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In Unterrichts- und Besprechungsräumen ist mit einer manuellen Fensterlüftung eine gesundheitlich-hygienisch akzeptable Raumluftgüte ohne Behaglichkeitsdefizite und Außenlärmprobleme kaum zu erreichen; eine bedarfsgerechte und energiesparende Lüftung nahezu unmöglich.
Mit einer maschinellen Lüftung lassen sich diese Probleme, Defizite und Beschränkungen beheben sowie weitere Vorteile erschließen, beispielsweise eine Nachtauskühlung ohne Sicherheitsbedenken.
Dezentrale Lüftungssysteme haben dabei einige Vorteile gegenüber einer Zentrallüftung. Für die Anforderungen in Klassenräumen gibt es speziell dafür optimierte Geräte. Sie können auch als dezentrale Lüftungszentrale zur Versorgung mehrerer Räume eingesetzt werden.
Dezentrale Lüftungsgeräte, wie die Modelle FVS Eco2School 600 und 1000 (3) der LTG Aktiengesellschaft, werden meistens als Schullüftungsgeräte bezeichnet, denn sie sind für den Einsatz in Klassenräumen konzipiert und stellen bis zu 990 m3/h Zuluft bereit – frische Luft für bis zu 33 Personen.
30 m3/(h ∙ Pers) genügen nicht nur, um die Richtlinie VDI 6040 Blatt 1 „Raumlufttechnik – Schulen – Anforderungen (VDI-Lüftungsregeln, VDI-Schulbaurichtlinien)“ zu erfüllen. Der Luftwechsel ist auch mehr als ausreichend, um die CO2-Konzentration im Klassenraum unter 1000 ppm zu halten und sowohl ein konzentriertes Lernen zu ermöglichen als auch die Arbeitsstättenrichtlinien einzuhalten.
Vom Vorteil guter Luft profitieren aber nicht nur Schüler und Lehrpersonal. Studenten und Seminarteilnehmer freuen sich ebenfalls über eine gute Lernatmosphäre und auch in größeren Meetingräumen können dezentrale Geräte durch die Luftverbesserung zu konzentrierten und konstruktiven Besprechungen beitragen.
Der Einsatz der Geräte ist auch in Ausstellungsräumen, kleineren Büroetagen oder Arztpraxen denkbar: Haben mehrere Räume Lüftungsbedarf, kann beispielsweise der Raum mit der höchsten Belegung direkt versorgt werden, die andere Räume werden dann über ein kleines Kanalnetz und Zubehör – etwa Zuluft- und Überströmdurchlässe – in das Lüftungskonzept eingebunden.
Bild: LTG / Ralf Dunker
Besser als die Fensterlüftung …
Für die maschinelle Lüftung sprechen viele Gründe: Die Anforderungen der Richtlinie VDI 6040 mit einer Fensterlüftung einzuhalten, fällt schwer, ist in vielen Fällen sogar unmöglich. Zum einen ließe sich in Schulen durch Stoßlüften in den Pausen nicht sicherstellen, dass die CO2-Konzentration während des Unterrichts unter 1000 ppm bleibt. Spätestens während einer Doppelstunde droht die Luft „zu dick“ zu werden. Während des Unterrichts die Fenster zu öffnen, ist meistens unerwünscht, denn mit der Frischluft können auch Lärm und Staub in den Raum dringen.
Und im Winter wird ein Lüften über die Fenster oft vermieden oder geschieht so kurz, dass der erforderliche Luftaustausch nicht erreicht wird. Im Sommer wiederum ist der Luftwechsel bei Windstille und Außentemperaturen nahe oder oberhalb der Raumlufttemperatur sehr gering und viele Räume bieten keine Option zum effektiveren Querlüften.
Schon aus den vorgenannten Gründen ist der Einsatz einer maschinellen Lüftung in Schulen und kleineren Versammlungsstätten sinnvoll. Dazu kommt, dass das Lüften auch bei Regen, Schnee und Wind problemlos erfolgen kann und dennoch einem dauerhaften Ansteigen der Luftfeuchtigkeit mit potenzieller Schimmelproblematik vorbeugt. Lüftungsgeräte senken durch eine integrierte Wärmerückgewinnung zudem mit geringem Hilfsenergieaufwand die Heizkosten.
