Lüftung

In Bezug auf die Heizenergie, den Wohnkomfort und die Hygiene ist eine Komfortlüftung ein sehr wichtiges Baubestandteil. Um die Gesundheit der Menschen in ihren Wohnungen wie auch am Arbeitsplatz sicherzustellen, muss die Frischluftzufuhr der Anzahl der Personen und ihren Aktivitäten angepasst sein. Gemäss der SIA-Norm 382/1 benötigt eine arbeitende Person in einer Wohnung 30m³ Luft pro Stunde (und halb soviel, wenn sie schläft). Befindet sie sich in einem hermetisch dichten Raum von 4x4 m, muss sie alle 2 ½ Stunden das Fenster öffnen, um gut zu lüften. Oder alle 3 bis 5 Stunden, wenn das Fenster nicht ganz dicht ist und ein wenig Luft eintreten lässt.

Im Sommer ist eine zu starke Lüftung weniger problematisch, vom Lärm einmal abgesehen. Aber während der Heizperiode ist sie nicht nur eine Energieverschwendung, sondern wird während der grossen Kälteperioden die Raumluft unangenehm austrocknen, und ausserdem kann sie auch sehr unliebsamen Durchzug verursachen.

 

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Lüften muss sein

Die Luft eines Wohnraumes muss regelmässig erneuert werden. Aber nicht um den verbrauchten Sauerstoff zu erneuern (davon kommt immer genügend durch die Mauern und die Zwischenräume herein), sondern um die Verunreinigungen der Innenluft abzuleiten: Küchendämpfe, Feuchtigkeit, Textilstaub, Lösungsmittel die aus dem Putzschrank entweichen, Radon etc. Natürlich muss auch das Kohlendioxid (CO₂), das die Bewohner ausatmen, aus den Räumen entfernt werden.

Altes Gebäude + alte Fenster

Oft ist eine Lüftung für verbrauchte Luft in der Küche und eine zweite im Bad vorhanden. Die Luft wird durch ein Gitter unter der Decke angesaugt und ausgetauscht. Im Winter wird die Zimmerluft mit kalter Aussenluft ausgetauscht, die durch Lücken in der Dichtung zwischen dem Fenster und dem Rahmen eindringt.

Auf diese Weise lässt ein altes Fenster mit Einfachverglasung nicht nur Wärme durch die Scheibe entweichen, sondern lässt gleichzeitig die Kälte herein.

Renoviertes Gebäude + dichte Fenster

Wird ein altes Fenster durch ein neues, dicht schliessendes mit Doppelverglasung ersetzt, kann keine Luft mehr eintreten. Kann Luft nicht an anderer Stelle in das Gebäude gelangen, funktioniert der Luftaustausch schlecht (dies gilt auch für die elektrischen Absauggebläse in WC und Badezimmer) – und die Feuchtigkeit kann nicht ausgeleitet werden: Sie kondensiert auf den kältesten Mauern und Scheiben und verursacht Schimmelbildung.

Um die Zimmerluft zu erneuern, muss das Fenster kurz aber weit geöffnet werden, und zwar 3 bis 5 mal pro Tag. Die Luft wird innerhalb von 5 Minuten ausgetauscht. Eine längere Lüftungszeit führt nur dazu, dass die Mauern und Möbel auskühlen und durch die Heizung erneut erwärmt werden müssen, was eine Energieverschwendung ist.

Renoviertes Gebäude + belüftete Fenster

Es gibt Fenster, bei denen Rahmen (oder Chassis) mit Lüftungsschlitzen versehen sind, deren Öffnung man regeln kann. Je nach Modell wird die Luft vorgewärmt in den Innenraum geleitet. Noch besser: Es gibt auch automatische Lüftungsregler, die sich entsprechend der Raumfeuchtigkeit öffnen (hygrostatisch gesteuert).

Auch wenn die kalte Aussenluft in die Wohnung gelangt, ist ein solches Fenster bezüglich der Energieeinsparung und des Komforts viel wirksamer als ein altes: Es lässt weniger Lärm herein und auf den Scheiben bildet sich kein Kondenswasser.

Oft ist es möglich, Lüftungsschlitze nachträglich in bereits installierten, dicht schliessenden Fenstern anzubringen.

