Einsatzempfehlungen für Fensterlüfter

Schimmelpilzwachstum durch falsches oder ungenügendes Lüften führt immer mehr zu gesundheitlichen Problemen bei den Bewohnern. Zurückzuführen ist dies auf die „dichtere“ Gebäudehülle nach der energetischen Sanierung. Speziell nach einer Altbau­sanierung, bei der häufig keine Fachplaner zur Verfügung stehen, wird die Lüftungsproblematik in der Regel nicht berücksichtigt. Eine dichte Gebäudehülle wird durch die EnEV gefordert. Der dadurch nicht mehr vorhandene „Grundluftwechsel“ wird in der Regel nicht durch den Nutzer abgefangen. Das Problem wird oft nicht erkannt, und der Mindestluftwechsel kann aufgrund langer Abwesenheit der Bewohner durch diese nicht sichergestellt werden, was zu den bekannten Problemen führt. Eine nutzerunabhängige Lüftung würde die häufigste Ursache des Schimmelpilzwachstums – ungenügende und falsche Lüftung – ausschließen und damit einen Großteil der Schadensfälle vermeiden.

Im Rahmen der Überarbeitung der DIN 1946-6 wurde diesem Sachverhalt Rechnung getragen. So fordert die im Mai 2009 veröffentlichte Norm eine nutzerunabhängige Lüftung, die mindestens die sogenannte „Lüftung zum Feuchtschutz“ sicherstellen muss. Eine nutzerunabhängige Lüftung ist eine Lüftung, die primär mittels sich selbsttätig regelnder Lüftungskomponenten erfolgt, um einen bestimmten Luftwechsel zu gewährleisten. Auch manuell einstellbare und (im Bedarfsfall) verschließbare Fensterlüfter werden nach DIN 1946-6 zu diesen Lüftungskomponenten gezählt.

Dezentrale, ins Fenster integrierte Lüftungsgeräte oder -elemente, sogenannte Fensterlüfter, evtl. in Kombination mit anderen Lüftungskomponenten im Gebäude, wie z.B. Abluftventilatoren, können eine Lüftung nach DIN 1946-6 gewährleisten.

Im Rahmen eines Forschungsvorhabens wurden Hilfestellungen und Empfehlungen für den Einsatz von Fensterlüftern zur Umsetzung von lüftungstechnischen Maßnahmen im Wohnungsbau nach DIN 1946-6 erarbeitet. Das Vorhaben wurde mit Mitteln der Deutschen Bundesstiftung Umwelt gefördert. Im folgenden Beitrag wird im Wesentlichen auf die freie Lüftung eingegangen.

Umsetzung einer lüftungstechnischen Maßnahme

Aus der Sicht des Fensterbauers ist entsprechend den Vorgaben der DIN 1946-6 eine Instandsetzung/Modernisierung eines bestehenden Gebäudes dann lüftungstechnisch relevant, wenn mehr als 1/3 der Fenster ausgetauscht werden. Um zu entscheiden, ob für das Gebäude bzw. die Wohnung die Planung bzw. Umsetzung einer lüftungstechnischen Maßnahme (LtM) erforderlich ist, wird der sog. Infiltrationsvolumenstrom mit dem notwendigen Luftvolumenstrom für die „Feuchteschutzlüftung“ verglichen. Der Infiltrationsvolumenstrom ergibt sich aufgrund der vorhandenen „Undichtheiten“ der Gebäudehülle. Ist der Volumenstrom durch Infiltration geringer als der erforderliche Luftvolumenstrom für die „Feuchteschutzlüftung“, so ist eine lüftungstechnische Maßnahme zu planen. Führt man diesen Vergleich entsprechend des Verfahrens nach DIN 1946-6 durch, so können folgende Aussagen getroffen werden:

• Für eingeschossige Wohnungen ist im Regelfall entsprechend DIN 1946-6 eine LtM notwendig.
• Für mehrgeschossig verbundene Wohnungen (z.B. Einfamilienhaus) ist im Regelfall entsprechend DIN 1946-6 keine LtM notwendig.

