Lüftung


Lüftung

Mit Lüften wird der Vorgang bezeichnet, mit dem man in einem umbauten bzw. geschlossenen Raum einen Luftwechsel erreichen will. Man kann maschinell lüften oder auf natürlichem Wege durch das Öffnen von Türen und/ oder Fenstern, sowie durch die permanente Fugenlüftung[1].

Inhaltsverzeichnis

Funktion

Lüften bewirkt den Austausch von Luft zwischen Außen- und Innenraum. Die Innenluft soll aus dem Innenraum entfernt werden,

  • weil sie "verbraucht" ist (durch Atmung der Bewohner, durch Kerzen oder andere Sauerstoff-Verbraucher ist der Sauerstoffgehalt der Luft verringert und der Kohlenstoffdioxid-Gehalt ("CO2") erhöht,
  • weil ihr Gehalt an Luftfeuchtigkeit höher als gewünscht ist (z.B. in Badezimmern; zudem gibt der Mensch beim Ausatmen und durch Schwitzen Wasser ab)
  • weil sie Luftverschmutzungen enthält:

Austausch von Sauerstoff und Kohlenstoffdioxid

Eine wichtige Grundlage des aeroben Lebens ist Sauerstoff, im Gegenzug wird Kohlenstoffdioxid produziert. Die Lüftung gewährleistet, dass der natürliche Gehalt von Sauerstoff (Volumenanteil 21%) und Kohlenstoffdioxid (0,04%) in der Raumluft wiederhergestellt wird.

Entfeuchtung

Ein Kubikmeter Luft kann etwa folgende Menge an Wasser aufnehmen und hat dann die relative Luftfeuchte von 100%[2]
Temperatur Menge Wasser
07 °C 02,2 Gramm
0 00 °C 04,4 Gramm
+ 10 °C 08,8 Gramm
+ 15 °C 11,0 Gramm
+ 20 °C 17,0 Gramm
+ 23 °C 20,0 Gramm

Die Entfeuchtung des Raumes geschieht in der Regel mittels Luftaustausch mit relativ trockener Luft. Dabei spielen die Temperaturen der auszutauschenden Luftmassen eine erhebliche Rolle.

  • Warme Luft kann mehr Feuchtigkeit aufnehmen als kalte. Daher kann auch bei hoher relativer Luftfeuchte der Außenluft eine effektive Entfeuchtung im Inneren herbeigeführt werden, wenn die Außenluft kühl genug ist. Bei der Lüftung wird die kühle Außenluft in den Innenraum geleitet. Hier erwärmt sie sich, wodurch die relative (nicht die absolute) Luftfeuchtigkeit absinkt und hinzukommende Feuchtigkeit aufgenommen werden kann. Die erneut mit Wasser angereicherte Luft kann dann in einem neuen Lüftungszyklus wieder abgeführt werden.

Ist eine solche Lüftung nicht ausreichend oder gar nicht möglich, kann es zur Kondensation an kalten Bauteilen kommen. Bei einfach verglasten Fenstern ist die Glasscheibe die kälteste Oberfläche und die Luftfeuchtigkeit schlägt sich an der Scheibe sichtbar nieder. Wird ein derartiges Fenster durch ein modernes, wärmegedämmtes Fenster ersetzt, ist oftmals nicht mehr das Fenster, sondern bspw. die Ecke der Außenwand (bei ungenügend gedämmten oder beheizten Gebäuden, insbesondere wenn Wärmebrücken vorliegen) oder die verputzte Fläche um den Fensterrahmen herum der kälteste Punkt im Raum. Dann kann es zu Schimmelbildung an diesen Stellen kommen.

