpilzbildung verantwortlich sein können. Es wird weiterhin deutlich, dass auch bei einer niedrigen Zimmertemperatur eine Schimmelfreiheit vorliegt. Die Argumente, durch das Heizen wird die Schimmelpilzgefährdung gemindert, ist damit nicht ganz richtig. Viel richtiger ist eine Temperierung der Wandflächen. Dies wird nicht allein durch eine möglichst dicke Wärmedämmung erreicht, hier können zum Beispiel Wärmebrücken auftreten, die bisher nur eine untergeordnete Rolle spielten. Wichtig ist die Art der Heizung und die Anordnung der Heizkörper, sodass möglichst alle Wandflächen gleichmäßig erwärmt werden. Eine solche Heizung ist die Strahlenheizung. (In einem älteren Beitrag zu Heizungen von 1994 wird auch kurz auf den Unterschied zwischen Strahlungs- und Konvektionsheizung eingegangen.)

2.2. Gas-Dampf-Gemisch

Das am meisten vorkommende Gas-Dampf-Gemisch ist das Luft-Wasserdampf-Gemisch, also das, was in der Innenraumluft vorliegt. Treten nun Änderungen bei den einzelnen Größen, absolute Luftfeuchte, Temperatur, relative Luftfeuchte und Druck auf, so bestehen Zusammenhänge zwischen diesen. Was bisher immer bei der Lüftung nicht berücksichtigt wird, ist die Enthalpie des Gas-Dampf-Gemisches. Das heißt, jeder Zustand der Innenluft "beinhaltet" eine bestimmte Energie. Nimmt also die relative Luftfeuchtigkeit bei gleicher Enthalpie zu, so sinkt die Raumtemperatur. Um diese auf einer gleichen Temperatur zu halten, muss dem Luft-Wasserdampf-Gemisch ständig Energie zugeführt werden. Damit erhöht sich auch die Enthalpie. Werden nun durch das Lüften die beiden verschiedenen Luftgemische, Innen- und Außenluft, vermischt, so wird in der Regel die absolute Feuchte verringert, wenn die Außenluft eine niedrigere absolute Feuchte hat. Dies ist in der Regel dann, wenn die Außentemperatur niedriger ist. (Genau umgekehrt erfolgt es an warmen Tagen.) Daher wird beim Lüften des Kellers im Sommer dieser nicht trocken, sondern es bildet sich unter Umständen Kondensat an der Kellerwandoberfläche.) Wenn die Temperatur der Außenluft niedriger ist, sinkt die Lufttemperatur der Mischluft im Innenraum. Durch Wärmezufuhr steigt diese wieder zur gewünschten Zimmertemperatur an. Beim Lüften muss also nicht nur die Temperaturdifferenz durch Wärmeenergie ausgeglichen werden, sondern auch die, die bereits bei der Erhöhung der Luftfeuchtigkeit eingeflossen ist, um die Temperatur auf ein Niveau zu halten. In der nachfolgenden Berechnung wird der Sachverhalt ohne auf die Einzelheiten genauer einzugehen dargestellt.[5]

2.3. Wärmeenergiebedarf - Gasgemisch und Erwärmung (Lüftungsaustausch)

Es soll in einem 50 m3 großen Zimmer ein einfacher Lüftungsaustausch erfolgen. Die Lufttemperatur des Schlafzimmers am Morgen soll 17 °C mit einer relativen Luftfeuchtigkeit von 85 % betragen. Die Außenluft hat eine Temperatur von 5 °C mit einer relativen Luftfeuchtigkeit von 90 %. Nach dem einfachen Luftaustausch soll die relative Luftfeuchtigkeit 65 % betragen.

Berechnung

Gegeben: t = 17 ºC, phi = 85 %, p = 0,1 MPa, RG = 287,1 Nm/kgK (Gaskonstante Luft), Rd = 461,5 Nm/kgK (Gaskonstante Wasserdampf), h = 44 kJ/kg (Enthalpie) [siehe Mollier-h,x-Diagramm für feuchte Luft], Raumvolumen 50 m3

mG = (p - phi x ps / RGT)V
mG = (105 N/m2- [0,85 x 1936,3]N/m²) / 287,1 Nm/kgK x 290K)x 50m3
mG = 59 kg trockene Luft

mD = (phi x ps/RDT)V
mD = (0,85 x 1936,3Nm2/461,5N/kgK x 290K) x 50 m3
mD = 0,615 kg Wasserdampf

Berechnung von ps = 288,88(1,098 + J /100)8,02 [N/m2]

Die Wasserdampfmenge entspricht 10,4 g/kg Luft aus m D/m G ( vergleiche Mollier-Diagramm) beziehungsweise x 1=12,3 g/m3 aus 0,615 kg/50 m3Luft.