Ist eine lüftungstechnische Maßnahme notwendig, so muss der notwendige Luftvolumenstrom ermittelt werden. Für freie Lüftung ist mindestens die Lüftung zum Feuchteschutz notwendig. In Abhängigkeit des Wärmeschutzniveaus und der Fläche der Wohnung ergeben sich Luftwechselraten zwischen 0,3 h–1 und 0,1 h–1 (Bild oben). Die genaue Höhe des notwendigen Luftvolumenstroms ergibt sich aus einem detaillierten Berechnungsverfahren. Hierzu erfolgt zum einen eine Berechnung in Abhängigkeit der Wohnfläche, zum anderen eine Berechnung auf Basis einer „raumweisen“ Betrachtung. Das Maximum der beiden Berechnungen ist nun für die Dimensionierung der Fensterlüfter anzusetzen. Im Rahmen des Forschungsvorhabens wurde ein vereinfachtes Diagrammableseverfahren erarbeitet, das es erlaubt, auch ohne detaillierte Berechnung den notwendigen Luftvolumenstrom für die Feuchteschutzlüftung und somit die Anforderung an die Fensterlüfter zu ermitteln. Anhand eines Beispiels soll das Verfahren erläutert werden.

Beispiel

In einem Mehrfamilienhaus werden im Rahmen einer Komplettmodernisierung die Fenster getauscht. Im Rahmen der Modernisierung soll eine nutzerunabhängige Lüftung zur Sicherstellung des Feuchteschutzes mithilfe von freier Lüftung mittels Fensterlüftern umgesetzt werden. Pro Wohneinheit sind 7 Fenster vorhanden.

Die Parameter der Nutzungseinheit (NE) sind hierbei wie folgt:

• Geschossanzahl der NE: eingeschossig
• Wohnfläche: 75 m²
• Wärmeschutzniveau: hoch
• Windgebiet: windschwach, d.h. Differenzdruck 2 Pa

Im Rahmen des Fensteraustausches können in der Nutzungseinheit 7 Fensterlüfter integriert werden. Der erforderliche Luftvolumenstrom pro Fensterlüfter ergibt sich entsprechend zu 37 m³/h/7 = 5,3 m³/h. Dieser Luftvolumenstrom ist bei einem Differenzdruck von 2 Pa zu erbringen.

Weitere Diagramme befinden sich in der ift-Richtlinie LU-02/1. Da vereinfachte Planungsverfahren so ausgelegt sind, dass sie in der Regel auf der sicheren Seite liegen, wurde im Rahmen des Forschungsvorhabens auch ein Rechentool erarbeitet, mit dem eine detaillierte Berechnung des notwendigen Luftvolumenstroms für freie Lüftung nach DIN 1946-6 möglich ist. Für die Dimensionierung von Überströmöffnungen konnte im Rahmen des Forschungsvorhabens gezeigt werden, dass der untere Luftspalt zwischen Türblatt und Fußboden in der Regel ausreichend ist. Für die Feuchteschutzlüftung bei hohem Wärmeschutzniveau liegen die notwendigen Spalten zwischen 3 und 8 mm. Detaillierte Werte können der ift-Richtlinie LU-02/1 entnommen werden.

Schallschutz

Neben den lüftungstechnischen Eigenschaften sind weitere wie beispielsweise schallschutztechnische Eigenschaften für die Auswahl und auch Akzeptanz von Fensterlüftern wichtig. Hier sind zu berücksichtigen:

• Eigengeräusche von ventilatorbetriebenen Fensterlüftern,
• Luftschalldämmung von Fensterlüftern.

