TGA Raumlufttechnik

TGA Ausgabe 06-2018
Zur Überarbeitung der DIN 18 017-3

Entlüftung fensterloser Ablufträume hinterfragt

Bei der ventilatorgestützten Entlüftung von Ablufträumen (Bäder, WC) ohne Außenfenster wird in der Regel nach DIN 18 017-3 [1] geplant. Fensterlose Küchen sind hierin und im Folgenden ausgenommen. Die Norm befindet sich gegenwärtig in der Überarbeitung, was in diesem Beitrag zum Anlass ge-nommen wird, über Änderungsvorschläge nachzudenken. Es wird gezeigt, dass es auch noch andere zulässige Möglichkeiten für die Entlüftung gibt, die leider in der aktuellen DIN 18 017-3 nicht enthalten sind.

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Die häufig für Planung der mechanischen Entlüftung fensterloser Bäder und WCs verwendete DIN 18 017-3 berücksichtigt zahlreiche parallel geltende Anforderungen nicht und ist teilweise unscharf formuliert.

Insbesondere die Festlegung auf ein ALD/ÜLD-System für die Nachströmung führt zu kaum lösbaren und mietrechtsrelevanten Problembereichen innerhalb der gesamten Wohneinheit.

Ein Ausweg könnte eine Zuluftleitung innerhalb der Wohnung von der Außenwand zu den fensterlosen Ablufträumen sein.

Oft wird angenommen, dass DIN 18 017-3 bauaufsichtlich eingeführt und deshalb unbedingt einzuhalten ist. Solange sie jedoch in der jeweiligen Liste der Technischen Baubestimmungen der Länder (LTB) nicht aufgeführt ist, ist sie auch nicht bauaufsichtlich eingeführt. Für Berlin und Brandenburg ist das beispielsweise der Fall. Auch in der Muster-Liste der Technischen Baubestimmungen vom DIBt (Download: www.bit.ly/tga1109 ) findet sich keine Erwähnung der DIN 18 017-3.

Stattdessen wird in der Muster-LTB auf die Bauaufsichtliche Richtlinie über die Lüftung fensterloser Küchen, Bäder und Toilettenräume in Wohnungen [2] verwiesen. Hier findet sich unter dem Punkt 2.3, dass DIN 18 017-3:2009-09 die lüftungstechnischen Anforderungen nach den Abschnitten 2 bis 2.2 erfüllt, wenn in den Wohnungen keine fensterlosen Küchen und Kochnischen vorhanden sind. Der Text soll nur klarstellen, dass auch abweichend von dieser Bauaufsichtlichen Richtlinie die bauaufsichtlichen lüftungstechnischen Anforderungen anders erfüllt werden können. Umgekehrt gilt dann auch, dass Abweichungen von DIN 18 017-3 möglich sind, solange die Anforderungen erfüllt sind.

Gleichzeitigkeit der Abluftvolumenströme sollte Beachtung finden

Der planmäßige Mindest-Abluftvolumenstrom nach Abschnitt 4.1.1 der DIN 18 017-3 bei bedarfsgeführten Entlüftungsanlagen beträgt während der Nutzung 60 m3/h für Bäder und darf bei Toilettenräumen auf 30 m3/h reduziert werden. Die Werte dürfen aus Gründen der Energieeinsparung (siehe FAQ in [3]) auf nicht mehr als das Doppelte erhöht werden.

Da diese Volumenströme nur zeitweise benötigt werden, erhebt sich die Frage, wie die Außenluftdurchlässe (ALD) und Überströmluftdurchlässe (ÜLD) bei mehreren Ablufträumen in einer Wohnung auszulegen sind. Nach Gleichung (1) der Norm geht der planmäßige Mindest-Abluftvolumenstrom je Nutzungseinheit (NE) in die Anzahl der ALD bzw. nach Gleichung (2) in den Überströmluftvolumenstrom der Wohnung ein.

Das wurde in der Praxis bisher so interpretiert, dass die Summe der Abluftvolumenströme aus den einzelnen Bädern bzw. Toilettenräumen einzusetzen ist, was zu Schwierigkeiten geführt hat, wenn als ALD Fensterfalzlüfter Verwendung finden sollten. Die Leistung der Fensterfalzlüfter liegt in einer Größenordnung von 4 bis 11 m3/h je Fenster bei 8 Pa Differenzdruck, allerdings mit abnehmenden Schalldämmwerten bei höheren Volumenströmen. Sinnvoll wäre deshalb, wenn ein Gleichzeitigkeitsfaktor vorangestellt wird.

Sollten dennoch alle Ablufträume gleichzeitig benutzt werden, würde eine verminderte ALD-Anzahl nur bewirken, dass die Entlüftung etwas länger dauert. Es wird darauf hingewiesen, dass das Raumvolumen im Abschnitt 4.1.1 nicht berücksichtigt wird. Somit wird bei einheitlichem Volumenstrom mehrerer Ablufträume mit unterschiedlichem Raumvolumen die Zeit für den Luftaustausch ohnehin unterschiedlich in den einzelnen Räumen ausfallen. Da das auch für die unterschiedlichen planmäßigen Mindest-Abluftvolumenströme bei „Dauernd gelüftet mit 40 m3/h“ und „Bedarfsgeführt gelüftet mit 60 m3/h“ gilt, ist davon auszugehen, dass keine Anforderung an die Zeit für den Luftaustausch gestellt wird.