Zur Verringerung der Luftfeuchte ist kurzes Stoßlüften geeignet, vorausgesetzt der Taupunkt der Außenluft ist niedriger als der Taupunkt der Innenluft. Generell ist die Luftfeuchtigkeit der Aussenluft morgens am geringsten, da durch die Nachtabkühlung ein Großteil des Dampfes als Tau oder Reif kondensiert. Somit empfiehlt sich besonders bei Feuchtigkeitsproblemen morgendliches Stoßlüften. Im Sommer kann die Situation eintreten, dass der Taupunkt außen höher ist als innen. Beim Lüften erhöht sich dann die (absolute) Luftfeuchte und der Taupunkt im Innenraum und eine Verringerung der Luftfeuchte ist durch Lüften nicht erreichbar. Insbesondere bei ungedämmten Kellerräumen (mit einer Wandtemperatur nahe der Bodentemperatur von 10-12 °C) kann es durch Lüften im Sommer zu erheblichem Kondenswasseranfall und nachfolgendem Schimmelbefall kommen. (siehe auch Luftentfeuchter)

Wärmeverlust

Bei der konventionellen Lüftung durch Fenster oder Türen wird in der kalten Jahreszeit immer neben der verbrauchten Luft auch die in der Luft enthaltene Wärme abgegeben und stellt somit bei einer Konvektionsheizung einen Energieverlust dar.[3] Derartige unnötige Heizenergieverluste werden mit Wärmerückgewinnungssystemen vermieden.

Luft hat circa die gleiche spezifische Wärmekapazität wie Bauteile aus Ziegel oder Beton (1,0 kJ/(kg K)). Jedoch ist die Masse der Luft eines Raumes gegenüber den Bauteilen und Inhalten (Möbel) eines Raumes wesentlich geringer, so dass die Luft eine deutlich niedrigere Wärmekapazität hat.
Wird die Luft schnell ausgetauscht (Stoßlüftung), geht nur die in der Luft gespeicherte Wärmeenergie verloren. Die in den Bauteilen (Wände, Decken, schweres Mobiliar) gespeicherte Wärmeenergie bleibt hingegen weitgehend erhalten, da diese eine gewisse Zeit brauchen, um die Wärme abgeben zu können. Das eigentliche Ziel der Lüftung, der hygienische Luftaustausch, ist erreicht.

Bei langanhaltender Lüftung, z. B. durch stundenlanges Kippen der Fenster, geben die Bauteile ihre Wärme an die Luft ab, welche wiederum mit der kalten Außenluft ausgetauscht wird. Dadurch kommt es in der Regel zu einem vermeidbar hohen Energieverlust; beim nächsten Aufheizvorgang müssen auch die Bauteile wieder auf Raumtemperatur aufgeheizt werden und nicht nur die ausgetauschte Raumluft. Deshalb soll während der ganzen Heizperiode in allen Räumen (auch Nassräumen) das Stoßlüften praktiziert werden.

Optimierte Heizung und Lüftung:

  • anwesenheitsbeeinflusste Heizung und Lüftung (Anwesenheit von Personen)
  • aktivitätsbeeinflusste Heizung und Lüftung (Schlaf oder andere Aktivität)

Fensterlüftung

Die Fensterlüftung ist die geläufige Lüftungsmethode, um in bewohnten Räumen vor allem einen Anstieg der Luftfeuchtigkeit zu vermeiden. Die Fensterlüftung ist im allgemeinen für Wohnräume ausreichend.[4][5].

Fugenlüftung

→ siehe Hauptartikel Fugenlüftung
Die permanente Fugenlüftung an Fenstern und Türen ist der ursprüngliche natürliche Luftaustausch, der in Altbauten dafür sorgt, dass ein Feuchtestau der Raumluft und damit Feuchteschäden vermieden werden.[6][7] Diese in Altbauten übliche und effektive Entfeuchtung der Wohnräume ist durch die Energie-Einsparverordnung (EnEV)[8] in Verruf geraten; sie legt maximale Luftwechselraten fest. Die Problematik zu dichter Fenster vom Deutschen Institut für Normung e.V. (DIN) und vom Institut für Fenstertechnik erkannt worden.[9]

Stoßlüften

Als Stoßlüften bezeichnet man das kurzzeitige und vollständige Öffnen eines oder mehrerer Fenster oder Außentüren eines Raumes. Als kurzzeitig gilt hierbei eine Dauer im Bereich von nur einigen Minuten. Das Stoßlüften sollte je nach Bedarf mehrmals täglich zusätzlich zum permanenten Luftaustausch durchgeführt werden.[10] Besonders geeignet ist dieses Verfahren zum Luftaustausch während der Heizperiode, da es durch die kurze Lüftungsdauer insbesondere gegenüber dem Dauerlüften einen geringeren Wärmeverlust an der Einrichtung und den Innenwänden nach sich zieht und somit deutlich energieeffizienter und damit sparsamer ist.[11] Voraussetzung dazu ist, dass Fenster und Türen ansonsten geschlossen bleiben.