Zur Beurteilung der Geräuschabstrahlung von Fensterlüftern wurden vereinfachte Planungsempfehlungen erarbeitet. Diese Mindestanforderungen (max. zulässiger normierter Schallpegel für Wohn- und Schlafräume: 35 dB(A) und für Küche, Bad und Arbeitsräume: 40 dB(A)) gelten für Fensterlüfter mit Dauergeräuschen ohne auffällige Einzeltöne. Im Rahmen des Forschungsvorhabens sind keine Fensterlüfter bekannt geworden, bei denen auffällige Einzeltöne vorhanden sind. Ist ein besserer Schallschutz erforderlich (z.B. im Schlafraum), so ist dieser gesondert zu vereinbaren.

Die bauaufsichtlichen Regelungen/Anforderungen zur Schalldämmung gegen Außenlärm sind in Deutschland im Wesentlichen in DIN 4109 festgelegt. Wird ein Fenster mit einem integrierten Lüfter (z.B. Fensterfalzlüfter) eingesetzt, so gilt die Anforderung direkt an das kombinierte Bauteil aus Fenster und integriertem Lüfter. Die vorhandene Luftschalldämmung muss am kombinierten Bauteil durch Messung ermittelt werden.

Falls Lüfter und Fenster getrennt beurteilt werden, z.B. im Falle eines Aufsatzelementes, so kann die Luftschalldämmung des kompletten Bauelementes (Fenster incl. Fensterlüfter) berechnet werden. Die entsprechenden Berechnungsgleichungen sind in der ift-Richtlinie enthalten. Zur Berechnung der Luftschalldämmung des kompletten Fensters wurde im Rahmen des Vorhabens ebenfalls ein Rechentool erarbeitet. Dieses gestattet es, auf Grundlage der entsprechenden Leistungseigenschaften des Fensters (ohne Fensterlüfter) und des Fensterlüfters, die Luftschalldämmung des Gesamtelementes nachzuweisen. Ebenso kann mit dem Rechenprogramm die Luftschalldämmung des kompletten Außenbauteils, d.h. Wand mit integriertem Fenster, berechnet werden.

Zusammenfassung

Im Rahmen des durchgeführten Forschungsvorhabens wurden Hilfestellungen und Empfehlungen für den Einsatz von Fensterlüftern zur Umsetzung einer lüftungstechnischen Maßnahme im Wohnungsbau nach DIN 1946-6 erarbeitet. Neben reinen lüftungstechnischen Aspekten wurden auch Empfehlungen für sekundäre Anforderungen des Fensterlüfters wie z.B. für die Luftdichtheit oder den Schallschutz entwickelt.

Die Ergebnisse wurden in einer eigenständigen praxisnahen Richtlinie zusammengefasst. Diese Richtlinie soll eine detaillierte Planung nicht ersetzen. Sie dient jedoch dazu, eine notwendige Lüftung – speziell im Falle der energetischen Modernisierung – zu ermöglichen. Hierdurch wird es dem Fensterbauer möglich, dem Endnutzer/Bauherren im Falle einer energetischen Modernisierung der Fenster auf einfache Weise die Angst vor Schimmelpilzwachstum in der Wohnung zu nehmen. Hierdurch werden speziell solche Bauherren zu einer energetischen Modernisierung ermutigt, die aufgrund des Schimmelpilzproblems von einer energetischen Modernisierung der Fenster Abstand nehmen.

Sowohl der Abschlussbericht zum Forschungsvorhaben als auch die ift-Richtlinien LU-01/1 und LU-02/1 sind unter https://www.ift-rosenheim.de zum Preis von je 20 Euro erhältlich. Dort können auch die beiden erarbeiteten Rechentools kostenlos heruntergeladen werden (nachdem man sich registriert hat). Das Forschungsvorhaben wurde gemeinsam mit der Hochschule Rosenheim, Prof. Dr. Harald Krause, bearbeitet und von Projektpartnern aus der Industrie begleitet. —

Die GLASWELT bietet zu diesem Thema auf ihrer Homepage ein erweitertes, kostenloses Angebot: In einem Dossier haben wir 15 Beiträge von Fachleuten in einer Sammelmappe zusammengefasst. Darin ist beispielweise auch der Beitrag von Dr. Volker Kek enthalten: „Genug Frischluft im Haus?“

http://www.glaswelt.de/dossiers