Die Austauschzeit wird auch durch die zeitlich veränderliche Infiltration schwanken, da diese bei der Auslegung der ALD angerechnet wird. Weiterhin ist zu beachten, dass durch die einfache Summation bei dauerndem Betrieb die höheren Lüftungswärmeverluste nicht mehr gerechtfertigt sind. Die lüftungstechnische Mindestanforderung in [2, Abschn. 2, letzter Satz], dass alle fensterlosen Räume der Wohnung gleichzeitig gelüftet werden können, wird auch bei verminderter Anzahl von ALD erfüllt.

Andererseits könnte man aufgrund des fehlenden Summenzeichens in den Gleichungen (1) und (2) in DIN 18 017-3 zu dem Schluss kommen, dass man bei der Festlegung des Gesamtvolumenstroms für die Wohnung freie Hand hat. Es könnte sich beispielsweise auch eine Maximalwertbildung über die einzelnen Ablufträume anbieten. Hier sollte bei der Überarbeitung der Norm eine Klarstellung vorgenommen werden.

Nach [3, Pkt. 10] gilt DIN 18 017-3 nicht für große fensterlose Bäder oder Bäder mit Whirlpools. Daher sollte ein Hinweis im Anwendungsbereich und / oder im Abschnitt 4.1.1 erscheinen, der z. B. das maximale Luftvolumen des Bades definiert. Die Beispielrechnungen in [3] beziehen sich auf 10 m3 Raumvolumen, was bei einer minimalen lichten Raumhöhe von 2,5 m einer Grundfläche von max. 4 m2 entspricht.

Bei gleichzeitigem Betrieb mehrerer Abluftventilatoren, werden aufgrund der Druckverhältnisse in der Wohnung die planmäßigen Abluftvolumenströme nicht eingehalten. Vergleichbar ist die Situation mit der Parallelschaltung von Ventilatoren. Abb. 2 zeigt exemplarisch, wie sich die Betriebspunkte ändern, wenn zwei Badlüfter im Einsatz sind, die in der Stufe 60 m3/h je Bad betrieben werden sollen. Erfolgt die Auslegung der ALD und ÜLD in der NE für 60 m3/h (Maximalwertauslegung, Fall 1), so beträgt der Gesamtvolumenstrom durch beide Bäder bei gleichzeitigem Betrieb ca. 80 m3/h. Bei gleichen Druckverlusten also ca. 40 m3/h je Bad. Bei der Summenauslegung (Fall 2) der ALD und ÜLD für 120 m3/h steigt der Volumenstrom bei Einzelbetrieb auf ca. 65 m3/h aufgrund der geringeren Druckverluste.

Dieser geringe Anstieg ist durch die Steilheit der Kennlinie in diesem Bereich begründet. Eine steile Kennlinie fordert DIN 18 017-3 [1, Bild 7], um Stördrücken von außen zu begegnen. Durch die Parallelschaltung verändert sich die Steilheit der Gesamtkennlinie etwas. Bei einem Bad mit 10 m3 Raumvolumen würde sich im Fall 1 die Entlüftung um ca. 5 min verlängern, was durchaus akzeptabel erscheint und den Vorteil geringerer Lüftungswärmeverluste durch Infiltration bei Nichtbetrieb hat.

Bei der stationären Berechnung der Lüftungsheizlast zur Auslegung der Heizanlage sollte man für den kurzzeitigen Betrieb einen Tagesmittelwert des Volumenstroms ansetzen, z. B.: 8-malige Benutzung × (60 m3/60 min × 10 min/Benutzung + 15 m3 Nachlauf/Benutzung) / 24 h = 8 m3/h. Dabei ergeben sich jedoch so geringe Werte, dass man sie auch vernachlässigen kann, wenn man sie auf die Aufenthaltsräume verteilt.

Für den kurzzeitigen Betrieb ist davon auszugehen, dass die Raumlufttemperatur etwas abgekühlt wird. Die Raumtemperaturregelung wird zwar die Heizung hochfahren, jedoch kann nur der konvektive Anteil diese Last sofort auffangen. Nur eine Luftheizung könnte für einen schnellen Ausgleich sorgen. Die in vielen Programmen zur Heizlastberechnung angebotenen Auswahlmöglichkeiten sollten für den kurzzeitigen Betrieb abgewählt werden.

Problembereich ALD

Die Nachströmung über ALD ist nicht problemlos. Nach [2, Abschn. 2.1.1 und 2.2, jeweils letzter Satz] sollen ALD absperrbar ausgeführt werden. Unter Berücksichtigung aller Anforderungen ergibt sich jedoch eine Pflicht zur Absperrbarkeit: Für den Katastrophenfall und zur Unterbindung unangenehmer Gerüche von außen müssen ALD absperrbar sein [4].

Fensterfalzlüfter sind nicht absperrbar. Eine Klappe sorgt hier nur für eine obere Begrenzung der Zuströmung bei zu hoher Windgeschwindigkeit. Ob die ALD regelbar sein dürfen, wird in DIN 18 017-3 nicht behandelt. Falls sie regelbar ausgeführt werden, z. B. nach der Feuchte im jeweiligen Raum oder nach der Außenlufttemperatur, stellt sich wieder die Frage nach der Austauschzeit der Luft zur Abfuhr der Gerüche aus den Ablufträumen. Die steile Lüfterkennlinie wirkt jedoch dem Schließen der ALD entgegen, sodass der Volumenstrom in etwa erhalten bleibt, aber der Geräuschpegel steigen kann.