Analog verlangsamt das Stoßlüften im Verhältnis zum Dauerlüften auch die Energiezufuhr in sommerlichen Hitzeperioden und damit die dauerhafte Aufheizung unklimatisierter Innenräume bzw. deren Einrichtung und Innenwände. Kühlschränke und gegebenenfalls Klimaanlagen werden weniger belastet und es kommt wie bei der Beheizung im Winter zu einer relativen Energieeinsparung, wenn Fenster und Türen außer zum Lüften geschlossen bleiben, solange die Außentemperatur die Innentemperatur übersteigt.

Aufgrund des verhältnismäßig schnellen Luftaustausches ist die Stoßlüftung auch bei starker Geruchsbildung (etwa in Toilettenräumen), hohem Feuchtigkeitseintrag (wie typischerweise in Küchen und Bädern) oder bei „verbrauchter“ Luft (also einem geringen Sauerstoffgehalt) effizienter als das Dauerlüften.

Querlüften

Die Querlüftung ist eine vor allem im Industriebau gebräuchliche Lüftungsart. Sie ist auch in Wohnräumen sinnvoll, um einen möglichst schnellen Luftaustausch zu erreichen und damit die Effizienz der Stoßlüftung zu erhöhen. Hierbei strömt durch eine Raumöffnung Frischluft hinein und durch eine andere Öffnung verbrauchte Luft hinaus, indem man diametral gegenüberliegende Fenster oder Außentüren bzw. -tore öffnet und so den natürlichen Winddruck auf die Gebäudeaußenflächen nutzt. Bei völliger Windstille ist ein Querlüften nicht möglich.

Auch wenn Räume nur über eine Öffnung nach außen verfügen, ist Querlüften möglich, indem man bei geöffneten Zwischentüren in benachbarten Räumen ein Fenster oder eine Außentüre öffnet. Umgangssprachlich wird die Querlüftung 'Durchzug machen' genannt.

Dauerlüften

Die Verwendung der Kippfunktion von Fenster- oder Türbeschlägen ist vergleichsweise ineffektiv, jedoch weithin verbreitet. Gründe hierfür können Bequemlichkeit, Gewohnheit oder Unwissen sein, aber auch die Tatsache, dass örtliche Gegebenheiten (etwa Gegenstände auf der Fensterbank) ein vollständiges Öffnen behindern. Bei Dauerlüftung dauert der Austausch der Raumluft gegen neue Außenluft in der Regel verhältnismäßig lange, ohne dass anschließend das Fenster oder die Tür wieder verschlossen wird. Der Lüftungvorgang dauert an und es ist ein mehrfacher vollständiger Luftaustausch möglich, auch wenn dies gar nicht erwünscht oder sinnvoll ist.

Insbesondere aus energetischer Sicht sollte die Dauerlüftung nur dann verwendet werden, wenn die Außentemperatur verhältnismäßig hoch ist. Anderenfalls geht mit der nur langsam, aber stetig ausgetauschten Luft zugleich aus den (wie Wänden, den Fußböden, den Bauteilen und den Einrichtungsgegenständen (alle speichern Wärme) Energie nach außen verloren und die Räumlichkeit wird übermäßig ausgekühlt, was im Bereich der Fensterwangen die Wahrscheinlichkeit der Schimmelbildung erhöht.

Wenn die Außentemperatur höher als die Innentemperatur ist (also bei sehr hohen Außentemperaturen) wird den genannten schweren Massen Energie von außen zugeführt und damit die Räumlichkeit aufgeheizt. Das kann erwünscht sein - zum Beispiel an einem warmen Herbsttag - oder unerwünscht sein (zum Beispiel in einer hochsommerlichen Hitzeperiode).

In beiden Fällen geht mit dem Austauschen der Luft zugleich ein Austausch von Energie einher.

Lüften zur Luftfeuchteverringerung

Unter Lüften zur Luftfeuchteverringerung in Gebäuden versteht man ein kurzes Stoßlüften oder einen längeren Lüftungsvorgang, der dann erfolgen sollte, wenn der Taupunkt der Außenluft niedriger ist als der Taupunkt der Innenluft.