Sanierung nach Minergie-Standard (kontrollierte Wohnungslüftung mit getrennten Zuluft- und Abluftkanälen)

Das Gebäude wurde isoliert (am besten von Aussen); dichte Fenster mit hoher Dämmwirkung wurden eingesetzt. Die verbrauchte Raumluft wird kontinuierlich durch Frischluft ersetzt, die via Lüftungsgitter in Boden- oder Deckennähe in den Raum eingeleitet wird. Der Energieverbrauch wird zusätzlich gesenkt, indem die eintretende Frischluft in einem Wärmetauscher von der Fortluft erwärmt wird (hier nicht dargestellt).

Auch wenn diese kontrollierte Wohnungslüftung mit getrennten Zuluft- und Abluftkanälen elektrischen Strom benötigt, spart sie viel Heizenergie. Ausserdem ermöglicht sie einen unvergleichlichen Komfort, denn Schlafen in frischer Luft und zudem ohne störende Aussengeräusche ist nun bei geschlossenem Fenster möglich.

Renoviertes Gebäude + dezentrale Wohnraumlüftung mit Wärmerückgewinnung

Hier hat es die Gebäudestruktur nicht erlaubt, ein Belüftungssystem mit mehreren Lüftungskanälen einzurichten, um eine zentrale Lüftungsanlage mit getrennter Zu- und Abluftführung oder eine einfache Lüftungsanlage zu betreiben. Deshalb hat man eine dezentrale Wohnraumlüftung mit Wärmerückgewinnung installiert: Gleich neben dem Fenster wurde eine elektrische Belüftungsvorrichtung eingebaut, welche die Luft durch die Hauswand ein- und austreten lässt und gleichzeitig mittels einem Wärmetauscher die Wärme der Abluft zum Anwärmen der frischen Zuluft nutzt. 3 verschiedene Modelle werden hier dargestellt: Das oberste erfordert einen Mauerdurchbruch, die zwei anderen können beim Wechsel der Fenster in den Fensterrahmen oder das Fensterbrett eingebaut werden.

Die Energieeffizienz dieser Lösung hängt vom Strombedarf des Lüftungsgerätes ab, der im Verhältnis zum Wärmerückgewinnungsgrad der austretenden Luft steht.

Schadstoffe aus den Innenäumen abführen

Die Luft in einem Gebäude muss regelmässig ausgetauscht werden, und zwar weniger, um den von den Bewohnern verbrauchten Sauerstoff zu ersetzen (davon hat es eigentlich immer genug), sondern um die Schadstoffe aus den Innenräumen zu entfernen. Das sind vor allem von den Bewohnern abgesondertes Kohlendioxid und Feuchtigkeit, Küchendämpfe, Staub sowie Dämpfe synthetischer Substanzen, die aus Farben, Möbeln und Putzmitteln etc. entweichen.

Vermehrtes Lüften verringert die Radonkonzentration

In einigen Regionen der Schweiz (besonders in den Alpen, im Tessin und in der Jurakette, wo der Gesteinsuntergrund porös ist) ist gründliches Lüften auch nötig, um Radon aus den Räumen zu entfernen. Radon ist natürliches radioaktives Edelgas, das aus dem Boden austritt. Es ist dringt durch undichte Stellen in die Keller ein und wird durch den sogenannten "Kamineffekt" in die oberen Stockwerke der Gebäude transportiert. In geschlossenen und ungenügend gelüfteten Räumen kann sich Radon für uns unbemerkt anreichern, denn es ist unsichtbar, geruchs- und geschmacklos. Radon gelangt mit der Atemluft in die Lunge und kann nach langer Zeit Lungenkrebs verursachen. In der Schweiz sterben durch Radonbelastung in der Atemluft jährlich 200 bis 300 Personen an Lungenkrebs. Radon ist nach dem Rauchen die zweithäufigste Ursache für Lungenkrebs.

Bei einer Fenstererneuerung die Lüftung nicht vergessen

In älteren Gebäuden sind Lüftungsinstallationen in der Regel dürftig: In Küche, WC und Bad wird die Luft durch ein Gitter unter der Decke angesaugt und entweder durch einen einfachen "Kamineffekt" oder ein elektrisches Absauggebläse ausgetauscht. Die frische Luft, welche die verbrauchte ersetzt, dringt auch durch Lücken in den Fenster- und Türdichtungen ein. Solche Lüftungen können viel Energie verschwenden, denn man kann weder kontrollieren, wieviel warme Luft nach draussen befördert wird, noch wieviel kalte Luft eintritt.