Bei Fußbodenheizungen, aber auch bei Heizkörpern unter dem Fenster, ist mit Zugbelästigungen zu rechnen, da der konvektive Anteil der Heizleistung nicht ausreicht, um den Kaltluftabfall aufzufangen. Das haben Raumluftströmungssimulationen der TU Dresden ergeben. Auch aus der Praxis sind Beschwerden über Zugluft bekannt, was mietrechtliche Konsequenzen haben kann. Das Amtsgericht Frankfurt am Main hat entschieden, dass Zugluft in einem Passivhaus einen Mietmangel darstellt und eine Mietminderung von 10 % gerechtfertigt ist (AG Frankfurt/Main 33 C 1251/17).

In dem Passivhaus wurden eine Fußbodenheizung und eine Lüftungsanlage mit WRG eingebaut. Die eingebauten Zuluftdurchlässe waren jedoch nicht geeignet, die Zuluft mit Untertemperatur von der Decke zugfrei in den Raum einzubringen. Offenbar waren die Lufteintrittsgeschwindigkeit und -temperatur zu gering, um einen Coanda-Effekt auszunutzen. Eventuell wurde auch die Einbauvorschrift für die Ausnutzung eines Coanda-Effektes nicht eingehalten. Bei einem ALD wird der Kaltluftabfall noch verstärkt, wenn das Bauteil unterhalb des ALD eine schlechte Wärmedämmung aufweist.

Dass eine solche Lüftungslast durch die Auslegung nicht kompensiert wird, liegt auch an der Heizlastnorm DIN EN 12 831. In ihrer Berechnung erfolgt keine Anpassung der erforderlichen Heizleistung an die Lastart (hier rein konvektiv). Die Heizlast nach dieser Norm stellt immer noch eine reine Gebäudeeigenschaft dar, was bei der Kühllastberechnung nach VDI 2078 nicht mehr vorausgesetzt wird. Dort wird zwischen konvektiver und Strahlungslast unterschieden und der Konvektivanteil der Anlagenleistung geht in die Berechnung ein [5]. Der Strahlungsanteil der Heizleistung kann gegen den Kaltluftabfall nur dann wirken, wenn die Heizfläche das Bauteil unterhalb des ALD „sieht“ – also günstige Einstrahlverhältnisse vorliegen und es zu einer ausreichenden Erwärmung kommt, z. B. durch die Anordnung des ALD hinter einem Heizkörper.

DIN EN 12 831 gibt ein stationäres Berechnungsverfahren an. Die Außentemperatur für die Auslegung wird hierfür über den Zeitraum von zwei Tagen gemittelt, obwohl man den Mittelungszeitraum der Wärmespeicherfähigkeit anpassen muss [6]. Dadurch gehen die Informationen über Temperaturen, welche zeitweise unterhalb der Normaußentemperatur liegen, verloren. Im Beispiel Abb. 3 liegt die gemessene Außenlufttemperatur 23 Stunden eines Tages mit bis zu – 20,3 °C unterhalb der Normaußentemperatur von – 14 °C. Die Lüftungsheizlast wird in der Realität jedoch ungedämpft in voller Höhe, sofern keine WRG vorhanden ist, sofort wirksam, was durch die höhere Normaußentemperatur nicht berücksichtigt wird.

Im Betrieb wird die Heizleistung entsprechend der Heizkurve nach der Außenlufttemperatur durch Absenkung der Vorlauftemperatur verringert, was zu einer weiteren Absenkung der konvektiven Leistung führt, aber auch zu einem geringeren Zugluftrisiko durch die steigende Außenlufttemperatur. Ob die konvektive Leistung dabei mehr abnimmt, als die langwellige Strahlungsleistung müsste noch untersucht werden. Dabei müsste auch der Mittelungszeitraum für die Außenlufttemperatur zum Nachfahren der Heizkurve in der Regeleinrichtung der Heizzentrale beachtet werden.

Man kann daher davon ausgehen, dass die konvektive Heizleistung für die Lüftungslast unterdimensioniert ist und daher Zugerscheinungen vor allem beim dauernden Lüftungsbetrieb zumindest zeitweise sehr wahrscheinlich sind. Besonders betroffen davon sind Nutzungseinheiten mit wenig Aufenthaltsräumen (1-Zimmer-Wohnung, Studentenwohnheime, Hotels) in denen die gesamte Außenluftnachströmung nur in einem Raum eingebracht wird. Das gilt insbesondere auch für die Auslegung nach Nennlüftung gemäß DIN 1946-6 [7].

Beispiel: Eine Wohnung in einem gerade errichteten Studentenwohnheim hat ein Zimmer mit 19,05 m2 und ein fensterloses Bad mit 3,57 m2. Die lichte Raumhöhe beträgt 2,60 m. Daraus ergibt sich das Raumvolumen des Zimmers zu 49,53 m3. Die Lüftungsanlage nach DIN 18 017-3 wird dauerhaft im Zimmer mit 40 m3/h Nachströmung betrieben. Für das Beispiel im Abb. 3 ist die Heizung bei 20 °C Raumlufttemperatur und einem Luftwechsel im Zimmer von 40 m3/h : 49,53 m3 = 0,81 h-1

um also rund 16 % unterdimensioniert.