Hierbei ist zu beachten, dass sich die absolute Luftfeuchte und der Taupunkt im Raum zwangsläufig erhöhen, wenn der Lüftungsvorgang bei höherem Taupunkt der Außenluft im Vergleich zum Taupunkt der Innenluft durchgeführt wird. Ferner ist Lüften zur Luftfeuchteverringerung nicht möglich, solange der Taupunkt der Außenluft höher liegt als der Taupunkt der Innenluft; das kann vorrangig im Sommer vorkommen. In diesem Fall müssen andere geeignete technische Maßnahmen ergriffen werden.

Natürliche Lüftung

Als Natürliche Lüftung bezeichnet man den Luftaustausch in Gebäuden durch den sich einstellenden „natürlichen“ Auftrieb von unterschiedlich warmer Luft (Kamineffekt).

Maschinelle Lüftung

Siehe auch: Lüftungsanlage

In großen Gebäuden, bei einem großen Anfall an Gefahrstoffen oder sonstigen Gründen der Bequemlichkeit und Energieeinsparung wird eine maschinelle Lüftung eingesetzt. Im deutschen Sprachraum wird der Begriff maschinelle Lüftung öfter im Arbeitsschutz verwendet. Im Haushalt spricht man von mechanischer Lüftung.

Bei traditioneller maschineller Lüftung wird kontinuierlich und langsam gelüftet. Neuere Lüftungsanlagen können aber den Luftaustausch selektiv nach Raum und Zeit zwecks Energieeinsparung anpassen. Bei mechanischer Lüftung wird gezielte Steuerung des Luftwechsels zum wesentlichen Vorteil. Diese Eigenschaft ist so wichtig, dass die Lüftung Sonderformen wie kontrollierte Lüftung, kontrollierte Wohnraumlüftung annimmt. Im Unterschied zur natürlichen Lüftung ermöglicht kontrollierte mechanische Lüftung eine automatische Optimierung der Frischluftzufuhr. Bei Verfolgung eines bestimmten praktischen Zwecks wird der Begriff bedarfsgerechte Lüftung verwendet. Oft wird er eigentlich erst bei bedarfsgerechter Heizung und Lüftung sinnvoll.

Wärmerückgewinnung kann die Wärmeenergie der Abluft für die Zuluft wieder nutzbar machen.

Schachtlüftung (ohne Ventilator)

Bei der Schachtlüftung ist jeder zu lüftende Raum mit einem über Dach geführten eigenen Abluftschacht versehen.

Bei der Berliner Lüftung erfolgt die Zuluft durch die Nachbarräume durch Tür- und Fensterfugen. Bei zu dichten Fenstern kommt keine Lüftung zustande.

Bei der Dortmunder Lüftung erfolgt die Zuluft über einen separaten Schacht, der in die Diele mündet. So ist eine Zuluft garantiert. Durch die Erwärmung der Dielenluft wird Zugluft verhindert.

Bei der Kölner Lüftung kommt die Zuluft durch einen eigenen Schacht in den zu belüftenden, meist fensterlosen, Raum. Die Öffnung dieses Zuluftschachts liegt dabei unterhalb des Abluftschachts, meist in Bodennähe. Zugluft ist nicht ausgeschlossen!

Bei der Liftschachtentlüftung wird ein Lift, der sich innerhalb der Wärmedämmung (Wärmedämmperimeter) befindet, mit einer Klappe entlüftet. Diese Klappe öffnet bei zu hoher Temperatur (z. B. 28° C) im Liftschacht oder Maschinenraum eine Wärmeabzugsklappe. Dazu werden ein oder mehrere Thermostaten installiert. Bei Stromunterbrechung ist die Klappe geöffnet. Optional wird im Eingangsbereich ein Feuerwehrschalter montiert, bei welchem die Einsatzkräfte die thermische Liftentrauchung im begrenzten Sinne steuern können.

Bei Booten und Schiffen werden die Innenräume durch Dorade-Lüfter oder Windhutzen entlüftet. Diese werden vom Wind bzw. Fahrtwind angetrieben.

