FVPpulse: Pulsierendes Fassadenlüftungsgerät

04.07.2013 | Veröffentlicht in Ausgabe 07-2013

Abb. 1 Das neue Fassadenlüftungsgerät FVPpulse der LTG wechselt zyklisch zwischen Zu- und Abluftbetrieb. Vorteile des Prinzips: Hohe Luftfördervolumina trotz des kleinen Gehäuses, effektive Wärmerückgewinnung inklusive Vereisungsschutz, nur eine statt zwei Fassadenöffnungen und die Möglichkeit, Bürogebäude instationär zu lüften. - © LTG — © LTG

Abb. 1 Das neue Fassadenlüftungsgerät FVPpulse der LTG wechselt zyklisch zwischen Zu- und Abluftbetrieb. Vorteile des Prinzips: Hohe Luftfördervolumina trotz des kleinen Gehäuses, effektive Wärmerückgewinnung inklusive Vereisungsschutz, nur eine statt zwei Fassadenöffnungen und die Möglichkeit, Bürogebäude instationär zu lüften.

Mit dem dezentralen Fassadenlüftungsgerät FVPpulse von LTG wird einem Raum zyklisch Außenluft zugeführt und Raumluft nach vorheriger Wärmerückgewinnung aus ihm abgeführt. Der durchdachte Geräteaufbau mit wenigen Komponenten ermöglicht auf einfache Weise die Umsetzung unterschiedlicher Lüftungskonzepte.

Kompakt informieren

Das Fassadenlüftungsgerät FVPpulse schaltet periodisch vom Zuluft- auf den Abluftbetrieb um. Die Umschaltung erfolgt über ein Klappensystem.
Das Gerätekonzept benötigt nur einen Ventilator und nur eine Fassadenöffnung. Die Wärmerückgewinnung erfolgt regenerativ.
Das durch den Wechselbetrieb entstehende Strömungsbild im Raum ist eine Impulslüftung mit einer großen Eindringtiefe der Zuluft in die Tiefe der Aufenthaltszone.
In mit FVPpulse-Geräten ausgerüsteten Gebäuden können durch schallgedämpfte Überströmöffnungen auch die Flure in den Luftaustausch einbezogen werden.

Mit dem pulsierend betriebenen Fassadenlüftungsgerät FVPpulse Abb. 1 hat LTG auf der ISH 2013 eine Neuentwicklung vorgestellt, die eine natürliche Luftbewegung nachbildet. Die dezentrale Lösung mit Wärmerückgewinnung macht das Prinzip der instationären Raumluftströmung ohne großen Aufwand auch für Bürogebäude nutzbar. Im Gegensatz zu einem herkömmlichen Fassadenlüftungsgerät verzichtet FVPpulse auf separate Luftkanäle für Zu- und Abluft: Es nutzt stattdessen einen einzigen Ventilator und benötigt nur eine fassadenseitige Öffnung. Mit einem Klappensystem wird zyklisch zwischen Be- und Entlüftung gewechselt.

Die instationäre Lüftung führt bei geringen Luftgeschwindigkeiten und hohen Luftvolumina zu einer guten Durchmischung der Raumluft: Trotz seiner schlanken Bauform gestattet das FVPpulse einen Zuluftstrom bis ca. 240 m³/h (Kühlleistung 860 W, Heizleistung 2345 W, elektrische Leistungsaufnahme 57 W). Denn die Geräte kommen mit weniger Hauptkomponenten als konventionelle Fassadenlüftungsgeräte aus. Sie haben bei gleicher Leistung kompaktere Abmessungen, vermeiden fassadenseitige Luftkurzschlüsse und bewirken eine behagliche Raumluftströmung.

Vorteile für Architekten und Nutzer

Das dezentrale Lüftungsgerät erfüllt die ästhetischen Ansprüche von Architekten ebenso wie die Wünsche von Planern, Investoren und Betreibern: eine gute Raumluftqualität bei hoher Effizienz und minimalem Platzbedarf zu erreichen. Zu den optischen Vorzügen zählt, dass je Gerät nur eine Fassadenöffnung (Lüftungsgitter) erforderlich ist. Aufgrund der schlanken Bauform lässt sich das FVPpulse in Doppelböden oder oberhalb einer abgehängten Decke installieren.

Das FVPpulse verwendet nur einen Ventilator und einen Luftkanal, der in Kammern unterteilt ist. Diese Kammern werden wechselweise von einem Klappensystem freigegeben. Der Ventilator fördert die Luft stets in eine Richtung; der Wechsel zwischen Zu- und Abluftbetrieb findet alleine durch die Drehung des auf einer Achse montierten Klappensystems statt. Dabei werden die Klappen schnell, aber leise in ihre Endpositionen geschwenkt. Ein kompletter Zyklus dauert typischerweise etwa 40 s, kann aber über eine Regelung stufenlos eingestellt werden. Durch den systembedingten Versatz von Zu- und Abluft wird ein Luftkurzschluss vermieden. Die unterschiedlichen Druckbedingungen, insbesondere durch Windlasten an der Fassade, werden durch unterschiedlich lange Zu- und Abluftintervalle so ausgeregelt, dass die Volumenbilanz innerhalb der Zyklusdauer ausgeglichen ist.