Die Berechnung für die 50 m3 Außenluft erfolgt analog wie oben. Es ergeben sich folgende Werte T = 5 ºC, phi =90 %, p = 0,1 MPa, m G = 62,1 kg trockene Luft, m D = 0,306 kg Wasserdampf beziehungsweise x 2 =6,1 g/m3Luft Die Raum- und Außenluft werden gemischt.

xm = mG1x1 +mx2x2 / mg1 + mg2
xm = 1,18 kg/m3 x 12,3 g/m3 + 1,2 kg/m3 x 6,1 g/m3 / 1,18 kg/m3 + 1,24 kg/m3
xm = 9,1 g Wasserdampf/m3Luft

Es wird eine Mischungsgerade in das Mollier-h,x-Diagramm projektiert. (siehe Bild 2). Es können so die anderen Werte entnommen werden. Es ergibt für die Enthalpie 37,5 kJ/kg, t = 14ºC, phi= 90 % (relative Luftfeuchtigkeit).

Bild 2: Mischen zweier Gas-Dampf-Gemische

Mischen zweier Gas-Dampf-Gemische

Bild 3: Senkung der relativen Luftfeuchte durch Erwärmung des Gas-Dampf-Gemisches

Senkung der relativen Luftfeuchte durch Erwärmung des Gas-Dampf-Gemisches

Es ist zu einer Abkühlung der im Raum befindlichen Mischluft gekommen. Damit ist eine Energieabführung erfolgt. Bei 50 m3 beträgt dies:

50 m3 x 1,18 kg/m3 (44 kJ/kg - 37,5 kJ/kg)= 383,5 kJ/kg
383,5 kJ/kg x 278 x 10-4 kWh / 1 kJ = 106 Wh

Durch die Lüftung wurde die Luft auf 14ºC abgekühlt. Um wieder die Innentemperatur von 17 ºC zu erreichen, muss eine Wärme von

2,5 kJ/kg x 50 m3 x 1,2 kg/m3 = 150 kJ
150 KJ x 2,78 x 10-4 KWh / 1 KJ = 41,7 Wh
zugeführt werden (siehe Bild 3).

Die einfache Lüftung bedarf bei den gegebenen Ausgangswerten
ca. 148 Wh (aus 106 Wh + 41,7 Wh) bzw. 533,5 kJ/kg Wärmeenergie. Damit im Raum keine höhere Kohlenstoffdioxidkonzentration die beim Ausatmen entsteht, nicht die 1 º/oo Grenze überschreitet, ist bei einfachem Lüftungswechsel je Stunde ein Luftraum von 32 m3 für jeden Erwachsenen erforderlich. (Siehe Beitrag Lüften). Auch aus dieser Sicht und der Notwendigkeit Schadstoffe abzulüften, sollte in diesem Raum, wenn er von 2 Personen genutzt wird, die Lüftungsrate circa 1,2 pro Stunde betragen. Da der Schlafraum effektiv circa 8 Stunden pro Tag genutzt wird, ergibt sich eine durchschnittliche Mindestlüftung von 0,4 pro Stunde am Tag. (Für Langschäfer ist Mindestlüftung etwas höher ebenso, wenn der Raum am Tag genutzt wird.) Bei dieser Betrachtung wird die Abführung der Luftfeuchte vernachlässigt.

Im folgenden Abschnitt soll der Anteil des Lüftungswärmeverlustes betrachtet werden. Zunächst wird der Wärmedurchgangskoeffizient1) bestimmt. Das Schlafzimmer soll eine Außenwandfläche von 10 m2 mit einem U-Wert von 0,5 W/m2K und einem Fensteranteil von 2,5 m2 mit U = 1,5 W/m2K haben. Die Berechnung erfolgt nach:

      1         1                    1
U = --- = ------------   =  ----------------------
      Rk    Ri + R + Ra           1         1      1
                                   ----  +  ---- +  ----
                                     hi       Λ       ha

Die anderen Flächen zu den Nachbarräumen werden vernachlässigt, da die Temperaturdifferenz zu diesen annähernd gleich sein sollen. Es ergibt sich ein Temperaturunterschied von 12 K (17ºC innen und 5ºC außen).

(2,5 m2 x 1,5 W/m2K + 7,5m2 x 0,5 W/m2K) x 12 K = 90,0 W.

Wärmeverlust durch Lüftung 0,4 x 148 W = 59,2 W ~ 60 W
Wärmeverlust durch die Außenwand 90 W
Gesamtwärmeverlust 150 W (pro Stunde).

