4/2021 Klima-Lüftung

Mit effizienter Klimatechnik in die Zukunft

Weinberger
Tabelle 1: Theoretische Vorgaben für Luftleitungssysteme und real erzielbare Dichtheitsklassen.
Weinberger

Um den Anforderungen des Klimaschutzgesetzes und der österreichischen Strategie zur Anpassung an den Klimawandel gerecht und bis 2040 klimaneutral werden zu können, braucht es mehr als den Austausch alter Heizungen und eine verbesserte Wärmedämmung. Ein wichtiger Aspekt in der Gebäudetechnik, ist auch die bisher oft zu wenig beachtete Dichtheit von Luftleitungssystemen. Mit durchschnittlichen Leckageraten von 15 Prozent und mehr, ist der energetische Mehrbedarf von Lüftungs- und RLT-Anlagen nämlich unnötig hoch. Dies zu ändern und mit effizienter Klimatechnik von morgen schon heute Kosten zu sparen, ist kein Problem mehr und sollte verpflichtend festgelegt werden.

von: Tina Weinberger und Jörg Mez, Geschäftsführer MEZ-TECHNIK

Luftleitungssysteme von Lüftungs- und Klimaanlagen weisen zahlreichen Studien und Untersuchungen zufolge fast in ganz Europa Leckageraten von 15 Prozent und mehr auf. Dies entspricht gemäß der DIN EN 16798-3 der Dichtheitsklasse ATC 6 und damit 2,5-Mal der schlechtesten Dichtheitsklasse A (gemäß der früheren DIN EN 13779). Fast ein Sechstel des gesamten geförderten Luftvolumens geht dadurch in Zwischendecken, Schächten und andernorts verloren, statt in den Räumen anzukommen, die bestimmungsgemäß mit dem Lebensmittel Luft versorgt werden sollen. Neben dem Verlust an wertvoller Luft, bedeuten die Leckagen Effizienzeinbußen und unnötig hohe Kosten. So titelte beispielsweise die New York Times, dass dichte Luftleitungen das größte Energieeinsparungspotenzial bei energetischen Sanierungen in den USA bieten. Ergebnissen des ICEE Reports (Energieeinsparungen durch die Abdichtung von Luftleitungssystemen) zufolge können durch eine Beseitigung von Undichtigkeiten Energieeinsparungen von rund 46 Prozent und Stromkosteneinsparungen von etwa 50 Prozent erreicht werden. Luftleitungssysteme bieten damit enormes Potenzial für Effizienzsteigerungen, Energieeinsparungen und Kostensenkungen und sind wichtige Basis für die Klimatechnik von morgen. Zugleich stellen dichte Luftleitungssysteme eine wesentliche Grundlage dar, um die Vorgaben der VDI 2067 Blatt 1 (wirtschaftlicher Betrieb) und der VDI 6022 (hygienischer Betrieb) einhalten zu können. Denn nur Luftleitungssysteme, die mindestens der Luftdichtheitsklasse C (und damit einer Leckagerate von 0,67 Prozent) entsprechen, können mit minimalen Kosten, maximaler Effizienz sowie minimalem Energieeinsatz betrieben werden und ein hygienisch reines Lebensmittel Luft sicherstellen.

Dichtheitsverluste entlang der Prozesskette
Eine garantierte Dichtheit von Luftleitungssystemen setzt allerdings voraus, dass die aktuelle Prozess- kette im Luftleitungsbau um zwei wichtige und wesentliche Arbeitsschritte ergänzt wird:

  1. eine durch wirtschaftlich unabhängige Prüfer verpflichtend nachzuweisende Mindestdichtheit der Klasse C und

  2. eine nachträgliche verpflichtende Abdichtung des gesamten Luftleitungssystems.

Denn bisher können weder Planungsvorgaben noch Produktions- und Montagestandards durch Normen und andere Regelwerke die Dichtheit und damit die Energieeffizienz einer Lüftungs- oder RLT-Anlage garantieren. Der Grund ist die in Tabelle 1 aufgezeigte in großen Teilen unvermeidbare gradu- elle Verschlechterung der Dichtheit entlang der gesamten Prozesskette. Das Ergebnis sind die in der Praxis meist angetroffenen Leckageraten von 15 Prozent und mehr.