Ein weiterer Problempunkt ist die Übertragung von Gerüchen aus den unteren Wohnungen über die eigenen ALD, welche besonders bei Ansaugung mit dauerhafter Lüftung nicht hinnehmbar ist. Hierzu gibt es ein aktuelles Urteil (LG Berlin, Az.: 65 S 362/16) über die Beeinträchtigung durch Nikotingeruch aus einer unteren Wohnung. Danach darf ein Mieter wegen der Geruchsbelästigung im darüber liegenden Schlafzimmer nicht während der Nachtzeit aus dem Zimmerfenster rauchen, ansonsten ist eine Mietminderung beim oberen Mieter von 3 % gerechtfertigt.

Für den Einbau der ALD ist nach der EU-Bauproduktenverordnung (EU-BauPVO [8]) zu beachten, dass der Hersteller der Fenster beim Einbau von Fensterfalzlüftern bzw. von ALD in die Außenbauteile eine Leistungserklärung abgeben muss, welche u. a. die Schalldämmwerte mit ALD angeben. Als Hersteller gelten auch Bauhandwerker, die eine Veränderung des gelieferten Bauproduktes durch den Einbau von ALD vornehmen. Allerdings ist noch nicht geklärt, ob der Artikel 5 der EU-BauPVO in diesen Fällen greift. Hiernach kann von der Abgabe einer Leistungserklärung abgesehen werden, wenn es sich um Sonderanfertigungen handelt, die nicht im Rahmen einer Serienfertigung, sondern im besonderen Auftrag gefertigt wurden. Die Frage, ob nicht der größte Teil des Bauteils eine Serienfertigung darstellt, müssen wohl die Gutachter und Gerichte klären.

Wird jedoch eine bestimmte Schallschutzklasse vereinbart, müssen zur Berechnung des Schallschutzausweises ohnehin die veränderten Schalldämmwerte durch den ALD bekannt sein. Auch bei der Berechnung des Schalldämm-Maßes sind gemäß DIN 4109-1 [9] die Lüftungsöffnungen zu berücksichtigen. Im zulässigen Wert gehen der Außenlärmpegel und die Raumart ein.

Problembereich ÜLD

Der Einbau von ÜLD ist hinsichtlich Schall-, Geruchs-, Staub- und Lichtübertragung von Raum zu Raum ebenfalls problematisch. Hier gelten die gleichen Anforderungen der EU-BauPVO wie oben beschrieben. Nach FprEN 14 351-2 [10] können die Schalldämmwerte im Referenzverfahren gemessen werden oder es erfolgt im Alternativverfahren eine Zuordnung nach Merkmalen, z. B. nach der Art der Dichtung im normativen Anhang, Tabelle B.2. Für eine Tür ohne Bodendichtung mit einem Höchstabstand vom Boden von 10 mm würde die Tür nach Tabelle B.2 eine Schalldämmung von 15 dB haben. Dieser Wert wird im CE-Kennzeichen eingetragen. Für bessere Schalldämmwerte wäre eine Bodendichtung notwendig, wodurch ein Türunterschnitt nicht mehr möglich ist.

Außerdem könnte unabhängig von der EU-BauPVO eine bestimmte Schallschutzklasse für den eigenen Wohnbereich vereinbart werden, z. B. nach VDI 4100 [11] oder nach dem DEGA-Memorandum 104 [12]. Für die Erstellung eines Schallschutzausweises werden auch die Schallschutzwerte der Innentüren benötigt, welche mit ÜLD ermittelt werden müssen. Nach der DEGA-Schallschutzklasse EW1 (Mindestanforderung) würden 15 dB für Zimmertüren in / von schützenswerten Räumen (Schlaf- oder Kinderzimmer) nicht mehr ausreichend sein. Bei geschlossenem Grundriss wären mindestens 17 dB und bei offenem Grundriss mind. 22 dB notwendig.

Die FprEN 14351-2 ist als Schluss-Entwurf noch nicht harmonisiert. In die Liste der Technischen Baubestimmungen werden nur harmonisierte Normen eingetragen. Es wird aber davon ausgegangen, dass die Eintragung erfolgt, sobald der Normungsprozess beim CEN vollständig durchlaufen ist. Im Vorwort der Norm ist bereits ihre Harmonisierung anvisiert. Sobald die harmonisierte Norm (hEN) im EU-Amtsblatt erscheint, muss sie eingehalten werden, um die Konformität mit der Direktive zu bestätigen (Übergangsfristen sind geregelt). Eine Direktive (Verordnung) ist europäische Gesetzgebung, die Norm wird damit ein Teil davon. Vorher ist sie (nur) Teil des Technischen Regelwerks, welches herangezogen werden kann und sollte, wenn keine gleichwertigen und / oder besseren Vorgaben und Standards existieren. Das DIN hat sich als Mitglied in der europäischen Normung verpflichtet, diese Standards zu übernehmen und alle entgegenstehenden nationalen Standards innerhalb einer Frist zurückzuziehen.