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Eine kontrollierte Wohnungslüftung mit getrennten Zuluft- und Abluftkanälen versorgt alle Bewohner des Gebäudes rund um die Uhr mit frischer Luft. Mit einem "Wärmetauscher" wird verhindert, dass Heizenergie verschwendet wird, denn dieser nimmt die Wärme der Abluft auf und gibt sie an die einströmende Zuluft ab.

Werden bei einem Gebäude die alten Fenster durch moderne – und folglich dicht schliessende ersetzt, kann keine Luft mehr eindringen. Kann die Luft nicht an anderer Stelle in das Gebäude gelangen, funktioniert der Luftaustauschschlecht, und die Feuchtigkeit steigt. Ist das Gebäude schlecht isoliert, kondensiert die Luftfeuchtigkeit im Winter auf den kältesten Mauern, und begünstigt so die Schimmelbildung.

Ein Fensterersatz sollte deshalb immer gemeinsam mit einer Lüftungserneuerung vorgenommen werden. Ist der Eintritt von frischer Zuluft nicht vorgesehen, sollte man die Bewohner informieren, dass sie die Räume mehrmals täglich lüften, aber jeweils nur während einiger Minuten, damit Wände, Boden und Möbel nicht auskühlen.

Luftströme günstig gestalten – aus Räumen mit der am wenigsten verbrauchten Luft hin zu den Räumen mit der am stärksten verbrauchten Luft

Moderne Gebäude und Gebäude, die einer energetischen Sanierung unterzogen worden sind, haben eine gute Wärmedämmung und sind deshalb sehr luftdicht. Um sie zu lüften, muss die Luft durch spezielle Eintrittsöffnungen hereingelassen werden sowie durch Sauglüfter wieder hinausbefördert werden. Hat eine Wohnung mehrere Räume, so lüftet man sie am effizientesten, indem man die frische Luft erst in die Räume des Wohnbereichs eintreten lässt (Wohnzimmer, Schlafzimmer), wo die Luft in der Regel weniger stark verbraucht ist, und sie anschliessend aus den Räumen mit der am stärksten verbrauchten Luft aus dem Gebäude austreten lässt (Küche, Badezimmer, WC). Ein Spalt von einem oder zwei Zentimeter unter den Türen reicht aus, um diesen Strömungskreislauf der Luft zu erleichtern. Wenn die Luft nicht unter den Türen hindurch strömt, kann eine Überströmöffnung (ein Lüftungsgitter) in den Türen oder Wänden angebracht werden.

Reine Zuluftanlagen versus Anlagen mit kombinierter Be- und Entlüftung

Während der Heizperiode besteht die Schwierigkeit der Belüftung von Gebäuden darin, einerseits unliebsamen Durchzug zu vermeiden und andererseits mit einem unkontrollierten Austritt der warmen Raumluft zuviel Energie zu verlieren. In modernen, sprich dichten Gebäuden sind verschiedene Lüftungstechniken anwendbar, um den hygienischen Anforderungen gerecht zu werden sowie dem Wohnkomfort und einem umsichtigen Umgang mit der Wärmeenergie zu genügen. Hier finden Sie zwei verschiedene Lüftungsanlagen, die sehr gute Resultate liefern:

