KWL-Anlagen planen, ausführen und einregeln

Informationen und praktische Tipps für Planung, Bau und Einregulierung einer Wohnraumlüftungs-Anlage.

Im Zuge der notwendigen energetischen Optimierung von Neubauten sowie des Baubestandes werden die Gebäudehüllen immer dichter ausgeführt, um den Heizwärmebedarf zu minimieren und die einmal erzeugte Wärme im Gebäude zu behalten. Die zunehmende Luftdichtigkeit von Gebäuden birgt allerdings Risiken, denn sie macht das Lüften zu einer recht anspruchsvollen Aufgabe.

Anlagen für die Kontrollierte Wohnraumlüftung (KWL) bieten hier eine elegante Lösung, sofern sie fachgerecht geplant, sorgfältig ausgeführt sowie korrekt betrieben werden. Das Problem bei der Belüftung von Räumen, ob maschinell oder manuell, besteht darin, die richtige Balance zu finden: Wird zu viel gelüftet, verlässt auch zu viel Wärme das Gebäude, wird nicht ausreichend belüftet, verbleiben Schadstoffe und Feuchtigkeit im Bauwerk. Unter Schadstoffen sind hier zunächst Ausdünstungen von Möbeln, Bauteilen, Stoffen etc. zu nennen, die im Wohnalltag anfallen und zum Teil auch von außen ins Gebäude eingetragen werden. Zu diesen gehört aber auch das Kohlendioxid (C_O2) aus der (verbrauchten) Atemluft.

Interessanterweise detektiert der Körper nicht einen Mangel an Sauerstoff, wenn man das Gefühl hat, "schlechter Luft" ausgesetzt zu sein, sondern eine zu hohe CO₂-Konzentration im Blut. Weil dieses Gas im Unterschied zu manch anderen Stoffen in der Raumluft relativ leicht nachzuweisen und zu messen ist, gilt es häufig als Indikator für deren Qualität.

Ganz grob ausgedrückt, wird eine CO₂-Konzentration von 400 bis 800 ppm (parts per million) als komfortabel empfunden, ein Anstieg über 1.000 ppm CO₂ sollte vermieden werden. Werte über 1.500 ppm führen zu Konzentrationsstörungen, Kopfschmerzen sowie zu einem erhöhten Infektionsrisiko.

Der Feuchtegehalt der Raumluft ist stets in Zusammenhang mit der Lufttemperatur zu betrachten. Warme Luft kann deutlich mehr Wasserdampf aufnehmen als kalte Luft. Kühlt feuchte Luft soweit ab, dass die relative Luftfeuchtigkeit 100 Prozent beträgt, ist der Taupunkt erreicht und Wasser fällt aus.

Kommt es zu diesem Zustand, weil etwa warme, feuchte Luft an einem kühlen Bauteil kondensiert, kann dies zu Schimmelbildung und zu Bauschäden führen. Deshalb ist ein regelmäßiger Luftaustausch nicht nur für alle Bewohner und Nutzer eines Gebäudes unerlässlich, sondern darüber hinaus auch für den Erhalt des Gebäudes.

"Pneumatischer Abgleich" der KWL-Anlage

Die Kontrollierte Wohnraumlüftung hat sich in den letzten Jahren als probates Mittel erwiesen, die oben beschriebenen Probleme zuverlässig zu lösen. Eine gut geplante und ausgeführte KWL-Anlage wird von ihren Nutzern im Alltag bald nicht mehr wahrgenommen und in aller Regel geschätzt. Hinsichtlich der Akzeptanz in der breiten Bevölkerung hatte es diese Technik anfangs nicht ganz leicht, denn so grundlegende Dinge wie die Versorgung mit Außenluft mochte mancher Bauherr nicht einem Gerät anvertrauen. Die Erfahrung, dass eine funktionierende KWL-Anlage das plötzliche Bedürfnis nach einer Stoßlüftung erst gar nicht aufkommen lässt, muss von manchem zunächst gemacht und verinnerlicht werden.

Aus diesem Grund sind eine verantwortliche Planung, eine saubere Montage sowie eine präzise Einstellung der gesamten Anlage von größter Wichtigkeit. Falsch eingestellte Anlagen, welche unnötige Geräusche produzieren oder unerwünschte Zugluft verursachen, sind "Visitenkarten", die ein SHK-Fachhandwerksunternehmen besser nicht abgibt. Jeder Planer und jeder Monteur ist hier zur Sorgfalt aufgerufen – und gleichzeitig eingeladen, die fachliche Beratung und das Know-how der führenden Hersteller anzufragen. Der hydraulische bzw. pneumatische Abgleich ist für den sicheren und komfortablen Betrieb einer Anlage für die Kontrollierte Wohnraumlüftung nötig.

Er ähnelt prinzipiell dem einer Heiz- oder Kühlanlage und muss als Einstellung eines komplexen Ganzen verstanden werden, bei der Veränderungen eines Parameters sich auf das gesamte System auswirken können.

Der pneumatische Abgleich einer KWL-Anlage weist jedoch zusätzlich die Besonderheit niedriger Förderdrücke auf, weshalb bereits kleine Schwankungen möglichst zu vermeiden sind. Als Grundlage des Abgleiches dient entweder die Kanalnetzberechnung, in welcher bereits alle Bauteile wie zum Beispiel gerade Strecken, Abzweigungen, Reduzierungen, Zuluft-, Abluftgitter berücksichtigt werden, oder die Berechnung des gleichwertigen Durchmessers.