Der Schallschutz im eigenen Wohn- und Arbeitsbereich ist in DIN 4109-1 zwar ausgenommen, jedoch gilt dies nicht für Geräusche von Anlagen der Raumlufttechnik, die vom Nutzer nicht beeinflusst werden können. ÜLD kann man zu den Anlagen der Raumlufttechnik zählen, da sie auch Strömungsgeräusche verursachen, vor allem bei großen Volumenströmen durch kleine Flächenquerschnitte. Bei einem nutzerunabhängigen Betrieb gibt DIN 4109-1 in Tabelle 10 maximal zulässige Schalldruckpegel für raumlufttechnische Anlagen im eigenen Wohnbereich an. Um den zulässigen Wert zu überprüfen, muss der Schalldruckpegel des ÜLD bekannt sein.

Bei Innentüren kommt noch hinzu, dass zur Begrenzung der Lichtübertragung der untere Luftspalt nach DIN 18 101 [13] unter Berücksichtigung der Bauelementtoleranzen auf ca. 10 mm begrenzt ist. Bei dem üblichen 88,5 cm breiten Wandöffnungsmaß entspräche das einem freien Querschnitt für die Tür von ca. 80 cm2, der durch den Türunterschnitt nicht überschritten werden darf. Nach Gl. (33) in DIN 1946-6 wären damit bei Türen mit Dichtung seitlich und oben nur maximal 32 m3/h Überströmung möglich. Die Mindestfläche von 150 cm2 in [1, Abschn. 4.2.3] dürfte für Türunterschnitte daher im Wohnungsbau kaum zu erfüllen sein.

Demzufolge müssten in vielen Fällen ÜLD mit Schall- und Lichtschutz eingebaut werden, die aber die Baukosten verteuern. Ist ein Türunterschnitt ausreichend, ist darauf zu achten, dass zur Vermeidung des Aufquellens die Schnittflächen versiegelt werden, was in der Praxis häufig unterlassen wird. Außerdem darf ein Teppich nicht den unteren Luftspalt verkleinern.

Neues Konzept: Zuluftleitung für fensterlose Ablufträume

Die vorstehenden Ausführungen zeigen, dass die lüftungstechnischen Anforderungen nach [2, Abschn. 2] (keine Zugbelästigungen und keine Übertragung von Gerüchen in andere Räume) mit dem ALD/ÜLD-System nicht immer erfüllbar sind. DIN 18 017-3 schreibt jedoch als einzige Art der Nachströmöffnung dieses System vor, obwohl nach [2, Abschn. 2.1.1] die Zuluft auch über eine zentrale Stelle in der Wohnung den fensterlosen Räumen zugeführt werden kann. Mit der Beschränkung auf ALD und ÜLD in den Aufenthaltsräumen als einzige Option für die Nachströmung erfüllt die derzeitige DIN 18 017-3 (siehe dort 4.2.1) nicht vollständig die Möglichkeiten aus [2, 2.1.1], was im Widerspruch zu [2, Abschn. 2.3] steht.

Ein Ausweg aus dem ALD/ÜLD-Dilemma könnte eine Zuluftleitung innerhalb der Wohnung von der Außenwand zum fensterlosen Abluftraum sein. Eine Lüftung mit kalter Außenluft ist auch beim Bad mit Fenster gegeben. Nach der Nutzung wird das Fenster zur Lüftung geöffnet. Ein mechanisches Abluftsystem mit eigener Zuluftleitung ist auch nach [2, Abschn. 2.1.1] für fensterlose Küchen erforderlich.

Üblicherweise wird die Lüftung nach DIN 18 017-3 auch dafür genutzt, um gemäß DIN 1946-6 [7, Abschn. 4.2.1] die notwendige Lüftung zum Feuchteschutz zu realisieren. DIN 1946-6 geht davon aus, dass die gesamte Wohnung dauerhaft gelüftet werden muss. Es gibt aber auch noch die Möglichkeit, dass nur einzelne Räume versorgt werden oder keine lüftungstechnische Maßnahme notwendig ist:

Die Infiltration könnte ausreichend sein für die Lüftung zum Feuchteschutz.

Einige Bauherren wollen nur die Schlaf- und Kinderzimmer zur Straße aus Schallschutzgründen mechanisch lüften (siehe auch BER-Urteil OVG 6 A 31.14).

Demnächst wird ein Lüftungskonzept mit manueller Fensterlüftung vorgestellt, welches raumweise aufgrund der Feuchtelast angesetzt wird. Für einige Räume könnte die manuelle, zumutbare Fensterlüftung ausreichend sein.

Die Räume werden einzeln mit einem dezentralen Lüftungsgerät oder einer Zu-/Abluftanlage gelüftet.

Wenn also die Lüftung zum Feuchteschutz in den Aufenthaltsräumen auf andere Weise gesichert ist, kann die Zuluftleitung zum Einsatz kommen. Dabei ergeben sich folgende Vorteile:

1. Die direkte Zufuhr hat den energetischen Vorteil, dass die Außenluft durch die Heizung in den durchströmten Räumen nicht erwärmt werden muss, sofern ein Mindestluftwechsel gerade nicht benötigt wird. Signifikant ist dieser Vorteil jedoch nur bei dauerhafter Lüftung, z. B. bei Zentralentlüftungsanlagen. Die Heizung im Bad muss beim bedarfsgeführten Lüftungsbetrieb nicht die zugeführte Außenluft erwärmen, da die 60 m3/h nur kurzzeitig strömen. Beim Bad mit Fenster erfolgt auch keine Höherdimensionierung der Heizung aufgrund der Fensterlüftung und das Thermostatventil sollte während der Lüftung auf Frostschutz gedreht sein. Für einen längeren Aufenthalt im Bad empfehlen sich jedoch ein Auslegungszuschlag, der dem oben genannten Tagesmittel entspricht und eine Heizfläche mit hohem Konvektivanteil.