• Komfortlüftung mit Wärmerückgewinnung. Dieses kontrollierte Belüftungssystem besteht aus zwei Luftkanälen: ein erster für die Zuluft, ein zweiter für die Abluft. Diese zwei Kanäle berühren sich in einem Wärmetauscher, damit die einströmende kalte Aussenluft sich an der warmen Abluft, die nach draussen geführt wird, erwärmt. Die Installation ist ziemlich komplex und verlangt elektrische Ventilatoren für beide Lüftungskanäle (um die frische Luft anzusaugen und den Räumen zuzuführen und um die verbrauchte Luft abzusaugen und aus dem Gebäude zu leiten). Trotzdem wird durch den Wärmetauscher viel mehr Energie zurückgewonnen als die beiden Ventilatoren an zusätzlicher Elektrizität benötigen.
  In der Regel wird eine Komfortlüftung mit Wärmerückgewinnung in Neubauten mit niedrigem Energieverbrauch installiert (Minergie). Der Einbau in renovierte Gebäude ist oft schwierig (und teuer) – da der Kanal für die Zuluft die Sache kompliziert.
• Einfache Komfortlüftung (d.h. reine Zuluftanlage) nach Bedarf der Bewohner (mit oder ohne Wärmetauscher). Dieses System besteht aus einem einzigen Lüftungskanal für die Luftableitung. Die frische Luft wird durch hygrostatisch geregelte Lüftungsschlitze in den Fensterrahmen oder in den Mauern (Aussenluftdurchlässe) in die Schlaf- und Wohnzimmer geleitet: Diese Anlage funktioniert ohne Strom und erkennt die durch die Bewohner anfallende Feuchtigkeitsmenge – und öffnet sich, um frische Luft eintreten zu lassen. Sie schliesst sich automatisch wieder, wenn sich die Luftfeuchtigkeit durch das Belüften der Räume verringert hat.
  Es gibt auch Lüftungsanlagen, die mit Batterie funktionieren, und sich öffnen, wenn sie einen erhöhten Kohlendioxidgehalt (CO2) in der Raumluft registrieren, der aus der Atemluft der Bewohner stammt, oder die sich öffnen, wenn sie Bewegungen der Bewohner feststellen, was bedeutet, dass nur benutzte Räume belüftet werden. Die Hinausbeförderung der Abluft geschieht entweder einfach durch den Kamineffekt von unten nach oben des Gebäudes oder mit Hilfe eines elektrischen Absaugers, der seinen Betrieb dem Lufteintritt angleicht, um eine gleichmässige Absaugleistung zu gewähren.
  In einem Gebäude, das aus mehreren Wohnungen oder Büroräumen besteht, kann die Wärme der Abluft mit einer "Luft-Wasser"-Wärmepume zurückgewonnen und für die Produktion von warmem Brauchwasser genutzt werden.
  Eine einfache Komfortlüftung mit moduliertem Luftstrom kann sehr wirksam sein und auch die Minergie-Anforderungen erfüllen. Aber sie muss sorgfältig geplant werden und damit sie wirklich gut funktionieren kann, sollten auch die Bewohner des Gebäudes genau verstehen, welche Rolle sie in der Gebäudelüftung spielt.

Dezentrale Belüftung mit Wärmerückgewinnung

Bei der Sanierung eines Gebäudes kann es schwierig sein, herauszufinden, wo die Luftkanäle und der Ventilatorblock einer zentralen Lüftungsanlage untergebracht werden sollen. Aus diesem Grund haben Hersteller eigenständige Lüftungsmodule mit Wärmerückgewinnung entwickelt, die wie ein WC-Abzugsventilator direkt durch die Wand installiert werden können. Wenn die warme Innenluft durch ein solches Modul nach draussen abgeführt wird, strömt sie über einen Wärmespeicher, der die Wärme aufnimmt und seine Temperatur erhöht. Umgekehrt erwärmt sich die frische, aber kalte Aussenluft, wenn sie angesaugt wird und über diesen Wärmespeicher ins Gebäude strömt... Hat die Aussenluft beispielsweise eine Temperatur von -5°C hat, kann sie mit 16°C in das Gebäude geleitet werden (80% Wirkungsgrad und 20°C Innenlufttemperatur).

Es gibt zwei Arten von dezentralen Lüftungsmodulen auf dem Markt. Einerseits solche mit nur einem Ventilator: Hier wechselt die Drehrichtung des Ventilators ungefähr jede Minute und damit wird jedes Mal auch der Luftstrom umgekehrt. Und dann gibt es solche mit zwei Lüftern, bei denen sich die ein- und ausströmende Luft am Wärmespeicher kreuzt.

Man kann entweder ein einzelnes Lüftungsmodul in einem Raum installieren, oder zwei – was in der Regel effizienter ist. In diesem Fall koordinieren sich die zwei Lüftungsmodule über Radiowellen: Während ein Modul die Innenluft absaugt, lässt das zweite die Aussenluft einströmen (was einen Druckausgleich bewirkt). Dann werden die Rollen getauscht, und wieder getauscht, so dass die Lüftungsmodule immer paarweise zusammenarbeiten. Es gibt auch Modelle mit zwei Lüftern, die in eine Fensteröffnung eingesetzt werden können (realisierbar bei einem Fensterwechsel im Zuge der Gebäudesanierung) oder die auf einem schrägen Dach oberhalb eines Dachfensters (Velux) angebracht werden.