Der Anteil des Lüftungswärmeverlustes beträgt danach:

      Lftungswrmeverlust x 100%      60 W x 100%
x% = ---------------------------- = ------------- = 40%
       Gesamtwrmeverlust                  150 W

Durch die EnEV und der weiteren Verschärfung werden niedrige U-Werte vorgeschrieben. Es sollen daher für die Außenwand ein U-Wert von 0,2 W/m2K und die Fenster 0,8 W/m2K gelten. Das ergibt bei den gleichen klimatischen Bedingungen ein Wärmeverlust durch die Außenwandand:
(2,5 m2 x 0,8 W/m2K + 7,5m2 x 0,2 W/m2K) x 12 K = 42,0 W.

Der Anteil des Lüftungswärmeverlustes bei der verbesserten Wärmedämmung beträgt danach

       Lftungswrmeverlust x 100%    60 W x 100%
x% = ----------------------------- = -------------- = 59%
         Gesamtwrmeverlust              102 W

Bei diesem Beispiel wurde die angenommene Mindestlüftungsrate verwendet, die sich auf den Kohlendioxidanteil in der Raumluft bezieht. Da aber auch andere Schadstoffe sich in der Raumluft befinden, sollte aus wohnhygienischer Sicht diese Lüftungsrate 0,8 pro Stunde betragen. Damit ergibt sich ein Lüftungswärmeverlust von 0,8 x 148 W = 118,4 W ~ 118 W. Wird dieser Wert bei der verbesserten Wärmedämmung eingesetzt, so ergibt sich ein Lüftungswärmeverlustanteil von

      118 W x 100%
x% = ------------ = 73,8% !!!
         160 W

Um Kondensatbildung an den Wandoberflächen zu vermeiden, muss die Raumfeuchtigkeit hinausgelüftet werden. Werden die Lüftungswärmeverluste als eine gleich bleibende Größe betrachtet, so verändert sich das Verhältnis mit zunehmender Wärmedämmung zugunsten der Lüftung. Bei einer Superdämmung beträgt der Lüftungswärmeverlust rechnerisch etwa das 3-Fache vom Transmissionswärmeverlust. Damit das Verhältnis nicht so krass aussieht, ist die Lüftungszahl wesentlich zu reduzieren, man spricht von kontrollierter Lüftung. Dies wird durch vollständig abgedichtet Fenster und Türen und einer Zwangslüftung erreicht. Die Folgen schlechter InnenluftDiese Zusatzlüftungen funktionierten früher über den separaten Schornsteinzug und wurden über eine kleine mechanische Lüftungsklappe per Hand betätigt. Heute übernehmen das ständig laufende Elektroventilatoren mit einem Tagesverbrauch von circa 240 bis 350 W, pro Jahr 86 bis 126 KW Strom. Eine Alternative ist die Wärmerückgewinnung, die einen Teil des Lüftungswärmeverlustes reduzieren kann. Hat jedoch den Nachteil des hohen anlagentechnischen Aufwandes und der ständigen Wartung. Bei größeren Gebäuden und vor allem bei Verwaltungsgebäuden werden seit vielen Jahren lüftungstechnische Anlagen betrieben. Hier gelten aber vollständig andere wirtschaftliche und technische Kriterien.

Aus technischer und wirtschaftlicher Sicht ist eine Grenze der sinnvollen Stärke einer Wärmedämmung gesetzt. Diese liegt etwa bei einem U-Wert von 0,4 bis 0,5 W/m2K.
Dies ergibt sich aus dem Anteil des Lüftungswärmeverlustes, welcher mit sinkendem U-Wert zunimmt und aus der Kurve des theoretischen U-Wertes (siehe Beitrag Wärmedurchgangskoeffizient).
Wenn die EnEV weiter verschärft wird, lässt dies nur erkennen, dass die Entscheider nur über geringe Kenntnisse thermodynamischer Zusammenhänge am Gebäude verfügen und blindlings theoretischer Abhandlungen, die in Computermodellen optisch aufgearbeitet wurden, vertrauen. Dabei wird der Bewohner als biologisches Wesen zum Störfaktor, weil er immer mehr durch Allergien und andere gesundheitliche Einschränkungen auf die in den letzten Jahren durchgeführten Wärmedämm- und Wärmesparmaßnahmen reagiert.

