Energieberatung - Bauphysik - Konstruktionsplanung
 

Luft

 
  © Rainer Sturm / PIXELIO

In der winterlichen Energiebilanz wirkt sich die Raumluft dadurch aus, dass sie Wärme abtransportiert, wenn sie gewollt oder ungewollt durch die Gebäudehülle ausströmt und mit kälterer Frischluft ersetzt wird. So gesehen wäre der Luftaustausch aus energetischer Sicht zu minimieren.

Andererseits wird Luft durch Atmung "verbraucht": der Sauerstoffgehalt sinkt, der CO2-Gehalt und die Luftfeuchte steigen an. Ebenso entsteht eine Belastung mit Geruchsstoffen und Emissionen aus Baustoffen und Geräten. In ungünstigen Fällen reichern sich auch Pilzsporen in der Luft an.

Luftqualität ist ein wichtiger Behaglichkeitsfaktor. Emissionen können durch die Auswahl "baubiologischer" Produkte minimiert werden und Pilzbefall an Bauteilen oder Einrichtung sollte vorrangig verhindert werden. Die Atmung verbleibt als Triebkraft der "Luftverschlechterung".

Daraus lässt sich eine Forderung nach einer angemessenen kontrollierten Lüftung ableiten, die die akute Luftqualität und/oder die Nutzung berücksichtigt., also am Bedarf orientiert ist. Das Schönreden undichter Gebäudehüllen mit permanenter (Zwangs-) Lüftung ist zwar sicher nicht angemessen, aber mit verbesserter Gebäudehülle muss tatsächlich der Lüftung mehr Aufmerksamkeit gewidmet werden. Es geht nicht um Minimierung, sondern um Optimierung!

Da Lufterneuerung durch Fensterlüftung sehr schnell erfolgen kann, ist manuelle Fensterlüftung, ein möglicher – und der mit Abstand am weitesten verbreitete – Weg. Zur korrekten Einschätzung der Methoden und Zeiten empfehle ich allerdings ein mindestens einmalig durchgeführtes Messprogramm, das den zeitlichen Verlauf von Luftfeuchte und CO2-Gehalt liefert.


Die Grafik (sie wird beim Anklicken oder >hier vergrössert dargestellt) zeigt den Verlauf der Raumtemperatur, der relativen Luftfeuchte und der Kohlendioxid-Konzentration (= CO2-Gehalt) in meinem Büro während vier Stunden. Die vorhandene Fenstertür und die gemauerte Aussenwand stammen aus dem Jahr 1987. Eine Person bei 38 m³ Luftvolumen. Es ist gut erkennbar, wie sich die Luftqualität bei dreimaliger kurzer "Stosslüftung" entwickelte. Zur Bewertung ist die Information wichtig, dass etwa 1.500 ppm (= 0,15%) CO2-Gehalt nach Möglichkeit unterschritten sein sollten bzw. ab der Überschreitung z.B. die Konzentrationsfähigkeit nachlässt und leichte Befindlichkeitsbeeinträchtigungen eintreten können. Ohne Messung ist eine Optimierung bei manueller Lüftung nicht zu leisten, da längere Lüftungphasen zu überhöhten Wärmeabflüssen (an der Temperaturabsenkung ablesbar) führen, ohne wesentlichen Einfluss auf die mittlere CO2-Konzentration zu haben! Wesentlich hilfreicher wäre eine noch häufigere Lüftung, dann eventuell mit verkürzten Lüftungsphasen! Der Mittelwert der dargestellten Messreihe lag bei etwa 1.100 ppm. Es lässt sich aus der Messreihe auch der Energiebedarf abschätzen, der jeweils zur Erwärmung der frisch eingeströmten Kaltluft benötigt wurde, wozu auch noch die Änderung der Wasserdampfgehaltes – abzuleiten aus der relativen Feuchte bewertet werden muss.
Eine Alternative zur manuellen Lüftung über Fenster ist eine mechanische Lüftungsanlage. Es sind verschiedene Konzepte möglich, die entweder nur Luft absaugen (
Abluftsysteme, es strömt dann "diffus" oder durch Aussenluftdurchlässe Aussenluft nach, um den Druckunterschied weitgehend auszugleichen) oder nur Luft zuführen (Zuluftsysteme, umgekehrtes Prinzip). Vollständige Lüftungssysteme (Zu- und Abluft) und Abluftsystem mit Anbindung an Wärmepumpen bieten den entscheidenden Vorteil, das die weitgehende Rückgewinnung der Wärme aus der Abluft möglich ist.

Neben dem Kohlendioxid-Gehalt ist die Luftfeuchte ein Qualitätskriterium, das durch die Lüftung wesentlich beeinflusst wird. Physiologisch sind Luftfeuchten von ca. 35% bis 65% erstrebenswert und gelten als behaglich. Trockenere Luft führt zu trockenen Schleimhäuten und Stimmbändern. Zu trocken ist die Raumluft am ehesten dann, wenn übermässiger Zustrom von Aussenluft stattfindet, zum Beispiel weil die Gebäudehülle sehr undicht ist. Entgegen weit verbreiteter Vorstellungen enthält winterliche Aussenluft selbst dann, wenn die relative Feuchte über 90% liegt, kaum Wasserdampf. Wenn sie erwärmt wird sinkt die relative Feuchte – ohne Aufnahme oder Abgabe von Wasser – auf zum Beispiel 20%. Daher sind auch Fugen in Holzböden und -decken im Winter immer grösser als im Sommer.

Beim umgekehrten Vorgang, der Abkühlung warmer Luft, zum Beispiel an kalten Wandoberflächen, erhöht sich die relative Feuchte bis hin zur Kondensation (100%). Sichtbar werden betroffene Stellen meistens erst durch Schimmelsporen, die sich bereits dann bilden können, wenn in den Poren eines Verputzes bei etwa 80% relativer Feuchte "Kapillar-Kondensation" beginnt. Behagliche 65% Luftfeuchte (20°C) werden dann bedrohlich, wenn  die Temperaturdifferenz zur Wandoberfläche 4 Kelvin (entspricht 4°C) beträgt. Das passiert auf einer typischen Altbauwand von 1960 flächenhaft, wenn aussen die Temperatur auf -10° C absinkt. In Aussenwandkanten und Raumecken (geometrische Wärmebrücken) auch schon bei -3° aussen! Vergleichbar ungünstige Bedingungen können aber auch bei "falsch" konstruierter Innendämmung vorliegen. Im weiteren Sinn sind auch Möbel oder Vorhänge an einer Aussenwand, hinter denen keine Luftbewegung stattfindet, eine solche Innendämmung. Ebenso gefährlich ist eine "überschlägige Beheizung" kalter Räume mit der Raumluft beheizter Nachbarräume.

Wer sich für Tabellen und Berechnungen zu diesen Themen interessiert, wird vielleicht auf meinen >internen links fündig.

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