Betrieb entgegen der eigenen Anforderungen

Wird also beispielsweise die Dichtheitsklasse C (= 0,67 % Leckagerate) ausgeschrieben, lässt sich pro- zessbedingt ohne eine nachträgliche Abdichtung in der Praxis meist bestenfalls Dichtheitsklasse A (= 6 % Leckagerate) erreichen. Wird nur die Dichtheitsklasse B ausgeschrieben – und dies ist meist der Fall – liegen die Leckageraten im Betrieb in aller Regel bei 15 % und mehr. Folglich erfüllen viele Luft- leitungssysteme nicht die selbst erlassenen Anforderungen, was erhebliche Energie- und Effizienzver- luste sowie unnötig hohe Kosten und zahlreiche weitere Nachteile zur Folge hat.

So erklärt Detlef Malinowsky, Sachverständiger, Referent für TGA-Technik, KfW und BAFA gelisteter Berater sowie Vorstand der Energiegenossenschaft und des Gewerbeverbands: „Die Dichtheit von Luft- leitungssystemen entspricht meiner eigenen Einschätzung nach in der Praxis in etwa 50 % der Fälle keiner Dichtheitsklasse. Dies bedeutet, dass die Luftleitungen sehr undicht sind und in der Folge

  • Geräusche in Zwischendecken entstehen, die bis in den Nutzraum störend zu hören sind.

  • ungewollte Luftüberströmungen und damit Geruchsbelästigungen entstehen.

  • die Luftverteilung in einem verzweigten Luftkanalsystem fehlt und deshalb das System nicht

    lufttechnisch einreguliert werden kann.

  • lufttechnisch unterversorgte Räume und damit eine schlechte Luftqualität durch zu hohe CO2-

    Werte resultieren.

  • der Energieaufwand am Ventilator unnötig steigt, um die Leckageluftmengen auszugleichen.

    Eigentlich dürften die meisten RLT-Anlagen gar nicht abgenommen werden, weil keine der Anlagen die geplante Funktion erfüllen kann.“ Zur gleichen Erkenntnis kommt Valerie Leprince, Geschäftsfüh- rerin von PLEIAQ. Sie berichtet: „Kürzlich in Frankreich durchgeführte Messungen haben gezeigt, dass fast 50 % der Luftleitungssysteme eine Luftdichtheit von 2,5-Mal der Dichtheitsklasse A oder schlech- ter aufweisen. Dabei wurden sie so geplant, dass sie die vom Effinergie+ Label mindestens geforderte Dichtheitsklasse A erreichen sollten. Ein Aspekt, der zeigt, dass sich die bisherigen Baugewohnheiten ändern müssen.“

    Weniger Kosten und mehr Effizienz durch dichte Luftleitungssysteme

    Dabei ist eine Änderung der Baugewohnheiten, die die Bedeutung dichter Luftleitungssysteme in den Fokus rückt, nicht nur aus energetischer Sicht sinnvoll. Vielmehr lassen sich mit dichten Leitungssyste- men auch finanzielle Mehrkosten vermeiden, die durch den Verlust an Wärme und Kälte entstehen. Und während Bauherren und Betreiber bei der Energieeffizienz eher mal ein Auge zudrücken, führen nach Christian Podeswa, Schulungsreferent der Helios Ventilatoren GmbH & Co. KG, die immer mehr in den Vordergrund rückenden Mehrkosten durch undichte Luftleitungssysteme langsam, aber sicher zu einem Umdenken. „Neben den gesetzlichen Vorgaben und normungstechnischen Grundlagen, die immer mehr auf eine höhere Effizienz von Lüftungsanlagen abzielen, werden auch immer mehr Betrei- ber auf die Wirtschaftlichkeit einer Lüftungsanlage aufmerksam. Eine entscheidende große Rolle spielt dabei die Dichtheit. Denn salopp ausgedrückt: Wofür zahle ich und was bringt mir mein aufbereitetes Lebensmittel Luft in der Zwischendecke, wo es doch eigentlich in den Nutzungsräumen bereitgestellt werden soll?!“