Dezentrale Lüftungsmodule mit Wärmerückgewinnung wurden vor 30 Jahren erfunden und werden heute von den meisten grossen Herstellern angeboten. Enthalten sie einen Enthalpietauscher (d.h. ein Wärmetauscher mit Rückgewinnung eines Teils der Luftfeuchtigkeit), liegt ihr Wirkungsgrad bei der Wärmerückgewinnung zwischen 75% und 90%. Sie haben den Vorteil, dass man keine Kanäle verlegen muss, jedoch benötigt man viele Module, um ein ganzes Gebäude damit zu versorgen. Es lohnt sich also, die gesamte finanzielle Investition sowie die Summe des Stromverbrauchs aller Module mit den Kosten für eine Komfortlüftung (mit kombinierter Be- und Entlüftung) mit Wärmerückgewinnung vergleichen. Man sollte sich auch über die Geräuschemissionen der Ventilatoren informieren, denn selbst wenn sie gering sind, können sie für manche Menschen oder in einem Schlafzimmer störend sein.

Sommer wie Winter temperierte Frischluft mit dem Luftbrunnen

Die eintretende Frischluft kann mit einem "Erdwärmetauscher zur Luftvorwärmung" (auch "Luftbrunnen" genannt) vortemperiert werden. Ein Erdwärmetauscher besteht aus mehreren, bis zu 100m langen luftführenden Rohrleitungen, die in einer Tiefe zwischen 1,5 und 2m im Erdreich verlegt sind, um die Zuluft, bevor sie ins Gebäude eingeleitet wird, im Winter vorzuwärmen bzw. im Sommer abzukühlen. Aus hygienischen Gründen muss diese Art von Lüftungsanlage sorgfältig installiert und regelmässig gewartet werden.

Die Energieetikette für Wohnraumlüftungsanlagen

Radon, Bundesamt für Gesundheit (BAG)

CO2-Sensoren können helfen, die Lüftung zu regulieren, oder anzeigen, wie man mit Fensteröffnen richtig lüftet

CO2-Sensoren haben während der Covid-Pandemie den Markt überschwemmt. Solche Sensoren messen in Klassenzimmern, in Wohnungen oder Büros den Gehalt von CO2 in der Luft, das durch das Atmen der anwesenden Personen freigesetzt wird. Auf diese Weise zeigen die Geräte an, ob die Atemluft in den Räumen mit Atemtröpfchen belastet ist, welche eine potenzielle Quelle für Ansteckung mit Viren darstellen.

Man kann die CO2-Sensoren auch dazu benutzen, um den Luftstrom einer automatischen Lüftungsanlage nach oben oder unten zu regulieren. Dazu misst man zunächst den CO2-Gehalt in einem Raum, in dem sich seit einigen Stunden keine Personen aufgehalten haben und der gut gelüftet ist: die CO2-Konzentration sollte dann zwischen 400 oder 450 ppm liegen (das entspricht dem CO2-Gehalt der Aussenluft). Sobald sich Personen im Raum aufhalten, wird die CO2-Konzentration während mindestens zwei Stunden überwacht. Stabilisiert sich der Sensor bei 600-650 ppm, ist die Belüftung ausgezeichnet und die Einstellung perfekt. Natürlich hängt diese stabilisierte Konzentration davon ab, wie viele Personen sich in einem Raum aufhalten und was sie tun. Bis zu einem Wert von 1000 ppm gilt die Luftqualität als gut. Über 1000 ppm CO2 wird die Luftqualität schlecht und kann zu Schläfrigkeit und Unbehagen führen: dann sollte der Luftaustausch erhöht werden (prüfen Sie, ob nicht etwa Lüftungsgitter durch Möbel verdeckt sind). Ab einem Wert von 2000 ppm CO2 können sich Menschen unwohl fühlen und Kopfschmerzen bekommen.

Ein guter CO2-Sensor (NDIR – Nichtdispersiver Infrarotsensor) kostet um die einhundert Franken. Mann kann ihn auch verwenden, wenn das Gebäude keine Komfortlüftung (automatische Belüftungsanlage) hat, um herauszufinden, wie oft man die Fenster öffnen sollte und wie lange es dauert, bis die CO2-Konzentration auf etwa 450 ppm gesunken ist. Im Winter verhindert dies, dass Heizenergie durch zu langes Lüften verloren geht.

Wenn die Lüftungsanlage einmal gut eingestellt ist – oder wenn man sich das regelmässige und gründlich Lüften mit geöffneten Fenstern angewöhnt hat, muss man den CO2-Sensor nicht ständig in der Steckdose eingesteckt lassen: man kann ihn seinen Freunden oder den Nachbarn leihen, damit auch sie es sich zur Gewohnheit machen können, mit diesem Lüftungsindikator die Raumluft ihrer Wohnungen energiesparend zu erneuern.

Das Schulzimmer richtig lüften, Bundesamt für Gesundheit (BAG)