2. Ein Heizregister zur geringen Vorwärmung kann optional eingebaut werden, z. B. zur Verminderung der Kondensationsgefahr an der Zuluftleitung. Damit wäre auch eine Erwärmung mittels erneuerbarer Energien möglich, z. B. bei einem elektrischen Heizgerät mit Strom aus einer Photovoltaik-Anlage. Zu beachten ist jedoch, dass ein Elektroheizgerät einen Mindestvolumenstrom benötigt, um ein Durchbrennen der Elektrodrähte zu verhindern, dazu ist in der Regel ein Luftstromwächter vorzusehen.

3. Mit einer Zuluftleitung werden auch Zugbelästigungen durch ALD in den Aufenthaltsräumen vermieden. Man wäre auch flexibler mit dem Anbringungsort des ALD für die Zuluftleitung, z. B. Ansaugung nicht auf Seite der Hauptverkehrsstraße, wodurch der Schadstoffeintrag geringer wäre.

4. Das Problem mit der Gleichzeitigkeit hat sich erledigt. Es könnte nur noch bei der Auslegung eines Zuluftleitungsnetzes von Bedeutung sein.

5. Am Außenlufteintritt in die Zuluftleitung kann ein Luftfilter eingesetzt werden, um hauptsächlich Zuluftleitung und Ventilator zu schützen. Die Ventilatorleistung ist entsprechend anzupassen.

6. Die Problematik der erhöhten Schall- und Lichtübertragung durch die ÜLD (z. B. im Türunterschnitt) würde entfallen. Ebenso gibt es keine Geruchs- und Staubübertragung in andere Räume (siehe auch [1, Abschn. 4.5]).

7. Die Infiltration ist durch den ausbleibenden Unterdruck in der Wohnung um 50 bis 86 % geringer und muss für die Planung der Entlüftungsanlage nicht mehr berechnet werden. Beim ALD/ÜLD-System ist auch die erhöhte Infiltration aufgrund dieser Luftdurchlässe bei abgeschalteten Ventilatoren zu beachten. Hier wird eine freie Lüftung wirksam, was zu unnötigen Lüftungswärmeverlusten führt.

8. Es gibt auch keine Probleme mit dem maximalen Differenzdruck, wenn raumluftabhängige Feuerstätten vorhanden sind.

9. Für die Feuchteregelung ist nur ein Außenfühler notwendig, mit dem das Feuchtepotenzial errechnet werden kann. Dadurch kann die Zufuhr von zu feuchter Außenluft unterbunden werden, siehe [4].

10. Bei dauerhaftem Luftvolumenstrom in den Aufenthaltsräumen kann in Zeiten geringer Feuchteproduktion die relative Raumluftfeuchte im Winter auf unter 40 % sinken, was die Infektionsgefahr durch Viren begünstigt. Bei einer Zuluftleitung kann dieses Risiko nur im Abluftraum auftreten, welches durch die unten genannte Regelungsart zudem minimiert wird.

Anforderungen an die Zuluftleitung wären, dass sie gedämmt sein sollte, um Kondensation auf der Außenseite zu vermeiden und dass der Zulufteintritt abgesperrt werden kann. Dimensionierungshinweise für den Leitungsquerschnitt und die Wärmedämmung sollten vorliegen. Die Zuluftleitung kann mit einer höheren Luftgeschwindigkeit als die ÜLD ausgelegt werden, da Strömungsgeräusche durch die Leitung selbst gedämpft werden. Sind mehrere Ablufträume mit eigener Zuluftleitung vorhanden, sollten die Innentüren der Ablufträume möglichst dicht ausgeführt werden, ggf. mit einer Bodendichtung. Ansonsten könnten beim Betrieb eines Ventilators in einem Abluftraum noch nicht abgeführte Gerüche und Feuchte aus den anderen Ablufträumen angesaugt werden, da über deren Zuluftleitung eine Nachströmung vorhanden ist. Werden für mehrere Ablufträume die Zuluftleitungen zu einem Leitungsnetz verbunden, muss für jeden Abluftraum eine Rückschlagklappe vorgesehen werden.

Anforderungen an die Regelung wären beispielsweise, dass die Entlüftung erst nach der Nutzung im vollen Umfang aktiviert wird, was auch dem Fensterlüftungsbetrieb im Bad mit Fenster entsprechen würde. Dadurch werden Zugbelästigungen mit kalter Außenluft während der Nutzung vermieden. Ein VOC-Sensor im Abluftraum, sowie Feuchte- und Temperatursensoren im Abluftraum und in der Zuluftleitung könnte die notwendige Laufzeit des Ventilators bestimmen, wobei ein reduzierter Anlauf für die Zeit während der Nutzung in Abhängigkeit der Außenlufttemperatur sinnvoll wäre. Mit einem verzögerten Lüftungsbeginn könnte verhindert werden, dass nach jedem Händewaschen der Ventilator anspringt.

