Luftaustausch

Unter Luftwechsel versteht man in der Bauphysik den Austausch der Raumluft in geschlossenen Räumen. Der Austausch wird mit der Größe Luftwechselrate gemessen, wobei die Einheit 1/h ist und den Anteil der pro Stunde ausgetauschten Luft bezeichnet. Eine Luftwechselrate von 1/h bedeutet, dass das gesamte Luftvolumen des umbauten Raumes innerhalb einer Stunde genau einmal ausgetauscht wird.

Der Luftwechsel ist in Aufenthaltsräumen notwendig für

• die Versorgung mit Sauerstoff
• Abführung des ausgeatmeten Kohlendioxid
• Abführung von Gerüchen und sonstigen Bestandteilen der Luft (z. B. Ausdünstungen aus der Einrichtung)
• Abtransport des Wassers, das innerhalb der Wohnung freigesetzt wird.

In Wohnräumen wird ein Luftwechsel von 0,8/h gefordert. Sofern keine auffälligen Gerüche in der Wohnung vorliegen, dann äußert sich ein ungenügender Luftwechsel häufig durch zu hohe Luftfeuchtigkeit.

Ungeregelter Luftwechsel

Der Luftwechsel kann auf ungeregelte Weise erfolgen, indem die Gebäudehülle absichtlich oder unabsichtlich undicht ist. Typisch sind dies die Fugen von Fenster und Türen, bei Leichtbauweise auch Fugen in den Wänden und Decken. In dieser Form ist die Luftwechselrate stark vom Wetter, insbesondere vom Wind abhängig.

Geregelter Luftwechsel

Ist die Gebäudehülle nahezu luftdicht, wie es moderne Bauweise vorsieht, dann kann ein ungeregelter Luftwechsel nicht mehr stattfinden. Der Luftwechsel ist durch das so genannte Stoßlüften, d. h. alle Fenster für wenige Minuten komplett öffnen, zu bewerkstelligen oder es wird eine mechanische Lüftungsanlage eingebaut.

Rechenbeispiel

Maximale Wasserdampfkonzentration in Abhängigkeit von der Temperatur

Eine 4-Personen-Familie setzt pro Tag ca. 10 Liter Wasser frei durch die Atemluft, Schweiß, Kochen, Baden bzw. Duschen und Zimmerpflanzen. Dieses Wasser verteilt sich bei 100 m² Wohnfläche auf ca. 250 m³ Luft. Dieses Wasser muss also durch den Luftwechsel abgeführt werden.

Bei einer Lufttemperatur von 20 °C kann 1 m³ Luft maximal 17,3 g aufnehmen. Bei einer relativen Luftfeuchte von 50 % sind dies 8,7 g. Durch Lüften bei angenommenen 4 °C und 80 % rel. Feuchte hat die frische Luft 6,4 g/m³ bei Sättigung und 5,1 g/m³ bei der angenommenen Luftfeuchtigkeit.

Ein Kubikmeter Frischluft soll also bei den angenommenen Zahlen $8,7g-5,1g \approx 3,5g$ Wasser aufnehmen. Um 10 l Wasser abzuführen müssen also 2833 m³ (10.000/3,5 = 2.857 m³) Luft pro Tag durch die Wohnung, entsprechend 11,3 Luftwechsel bzw. eine Luftwechselrate von etwa ein Luftwechsel pro zwei Stunden.

Bei einem vollständig fugendichten Haus müsste 11 mal am Tag stoßgelüftet werden. Nimmt man für Stoßlüftung eine Luftwechselzahl 9–15 an, muß demnach eine Stunde stoßgelüftet werden, entsprechend bei Querlüftung (Luftwechselzahl 40) rund 17 Minuten Querlüften.

Diese Zahl reduziert sich auf 7 Lüftungsvorgänge unter ansonsten gleichen Bedingungen, wenn man eine Luftfeuchte von 65 % akzeptiert. Das kann aber zu Schimmelbildung führen. Weil bei 65 % die Raumluft nämlich 65/50*8,7=11,3 g Wasserdampf aufnehmen kann. Es kann daher 11,3–8,7=2,6 g Wasserdampf pro Kubikmeter beim Lüften mehr nach draußen befördert werden als bei 50 % rel. Luftfeuchte.