Ein weiteres Argument für das maschinelle Lüften ist die Filterfunktion: Im Zuluftstrom eingebaute Filter senken das Risiko von Erkrankungen oder allergischen Reaktionen. Auch in anderer Hinsicht ist maschinelles Lüften sicherer: Zur Nachtlüftung im Sommer müssen keine Fenster oder Oberlichter gekippt werden, die maschinelle Lüftung ist sozusagen gleichzeitig eine Einbruchschutzmaßnahme bzw. in vielen Objekten die einzige Möglichkeit, eine Nachtauskühlung zu realisieren.
… und günstiger als eine Zentrallüftung
Die vorgenannten Argumente gelten gleichermaßen für eine zentrale und eine dezentrale Lüftungslösung. Zur Entscheidung zwischen den beiden Systemen müssen weitere Kriterien herangezogen werden: Investitionskosten, Platzbedarf, Wartungskosten und Energieeinsatz. Aus Platzgründen scheidet die Zentralanlage bei Bestandsobjekten oft aus, denn es müssen ein geeigneter Aufstellort für das Lüftungsgerät und im Gebäude Platz für ein Kanalnetz gefunden werden.
Auch bei Neubauten verbuchen dezentrale Lüftungsgeräte bei einem Vergleich der Systeme einige Pluspunkte. Auf den ersten Blick erscheint die dezentrale Lösung zwar teurer, weil mehrere kleine Geräte in der Regel mehr kosten als ein Zentralgerät mit gleicher Luftleistung. Bezieht man aber den Platzbedarf – also den Verlust an nutzbarem Raum durch ein Kanalnetz – ein, sind die Investitionen in das Gebäude bei Zentralanlagen oft höher anzusetzen.
Dazu kommen die Druckverluste eines Kanalnetzes und der Aufwand für dessen hygienische Reinhaltung. Bei dezentralen Lösungen sind zu wartende Elemente leicht zugänglich und es entfallen sowohl die Druckverluste für den Lufttransport durch das Gebäude als auch die in einem Kanalsystem obligatorischen Brandschutzklappen inklusive der regelmäßigen Wartungskosten.
Leichter zur raumindividuellen Lüftung
Steht eine energiesparende, bedarfsorientierte Lüftungslösung auf der Wunschliste, ergibt sich ein weiterer Pluspunkt für dezentrale Geräte. Sie bedienen typischerweise jeweils einen Raum, sodass die Luftmenge einfach raumindividuell angepasst werden kann. Eine Zentrallüftung benötigt für die raumbezogene Bedarfslüftung Stellglieder im Kanalnetz, um die Luftmengen zielgerichtet zu steuern.
Ein langfristiger Vorteil der bedarfsorientierten Lüftung ist die erhebliche Stromeinsparung. Sie resultiert zum einen aus den kurzen Luftwegen von der Fassade bis zum Gerät, zum anderen von der Mengenanpassung, denn die Ventilatoren können bei einer geringeren Raumbelegung oder bei Abwesenheit von Personen unterhalb der Nenndrehzahl betrieben oder sogar ganz abgeschaltet werden. Zusammen mit einer hocheffizienten Wärmerückgewinnung ergeben sich somit geringe Stromkosten für den Anlagenbetrieb und ein im Vergleich zur Fensterlüftung deutlich geringerer Heizwärmebedarf.
Bild: LTG
3 FVS Eco2School 1000: Nicht einmal 0,5 m hoch eignet es sich gut für den Einbau unter der Decke oder in einer Zwischendecke.
Platzsparend und energieeffizient
Die vorgenannten Merkmale dezentraler Lüftungsgeräte finden sich auch in den Modellen der Serie FVS Eco2School, die auf die Anforderungen in Klassenräumen optimiert wurden. Das FVS 600 bietet 600 m3/h Zuluft bei Nenndrehzahl, was für Gruppen mit maximal 20 Personen ausreicht. Klassen mit bis zu 33 Personen lassen sich mit dem auf der ISH 2019 neu vorgestellten, größeren Modell FVS 1000 (mit 990 m3/h) (3) bedienen. Beide Geräte sind schlank gehalten, damit sie sich in Bestandsgebäuden gut einbauen lassen.
Das größere Modell misst ca. 4,5 × 1,5 × 0,5 m, ist also relativ lang, aber trotz eingebauter Schalldämmkulissen flach. Mit knapp 50 cm Höhe lässt es sich gut unter der Decke montieren und mit einem Deckenkoffer verkleiden. Das kleinere FVS 600 eignet sich außerdem für den auf der Seite liegenden Einbau, zum Beispiel oberhalb von Einbauschränken (1). In beiden Fällen reduziert der verdeckte Einbau zusätzlich den ohnehin geringen Schallpegel.