Eine besonders anwenderfreundliche Variante besteht in der Nutzung einer frei zugänglichen Software, in welcher alle Bauelemente mit ihren hydraulischen Werten bereits hinterlegt sind. Der Planer gibt – beispielsweise unter easycalc.fraenkische.com – die relevanten Daten ein und erhält eine Berechnung gemäß DIN 1946-6, inklusive der für die Erstellung der Anlage erforderlichen Bauteilliste.

Inbetriebnahme des Lüftungssystems

Die Inbetriebnahme und Einregulierung einer KWL-Anlage ist zwingend erforderlich und wird hier am Beispiel eines "profi air"-Lüftungsgerätes von Fränkische Rohrwerke beschrieben:

Zunächst wird geprüft, ob die technischen Voraussetzungen erfüllt sind. Zu diesen gehört, dass das Lüftungsgerät frostfrei aufgestellt und die erforderlichen Rohre sorgfältig angeschlossen wurden. Danach werden der korrekte Einbau des Kondensatablaufes, der Filter sowie der Schalldämpfung überprüft. Schließlich wird das Gerät an das Stromnetz angeschlossen und über einen Rechner oder das eingebaute Touchscreen selbst konfiguriert.

Für die Einregulierung wird die Ventilatorleistung auf die nominale Luftmenge (hier: Stufe 3 von 4) eingestellt und der Bypass geschlossen. Die am Ventilator anliegende Spannung ist abhängig vom Gesamtvolumenstrom und der Ventilatorkennlinie des Herstellers zu entnehmen. Grundsätzlich bestehen drei Möglichkeiten, die Luftvolumenströme zu regulieren, und zwar durch Tellerventile, Tunnelregulierelemente sowie durch Konstantvolumenstromregler.

Als Faustformel empfiehlt es sich, die weiter vom Verteiler entfernten Ventile auf 70 bis 80 Prozent Öffnungsgrad und die näher am Verteiler liegenden auf 50 bis 60 Prozent Öffnungsgrad voreinzustellen. Nun wird an jedem Ventil mithilfe eines Flügelradanemometers der Volumenstrom in m³/h gemessen und das Ergebnis mit den berechneten Soll-Werten verglichen. Die Justage erfolgt so lange, bis die erwünschten Ergebnisse an allen Ventilen erreicht wurden. Sind diese Schritte erfolgreich abgeschlossen, wird am Lüftungsgerät der Bypass wieder auf Automatik geschaltet und die übrigen Ventilatorstufen eingestellt. Stufe 1 soll dabei mit 30 Prozent der Ausgangsleistung (Stufe 3) fahren, Stufe 2 mit 70 Prozent und Stufe 4 mit 130 Prozent.

Zur Übergabe der laufenden Anlage an den Bauherren oder Betreiber gehört schließlich eine Einweisung. Diese sollte grundlegende Kenntnisse über die Anlage enthalten, die Regelparameter erläutern und notwendige Wartungsschritte erklären. Natürlich kann der Nutzer der Anlage, der sich mit diesen Details nicht beschäftigen mag, auch den Service eines Wartungsvertrages nutzen.

Praxistipps für die Wohnraumlüftung

Wie der Beitrag gezeigt hat, sollte man beim Bau und der Einregulierung einer KWL-Anlage grundsätzlich sorgfältig vorgehen und vor allem den folgenden Punkten erhöhte Aufmerksamkeit zukommen lassen (ohne Anspruch auf Vollständigkeit):

• Die Berechnungen der Luftmengen und damit die Dimensionierung der Anlage müssen stimmen. Im Zweifel fachlichen Rat beim Hersteller einholen. Das Lüftungsgerät und die Rohrleitungen müssen sich unbedingt innerhalb der thermischen Hülle des Gebäudes befinden.

• Selbstverständlich sind innerhalb eines Systems nur die Original-Komponenten zugelassen; hier besteht kein Raum für Improvisation. Alle Verbindungen sind mit den vorgesehenen Dichtungen zu versehen und gemäß Montageanleitung zu sichern. Bei der Montage ist zudem darauf zu achten, dass die Anlage nicht durch Baustellenschmutz verunreinigt wird.

• Bei hoch gelegenen Auslässen sollten entsprechende Hilfsmittel, wie Stative und Bluetooth-Schnittstellen (Ausgabe via Smartphone), genutzt werden. Das Messgerät muss auch in Aufbau und Ausstattung der Messaufgabe entsprechen: Eine mit dem Flügelradanemometer an einem Drallauslass vorgenommene Messung ohne Volumenstromgleichrichter ist beispielsweise nicht belastbar.

• Die Platzierung der Luftdurchlässe entscheidet mit über die Leistungsfähigkeit der Anlage. Direkt oberhalb von Duschen, Kochbereichen und Schlafstellen sollten keine Auslässe montiert werden. Je nach Ventiltyp müssen gewisse Einbautiefen berücksichtigt werden. Rohre, Verteiler, Kanäle usw. müssen den Herstellerangaben entsprechend montiert werden, um die notwendige Stabilität der Anlage zu gewährleisten und vermeidbare Geräuschentwicklungen zu unterbinden. Die vorgegebenen Mindestradien sind einzuhalten, Knickungen und Veränderungen der Querschnitte sind zu vermeiden.

• Bei den vorzunehmenden Volumenstrom-Messungen an der KWL-Anlage ist aufgrund des geringen Förderdrucks darauf zu achten, dass es nicht zu Beeinträchtigungen kommt; bereits ein geöffnetes Fenster kann die Messung unbrauchbar machen. Die Dauer der Messung muss ausreichend lang gewählt werden – Luftbewegung und Messgerät müssen sich meist erst "einpendeln".