"Atmende Wand"

Auf Max von Pettenkofer geht seit 1858 die - gelegentlich auch heute noch vertretene - Behauptung zurück, dass auch Wände „atmen“, also lüften können. Diese Annahme hat sich jedoch als falsch erwiesen.[12] Richtig ist hingegen, dass die Fähigkeit von Bauteilen zur Diffusion von Wasserdampf eine Rolle bei der Pufferung von Spitzen der Luftfeuchte spielt.

Lüftungsbedarf, Blower-Door-Test

Das als Blower-Door-Test bekannte 'Differenzdruck-Messverfahren' misst die Luftdichtheit eines Gebäudes. Er dient dazu, Leckagen in der Gebäudehülle aufzuspüren und die Luftwechselrate zu bestimmen. Durch die Druckdifferenzen wird eine konstante Windlast auf das zu messende Gebäude simuliert. Man kann sagen: je undichter die Gebäudehülle und je größer die Windlast auf dem Gebäude, desto geringer der Lüftungsbedarf. Passivhäuser haben eine sehr dichte Gebäudehülle. Die Energieeinsparverordnung ("EnEV") führt dazu, dass Neubauten ebenfalls eine sehr dichte Gebäudehülle haben. Die in der EnEV 2012 vorgegebenen Werte sind nur mit einer zentralen Lüftungsanlage zu erreichen; bei sach- und fachgerechter Planung und Ausführung brauchen die Bewohner nicht mehr mittels Fensteröffnen lüften. Der abgesaugten Luft wird vor ihrem Hinausblasen ins Freie mit einem Wärmetauscher ein Großteil der in ihr enthaltenen Wärme entzogen. Zudem filtern Lüftungsanlagen die angesaugte Luft. Die Filter halten einen Großteil der angesaugten Lüftverschmutzungen und auch Pollen zurück. Gerade in Ballungsräumen, an vielbefahrenen Straßen u.ä. hat dies große Vorteile. Die Luft kann mittels Lüftungsrohr auf dem Dach angesaugt werden, wo mehr Wind ist und wo sie manchmal sauberer als in Bodennähe ist.

Literatur

  • Hermann Recknagel, Eberhard Sprenger, Ernst-Rufolf Schramek: Taschenbuch für Heizung + Klimatechnik (erscheint jährlich).

Weblinks

Siehe auch

'Heizung, Klima, Lüftung'

Einzelnachweis

  1. Martim Saar: Lüftung in Altbauten, Arbeitsblätter des Bayerischen Landesamtes für Denkmalpflege, München 2002, S.2
  2. Bayerisches Staatsministerium für Umwelt, Gesundheit und Verbraucherschutz
  3. Claus Meier: Heizen wie die Sonne. In: Raum und Zeit, 2006, S.62
  4. Ernst Neufert: Baufentwurfslehre, Braunschweig/Wiesbaden 1996, S. 109, ISBN 3-528-68651-0
  5. Hermann Klos, Günther Seitz: Das historische Fenster. In: Steh fest mein Haus im Weltgebraus. Denkmalpflege - Konzeption und Umsetzung, Hrsg. Klaus Könner, Joachim Wagenblast, Landesdenkmalamt Baden-Württemberg und Stadt Aalen, Aalen 2001, S. 215
  6. Jürgen Roloff / Klaus Graupner: Bauklimatische Probleme, Zusammenhänge und Schlussfolgerungen beim Umgang mit dem Bauteil Fenster, TU Dresden, Fakultät Architektur, Institut für Bauklimatik, S. 27
  7. Claus Meier: Bürokratischer Aktionismus statt bewährter Lösungen?, In: Bautenschutz und Bausanierung: Innenraum - Feuchteschutz, Köln 2006, S. 21
  8. www.gesetze-im-internet.de/http://www.gesetze-im-internet.de/enev_2007/
  9. Martim Saar: Lüftung in Altbauten, Arbeitsblätter des Bayerischen Landesamtes für Denkmalpflege, München 2002, S.2
  10. Martim Saar: Lüftung in Altbauten, Arbeitsblätter des Bayerischen Landesamtes für Denkmalpflege, München 2002, S.1
  11. www.umweltlexikon-online.de
  12. F. Frössel: Schimmelpilze in Wohnungen, Baulino Verlag, Waldshut-Tiengen 2006 (ISBN 3938537183), Auflage von 2006)

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