Die Fassadenöffnung ist ebenfalls platzsparend gestaltet: Über eine einzige Öffnung wird Außenluft angesaugt und Fortluft abgeführt (2). Die Luftführung zwischen dem patentierten Wetterschutzgitter und dem Gerät wirkt einem Luftkurzschluss entgegen. Eine hinter dem Wetterschutzgitter angeordnete Außenluftklappe kombiniert die Funktionen einer Absperrklappe und einer Regelklappe. Sie schließt sich bei Stillstand oder Stromausfall aufgrund ihres Federrücklaufantriebs selbsttätig. Die Außen- und Fortluftöffnungen können außerdem im Brandfall angesteuert und geschlossen werden.
Im Zuluftweg befindet sich ein F7-Filter (ISO ePM1 50 %), der bis zu 99 % der gängigen Partikel und 95 % des einatembaren Feinstaubs zurückhält. Im Gerät arbeiten drehzahlvariable Ventilatorantriebe, sodass die Luftmenge dem Bedarf stufenlos angepasst werden kann. Das minimiert den Stromverbrauch. Nach dem Abschalten des Geräts laufen die Ventilatoren für einige Minuten im Umluftbetrieb nach, um eventuell im Betrieb feucht gewordene Komponenten – zum Beispiel die Wärmerückgewinnung – zu trocknen.
Auch zum Temperieren geeignet
Die Wärmeverluste über die Fortluft sind gering, denn die integrierte Wärmerückgewinnung (mit Bypass als Schutz gegen Einfrieren) hat trotz ihres geringen Luftwiderstands eine Rückwärmezahl von 0,83. Aufgrund des hohen Wärmerückgewinns beträgt die Zulufttemperatur auch im Winter etwa 17 °C. Je nach
inneren Lasten ist dies zumeist ausreichend,
um auf ein Nachheizen der Zuluft zu verzichten. Bei Schulklassen bringen Schüler und Lehrer
oft bereits so viel Wärme ein, dass der Heizwärmebedarf selbst an kalten Wintertagen gering ist. Bei Bedarf kann das Lüftungsgerät einen Raum auch temperieren. Dafür lassen sich ein Wärmeübertrager für Kaltwasser bzw. ein Direktverdampfer oder ein Warmwasser-Heizregister anschließen.
Im Sommer ist es möglich, mit der Funktion Nachtlüftung extreme Temperaturspitzen tagsüber zu vermeiden. Sie wird aktiv, wenn die Raumtemperatur höher als der Sollwert ist und die Außentemperatur mindestens 2 K unter der Raumtemperatur liegt. Alle Lüftungsfunktionen lassen sich mit der geräteeigenen Regelung LTG Connected Intelligence umsetzen. Sie erlaubt einen zeitgesteuerten oder bedarfsorientierten Betrieb. Zur Umsetzung der Bedarfslüftung ist bereits eine Schnittstelle für einen CO2-Sensor vorhanden. Des Weiteren existiert eine Busschnittstelle, über die sich die Geräte mit einer Gebäudeleittechnik (GLT) koppeln lassen. Der Einsatz einer GLT ist aber nicht erforderlich, die Geräte lassen sich auch direkt am PC konfigurieren, sodass Investoren den Vernetzungsaufwand im Gebäude gering halten können.
Bild: LTG
Dezentral ist vielseitig und flexibel
Mit den FVS-Eco2School-Geräten lassen sich die Luftmengen leicht dem aktuellen Bedarf anpassen, um eine angestrebte Raumluftqualität mit geringen Stromkosten und Wärmeverlusten zu erreichen. Besteht ein höherer Lüftungsbedarf, als mit einem Gerät allein gedeckt werden kann, ist auch der Einbau zweier Geräte für eine Zone möglich, zum Beispiel an gegenüberliegenden Raumseiten. Umgekehrt kann ein Gerät auch mehrere kleinere Räume bedienen und wie eine kleine Lüftungszentrale (4) fungieren, was zur Versorgung kleinerer Büroräume oder einer Praxis sinnvoll sein kann.
Ralf Dunker, München
Kontakt zum Anbieter
LTG Aktiengesellschaft
70435 Stuttgart
Telefon (07 11) 8 20 10
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