Abluftleitung im eigenen Wohnbereich

Denkbar ist auch, die Abluftleitung als Alternative innerhalb der Wohnung zu einer Außenwand zu führen. Dadurch wären keine Brandschutzabschottungen und kein geringer dauerhafter Luftvolumenstrom zur Aufrechterhaltung einer gerichteten Strömung in Zeiten geringen Luftbedarfs notwendig. Für das TRY Potsdam in der Heizzeit 01.10. bis 30.04. bei 20 °C Raumlufttemperatur und 15 m3/h dauerhaftem Mindest-Abluftvolumenstrom (siehe Empfehlung in [1, Abschn. 4.1.1]) würden zur Aufheizung der Außenluft ca. 400 kWh je Abluftraum benötigt werden. Bei derzeit 7 Ct/kWh für Gas beträgt die maximale Einsparung ohne Nutzung des Abluftraumes 28 Euro/a. Hinzu kommen die Kosten für den elektrischen Energieverbrauch des Ventilators.

Eine Wärmerückgewinnung von der Abluft- zur Zuluftleitung wäre möglich, lohnt sich aber nur bei dauerhaftem Luftvolumenstrom. Anlässe könnten aber auch das regelmäßige Trocknen von Wäsche in den Ablufträumen oder die Erhöhung des thermischen Komforts während der Nutzung sein. Bei einem platzsparenden „Rohr in Rohr“-System sollte beachtet werden, dass die Rohre absolut luftdicht sind und dass es zur Kondensation im Rohr kommen kann. Vermutlich wird die Erhöhung der Zulufttemperatur bei diesem System aufgrund der kleinen Wärmeübertragungsfläche allerdings sehr gering ausfallen. Vorstellbar sind aber auch andere rekuperative WRG-Systeme.

Hinweise und Vorschläge zur Regelung

In Abschnitt 4.1.1 der DIN 18 017-3 werden auch Szenarien zur Regelung empfohlen. Auch hier sollte die Norm an den Stand der Technik angepasst werden. Werden Sensoren zur Messung der stofflichen Belastung in Verbindung mit einer Elektronik eingesetzt, ergeben sich neue Möglichkeiten des Lüftungsbetriebs. So könnte beispielsweise gegenüber der Norm die umgekehrte Betriebsweise (Inversbetrieb) aus Gründen der thermischen Behaglichkeit sinnvoller sein (siehe oben). In der Norm werden 60 m3/h während der Nutzung, mit einer etwas niedrigeren Temperatur der Aufenthaltsräume gegenüber der Badezimmertemperatur und 15 m3/h Nachlauf empfohlen. 15 m3/h während der Nutzung und 60 m3/h Nachlauf bis zur Sensor- oder Zeitausschaltung könnten Zugerscheinungen vermeiden. Bei verputzten Bädern, etwa mit Kalkpressspachtel, sollte zur Berücksichtigung einer verzögerten Desorption der Nachlauf verlängert werden.

Mit einem Feuchtesensor kann die Lüftung so geregelt werden, dass sie auf 0 m3/h reduziert werden kann, nicht nur in Zeiten geringen Luftbedarfs (nachts). Der Feuchteschutz ist somit gewährleistet, da ein hoher Feuchteanfall, z. B. durch Wäschetrocknen oder durch Desorption erfasst wird. Voraussetzung hierfür ist, dass die Entlüftungsanlage nicht der Lüftung zum Feuchteschutz in der Nutzeinheit dient.

Der gleichzeitige Lüftungsbetrieb bei mehreren Ablufträumen könnte mittels Signal-übertragung koordiniert werden. Dadurch wären Einsparungen bei den ALD und ÜLD möglich.

Der Hinweis auf die Wärmeschutzverordnung 1995 (WSchV 95) ist nicht sinnvoll für innen liegende Räume, da WSchV und EnEV nur Anforderungen an Außenbauteile stellen. Maßgeblich sind außerdem nur die Wärmebrücken mit ihrem fRsi-Wert nach DIN 4108-2 [14]. Dieser wurde erst 2001 mit der DIN 4108-2 eingeführt und ist mit  0,7 festgelegt. Im innen liegenden Bad gelten andere Bedingungen, als sie an Außenbauteile zu stellen sind. Der Hinweis auf die WSchV 95 kann daher auch nur dann gelten, wenn der Abluftraum ohne Fenster ein Außenbauteil besitzt, was bei innen liegenden Bädern selten der Fall ist. Dagegen sind durch den Hinweis auf einen Mindest-fRsi-Wert auch innen liegende Räume mit Bauteilen, z. B. zum kalten Treppenhaus oder unbeheizten Nachbarraum, eingeschlossen.

Fazit

Obwohl die Bauaufsichtliche Richtlinie über die Lüftung fensterloser Küchen, Bäder und Toilettenräume in Wohnungen bzw. DIN 18 017-3 fordern, dass die Schall-, Geruchs-, und Staubübertragung von Raum zu Raum in der Wohnung zu vermeiden ist, werden in der Norm für die Nachströmung nur ALD und ÜLD favorisiert. Durch die Überströmung werden genau diese Anforderungen nicht eingehalten. Hinzu kommt noch ein Lichtübertrag, unnötige Lüftungswärmeverluste zu Zeiten ohne Lüftungsbedarf und ein möglicher Keim- und Virenübertrag.

Die Ausführungen zeigen, dass eine Überarbeitung mit einigen Klarstellungen in DIN 18 017-3 notwendig ist. Dabei sollten auch neue technische Möglichkeiten, z. B. bei der Regelung, sowie Alternativen, z. B. die Zuluftleitung zu Ablufträumen, berücksichtigt werden. Die Anforderungen an die Zuluftleitung sind hier nur angedeutet und näher zu spezifizieren. Das Gleiche gilt für die Abluftleitung im eigenen Wohnbereich.