2.4. Beispiel Lüftungswärmebedarf bei einem Einfamilienhaus

Stark vereinfacht soll der Lüftungswärmebedarf für ein Einfamilienhaus mit 140 m2 Nutzfläche betrachtet werden. Es soll hier eine Mindestlüftungsrate von 0,5 pro Stunde angesetzt werden. Da aber Abstellflächen oder wenig genutzte Räume nicht so oft gelüftet werden brauchen, soll bei diesem Beispiel 70% des Raumvolumens ständig gelüftet werden.
Das zu belüften Raumvolumen ergibt sich aus

140 m2x 0,7 = 98 m2
98 m2 x 2,6 m(Raumhöhe) x 0,5 (Lüftungsrate)= 127,4 m3 ~ 127 m3.

Die oben berechnete erforderliche Wärme für eine einfache Lüftung beträgt 148 Wh (533,5 kJ/kg) pro 50 m3 Raumluft. Dies bezieht sich auf eine Temperaturdifferenz von innen zu außen von 12 K.
Für den Wärmeverlust pro 1 K Temperaturdifferenz und für 1 m3 Raumluft ergibt sich

533,5 kJ/kg /(50 m3 x 12 K) = 0,889 kJ/kg pro m3K.

Die Heiztagzahl für Halle/Leipzig liegt bei 3350 Kd/a. (Setzt sich zusammen aus mittlerer Zahl der Heiztage und der mittleren Lufttemperatur aller Heiztage und liegt für Leipzig/Halle bei circa 6,1ºC. Für die Innentemperatur gilt 20ºC und es ergibt sich eine Differenz von 13,9 K, die ist bereits in der Heiztagzahl enthalten.) Für Hamburg gelten 3375 und für Frankfurt 3030.

Berechnung des Wärmebedarfes für die jährliche Lüftung
Luftvolumen 127 m3/Stunde und 3350 Kd/a Heizgradtage, Wärmeverlust 0,89 kJ/kg m3K, Heizöl L (42 MJ/kg).


0,89 kJ x 127 m3 x 3350 Kd x 24 h
---------------------------------- = 9087612 kJ/kg
kg m3 K          h                 d


9087,612 MJ/kg / 42 MJ/kg = 216,37(Liter Heizl)

Der Energieverbrauch für das Lüften bei einer Lüftungsrate von 0,5 pro Stunde liegt bei circa 200 Liter Heizöl pro Jahr. Eine hygienische notwendige Lüftung (0,8 pro Stunde) erfordert circa 320 Liter Heizöl pro Jahr. Hier soll aber erwähnt sein,, dass bei der Berechnung die notwendige Lüftung zur ausreichenden Reduzierung der relativen Luftfeuchte nicht berücksichtigt wurde. Bei einer hohen Feuchteentstehung im Gebäude kann dann die erforderliche Lüftungsrate unter Umständen größer sein. Ebenso ist der Wirkungsgrad der Heizung nicht berücksichtigt. Man kann für den Wärmebedarf bei einer Mindestlüftung ( 0,5 pro Stunde) mit circa 2 Liter Heizöl pro m2 genutzte Wohnfläche (98 m2) für die Lüftung rechnen. Für eine hygienisch notwendige Lüftung sind circa 3 Liter Heizöl pro m2 erforderlich. Hier sollte man aber auch das menschliche Verhalten berücksichtigen. Wenn es sehr kalt ist, dann lüftet man etwas weniger und kürzer. Es wirkt aber die Druckdifferenz entgegen, die bei einem Temperaturunterschied auftritt, sodass eine Lüftung über die Fugen erfolgt. Ein Teil des verhaltenen Lüftens wird so ausgeglichen.

Zusammenfassend kann gesagt werden, dass ein zusätzlicher Wärmebedarf, der durch die Lüftung entsteht, etwa dem Verbrauch zwischen 2 bis 3 Liter Heizöl pro Wohnfläche entspricht.

Zum Vergleich von BUSS [3]:

Hygienische LüftungGebäudegesamter Jahresverbrauch an Öl je Wohnfläche [Liter/m2/Jahr]Jahresverbrauch an Öl für Lüftung [Liter/m2/Jahr]Lüftungsanteil
0,5 pro StundeReihenhaus35,03,159 %
0,5 pro Stundefrei stehendes Einfamilienhaus42,03,48 %
1,0 pro StundeReihenhaus39,66,316 %
1,0 pro Stundefrei stehendes Einfamilienhaus46,96,714 %

1)Der U-Wert kennzeichnet die Wärmemenge, die in einer Stunde durch jeden Quadratmeter eines Bauteils bekannter Dicke im Dauerzustand der Beheizung hindurchgeht, wenn der Temperaturunterschied zwischen der Luft auf beiden Seiten dieser Wand 1 K beträgt.

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