Wärmerückgewinnung vereist nicht

Zwischen der Ventilatorkammer und dem fassadenseitigen Wetterschutzgitter befinden sich eine Absperrklappe, ein großflächiger Luftfilter sowie ein Regenerator zur Wärmerückgewinnung. Der Regenerator ist aufgrund des Wechsels zwischen Ein- und Ausatmen vor dem Vereisen geschützt, da die Abluft das Lamellenpaket immer wieder aufwärmt. Die Luftgeschwindigkeit im Regenerator ist gering, denn im Gegensatz zu Gegenstrom-Wärmeübertragern wird der komplette Wärmeübertragerquerschnitt in nur einer Luftrichtung durchströmt, was zudem einen leisen Betrieb ermöglicht. Der erzielbare Wärmerückgewinnungsgrad ist von der Zyklusdauer abhängig und kann über 90 % erreichen.

Auf der Raumluftseite wird der Luftstrom in Zu- oder Abluftstrom geteilt, sodass der Wärmeübertrager zum Heizen oder Kühlen (Vier-Leiter-Betrieb) nur den Zuluftstrom temperiert. Der raumseitig montierte Schalldämpfer wirkt beim Zu- und Abluftbetrieb und schirmt Lüftungs- und Außengeräusche ab.

Instationäre Raumluftströmung

Die nachbehandelte, gefilterte Außenluft wird im Raum periodisch eingeblasen und abgesaugt. Das entstehende Strömungsbild im Raum ist eine Impulslüftung mit einer großen Eindringtiefe der Zuluft in die Tiefe der Aufenthaltszone. Die Periodizität der Strömung resultiert in einem starken Abbau von Luftgeschwindigkeiten. Erst im Zeitraffer der Strömungsvisualisierung wird sichtbar, wie sich harmonische Wellen frischer Luft im gesamten Raum langsam ausbreiten. Neben dem hohen thermischen Komfort ergibt sich hierdurch ein weiterer Vorteil: Da Zuluft- und Abluftförderung niemals zeitgleich stattfinden, ist ein strömungstechnischer Kurzschluss nahezu ausgeschlossen.

Atmende Gebäude

Mit FVPpulse ausgerüstete, „atmende Gebäude“ benötigen keine aufwendigen Luftführungen und auch kein zentrales Abluftgerät. Erforderlich sind lediglich schallgedämpfte Überströmöffnungen zu den Flurbereichen, zum Beispiel oberhalb der Türen. Durch diese Durchlässe wird der Luftaustausch mit den Fluren ermöglicht, sodass auch dort die CO₂-Konzentration gesenkt wird und Innenzonen wirksam gelüftet werden.

In atmenden Gebäuden ist ein Synchronisieren der einzelnen FVPpulse-Geräte weder erforderlich noch erwünscht Abb. 2. Unterschiedliche Ein- und Ausatemzyklen der einzelnen Geräte unterstützen den zyklischen Luftaustausch in den Kombizonen und vermeiden unerwünschte lokale Druckerhöhungen im Gebäude. Die einzigartige Betriebsweise der FVPpulse-Geräte ermöglicht es, neuartige Lüftungskonzepte einfach umzusetzen:

Soll eine Bedarfslüftung erfolgen, wird die Atemfunktion zum Beispiel über einen CO<sub>2</sub>-Sensor freigeschaltet, der die Raumluftqualität detektiert. So erfolgt nur bei Qualitätsdefiziten eine Lüftung und es wird nur dann Energie aufgewendet, wenn tatsächlich Personen anwesend sind.
Für eine Nachtlüftung im Sommer werden die Geräte an einer Fassadenseite zu Zuluftgeräten, an der anderen Fassadenseite zu Abluftgeräten. Die entstehende Querlüftung erfolgt nun ohne aktive Wärmerückgewinnung und kühlt das Gebäude mit der kühlen Außenluft bei geschlossenen Fenstern.
Einmalig ist die Funktion der hybriden Lüftung: An heißen Sommertagen kann die alternierende Atemfunktion abgeschaltet werden und die Abluft bei gekipptem Fenster über die Fassade entweichen. Da nun ohne periodische Atemfunktion nur noch Zuluft gefördert wird, verdoppelt sich die Kühlleistung der Geräte. Das Besondere: Die Zuluftmenge wird bei gleichbleibender Akustik verdoppelt. •

Weitere Fachberichte zum Thema enthält das TGAdossier Raumluftströmung: Webcode 1148