    Dies zu ändern, Kosten einzusparen, die Energieeffizienz zu erhöhen und zugleich sicherzustellen, dass das wertvolle Lebensmittel Luft – inklusive der darin gespeicherten Wärme- oder Kälteenergie – dort ankommt, wo sie benötigt wird, ist heutzutage nicht schwierig. Es bedingt jedoch einen von Verbänden und Fachleuten immer stärker geforderten grundlegenden Paradigmenwechsel: weg von hohen Le- ckageraten hin zu einer verpflichtend einzuhaltenden Luftdichtheitsklasse C für komplette Luftlei- tungssysteme. Weg von einer missachteten Bedeutung hoher Leckageraten hin zu einem bei Planern, Anlagenbauern und Betreibern vorhandenen Bewusstsein, dass dichte Leitungen die wesentliche Grundlage für Effizienz, einen geringeren Energiebedarf und Kosteneinsparungen sind. Weg von einer

Prozesskette ohne Nachweis der Dichtheit hin zu einer verpflichtenden nachträglichen Abdichtung des gesamten Luftleitungssystems als Bestandteil der Prozesskette.

Eine Lösung für alle Probleme
Eine ideale Lösung zur Abdichtung kompletter Luftleitungssysteme bis zum Erreichen der Luftdichtheitsklasse C (oder besser) bietet das in den USA entwickelte und patentierte Aeroseal-Verfahren. Dieses wurde 2015 von der MEZ-TECHNIK GmbH nach Deutschland eingeführt und europaweit verbreitet, sodass es mittlerweile in 16 Ländern von 30 unabhängigen Partnern angeboten wird. Anwendbar bei neuen als auch Lüftungs- und RLT-Anlagen im Bestand lassen sich mit Aeroseal Luftleitungssysteme innerhalb kurzer Zeit zuverlässig von innen heraus und ohne vorherige Suche der Leckagen abdichten. Bis zu einem Durchmesser von 15 mm werden dabei Undichtigkeiten durch das Einbringen eines den Anforderungen der VDI 6022 entsprechenden hygienisch unbedenklichen Dichtstoffs dauerhaft beseitigt. In der Regel ist dafür nicht einmal ein Eingriff in die Bausubstanz nötig, die Anlage kann mit Ausnahme des Abdichtungsprozesses – der meist innerhalb weniger Stunden und mit nur ein bis zwei Personen abgeschlossen ist – ungestört genutzt werden. Die Amortisationszeiten liegen durchschnittlich bei nur ein bis fünf Jahren. Ohne vorherige Suche, ohne großen Aufwand, Dreck und Staub kann die Leckagemenge so reduziert werden, dass unabhängig von der Leckagemenge vor der Abdichtung zuverlässig die beste Dichtheitsklasse D (= 0,22 Prozent Leckagerate) oder besser erreicht werden kann. So geschehen beispielsweise bei der EBEWE Sandoz in Unterach, Österreich. Hier wurden im Produktionsbereich Undichtigkeiten im Luftleitungssystem entdeckt. Da die Anlage mit Schwebstofffiltern ausgestattet ist und hohe Anlagendrücke erfordert, wirkten sich die Leckagen massiv auf den Energieverbrauch, die Energieeffizienz sowie die Betriebsosten aus. Um die Kosten und den Energiever- brauch zu senken und zugleich die Effizienz zu steigern, wurde die Aeroseal Austria GmbH mit der Abdichtung des Luftleitungssystems beauftragt. Innerhalb weniger Stunden konnten mit Hilfe des Ae- roseal-Verfahrens die Undichtigkeiten der Zu- und Abluftleitungen von 103 l/s auf 2,5 l/s reduziert werden. Die Verminderung der Leckagerate um 97,5 Prozent bedeutete ausgehend von der schlechtesten Luftdichtheitsklasse (A) eine Unterschreitung der besten Luftdichtheitsklasse (D). Die Effizienz der Anlage konnte dadurch so gesteigert werden, dass die nach der Abdichtung erwarteten Energieeinsparungen bei etwa 27.000 kWh pro Jahr liegen, was einer Amortisationszeit von nur drei Jahren entspricht.

Den etwas gekürzten Beitrag finden Sie auch auf den Seiten 48-49 der aktuellen Ausgabe 4/2021!


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