Auch die Berechnung der Lüftungsheizlast bzw. Art und Anordnung der Heizflächen ist zu überdenken, um das Risiko von dauerhaften Zugerscheinungen durch ALD in den Aufenthaltsräumen durch eine ausreichende Heizleistung zu reduzieren.

Der Autor bedankt sich für die zahlreichen Anregungen und Informationen aus der Praxis, Normung, öffentlichen Hand, Redaktion und von einem Hersteller.

Literatur

 [1] DIN 18 017-3 Lüftung von Bädern und Toilettenräumen ohne Außenfenster – Teil 3: Lüftung mit Ventilatoren. Berlin: Beuth Verlag, September 2009

 [2] Fachkommission Bauaufsicht der Bauministerkonferenz: Bauaufsichtliche Richtlinie über die Lüftung fensterloser Küchen, Bäder und Toilettenräume in Wohnungen. Stand April 2009, zuletzt geändert durch Beschluss der Fachkommission Bauaufsicht vom 1. Juli 2010. Download auf www.is-argebau.de

 [3] Höß, A.: FAQ DIN 18 017-3. Bietigheim-Bissingen: Fachverband Gebäude-Klima, www.fgk.de

 [4] Nadler, N.: Ist eine kontinuierliche Lüftung zum Feuchteschutz zielführend?. Stuttgart: Gentner Verlag, TGA 08-2017,  Webcode  778731

 [5] Nadler, N.: Kühllastberechnung für Bauteilanlagen. Düsseldorf: Springer-VDI-Verlag, HLH Bd. 59 (2008)

 [6] Nadler, N.: Neue Außenlufttemperaturen für die Heizlastberechnung. Gesundheits-Ingenieur (GI) 133 01-2012 Heft 1

 [7] DIN 1946-6 (Entwurf) Raumlufttechnik – Teil 6: Lüftung von Wohnungen – Allgemeine Anforderungen, Anforderungen an die Auslegung, Ausführung, Inbetriebnahme und Übergabe sowie Instandhaltung, Berlin: Beuth Verlag, Januar 2018

 [8] Verordnung (EU) Nr. 305/2011 des Europäischen Parlaments und des Rates vom 9. März 2011 zur Festlegung harmonisierter Bedingungen für die Vermarktung von Bauprodukten und zur Aufhebung der Richtlinie 89/106/EWG des Rates. Amtsblatt der Europäischen Union vom 04. April 2011, L88/5

 [9] DIN 4109-1 Schallschutz im Hochbau — Teil 1: Mindestanforderungen. Berlin: Beuth Verlag, Januar 2018

[10] FprEN 14 351-2 (Schluss-Entwurf) Fenster und Türen – Produktnorm, Leistungseigenschaften – Teil 2: Innentüren. Berlin: Beuth Verlag, April 2017

[11] VDI 4100 Schallschutz im Hochbau – Wohnungen – Beurteilung und Vorschläge für erhöhten Schallschutz. Berlin: Beuth Verlag, Oktober 2012

[12] DEGA BR 0104 Memorandum: Schallschutz im eigenen Wohnbereich. Berlin: Deutsche Gesellschaft für Akustik, Fachausschuss Bau- und Raumakustik, Februar 2015, Download auf www.dega-akustik.de

[13] DIN 18 101 Türen – Türen für den Wohnungsbau – Türblattgrößen, Bandsitz und Schlosssitz – Gegenseitige Abhängigkeit der Maße. Berlin: Beuth Verlag, August 2014

[14] DIN 4108-2 Wärmeschutz und Energie-Einsparung in Gebäuden –Teil 2: Mindestanforderungen an den Wärmeschutz. Berlin: Beuth Verlag, Februar 2013

Inhaltsübersicht

  1. Teil: Entlüftung fensterloser Ablufträume hinterfragt
  2. Teil: Dipl.-Ing. Norbert Nadler
  • 1  In vielen Gebäuden befinden sich Bäder und WCs ohne zu öffnende Fenster. Diese Räume müssen unmittelbar durch eine mechanische Lüftungsanlage entlüftet werden können.

  • 2  Einzel- und Parallelbetrieb zweier Lüfter für zwei verschiedene Netzkennlinien.

  • 3  Verlauf der Außenlufttemperatur während einer realen Kälteperiode in Berlin mit dem Zweitagesmittelwert, der heute noch gilt.

  • 4  Bei Fußbodenheizungen, aber auch bei Heizkörpern unter dem Fenster, ist bei ALD, insbesondere wenn diese für die bedarfsgeführt Lüftung nach DIN 18 017-3 ausgelegt werden, mit Zugbelästigungen zu rechnen, da der konvektive Anteil der Heizleistung nicht ausreicht, um den Kaltluftabfall aufzufangen. Auch aus der Praxis sind Beschwerden über Zugluft bekannt, was mietrechtliche Konsequenzen haben kann.

  • 5  In der kalten Jahreszeit kann die Lüftung fensterloser Ablufträume mit Nachströmung über ein ALD/ÜLD-System dazu führen, dass die Luft in den Aufenthaltsräumen zu trocken ist, was die Infektionsgefahr durch Viren begünstigt.

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