| Dichtheit
von Lüftungsanlagen
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Eine fachgerechte
Montage ist die Grundlage für eine
dichte RLT-Anlage (raumlufttechnische Anlage), bei
der die für die jeweiligen Räume ausgelegten Luftmengen
auch wirklich ankommen. Die Luftdichtigkeit
der Luftleitungssysteme bzw. Kanalsysteme
und die Verbindungen an Bauteilen
ist nicht nur aufgrund der Leckluftverluste sondern
auch hinsichtlich der Energieeinsparung von Bedeutung.
Leckagen haben aber auch noch viele andere Auswirkungen
(Geräusche, größere Anlagen-Dimensionierungen, unkontrollierter
Luftein- und Austritt, Luftmengenabweichungen, Eindringen von Schmutzteilchen).
In allen Fällen kommt es immer zu Mehrkosten,
die notwendig werden, um eine fehlerhafte Montage auszugleichen.
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Auswirkungen
von Leckagen in RLT-Anlagen |
Quelle:
Dipl.-Ing. (FH) Jürgen Luft, Lindab GmbH |
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Bei der
Montage ist besonders auf luftdichte Luftleitungen
bzw. Kanäle zu achten, da diese später nicht
mehr zugänglich sind. Die Verbindungen an den
Bauteilen können auch später noch nachgebessert
werden. Also sollten schon bei der Planung und Auswahl
der Leitungssysteme und Verbindungstechniken
darauf geachtet werden, dass eine dichte Montage ohne
größere Aufwendungen möglich ist. |
Die Dichtheit
einer Lüftungsanlage wird in verschiedenen Normen
inform von Dichtheitsklassen (DIN EN 13779 [identisch
mit DIN
EN 12237 und DIN EN 1507], EUROVENT 2/2, DIN 24194 Teil 2) festgelegt.
Die Dichtheit wird über eine Dichtheitsprüfung
festgestellt |
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Klassifizierungen
nach DIN EN 13779 (identisch mit DIN EN 12237, DIN EN 1507), EUROVENT
2/2, DIN 24194 Teil 2 |
Quelle:
Dipl.-Ing. (FH) Jürgen Luft, Lindab GmbH |
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Safe®
Click
Quelle: Lindab GmbH
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Bei der
Planung einer RLT-Anlage
wird u. a. festgelegt, welches Leitungssystem
die Anlage bekommen soll. Eckige Luftleitungen
(längsgefalzte Kanäle) haben höhere Leckluftraten
gegenüber runde Luftleitungen. Dadurch
reduzieren sich bei runden Luftleitungen
die Luftmengen und daraus resultieren
kleinere Durchmesser. Außerdem
haben runde Luftleitungen geringere Reibungsverluste.
Die runden Luftleitungen werden schraubenlos
verbunden. Hier haben sich Lippendichtsysteme
bewährt, da sie gegenüber getapten Verbindungen
(Klebe- oder Kaltschweißbänder) geringere
Leckverluste haben. |
Im Vergleich
zu runden Luftleitungen haben eckige Luftleitungen
(Luftkanäle) schon
aufgrund der größeren Oberfläche
einen deutlichen Nachteil bei der Dichtigkeit. Der Unterschied
erklärt sich über den hydraulischen
Durchmesser (gleichwertiger Durchmesser),
der für die Dimensionierung von eckigen Luftleitungen
zugrunde zu legen ist. Die zulässige Leckage
nach den verschiedenen Lüftungsnormen
(DIN EN 13779 [identisch mit DIN EN 12237 und DIN EN 1507],
EUROVENT 2/2, DIN 24194 Teil 2) ist über die Luftleitungsoberfläche
definiert. Eine größere Oberfläche bedeutet
also einen größeren Leckluftvolumenstrom absolut
und der Ventilator muss mehr fördern und entsprechend
größer dimensioniert sein. Demnach ist die
Luftleitungsoberfläche für eine eckige Luftleitung
bei einem Kanal-Kantenlängenverhältnis
von 1:1 um 27 % größer,
bei einem üblichen Kanal-Kantenlängenverhältnis
von 1:2 bereits 43 %.
Daraus ergibt sich für eine eckige Luftleitung ein
um mindestens 27 % größerer Leckluftvolumenstrom.
Quelle: Dipl.-Ing. (FH) Jürgen Luft, Lindab GmbH |
Ein längsgefalzter
Kanal verliert über den (maschinell gut
ausgeführten) Längsfalz ca.
500 l/h bei 250 Pa pro Meter Falzlänge, wenn dieser
keine zusätzliche Abdichtung hat. Ein schlecht ausgeführter,
von Hand geschlossener Falz ohne Abdichtung erreicht ein
Vielfaches dieses Wertes. Für eckige Luftleitungen
sollten nur geeignete, geprüfte oder vom Hersteller
empfohlene Dichtmaterialien eingesetzt
werden, wobei auf eine planparallele Ausrichtung
der Flanschebenen vor der Verschraubung
zu achten ist. Bei größeren Kanälen
müssen die Flanschverbindungen besonder
versteift werden. |
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Einfluss
von Schraublöchern |
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SAFE-Lippendichtung
im Vergleich zu Kaltschweißband |
Ein einziges,
unverschlossenes Schraubenloch mit 3 mm Durchmesser verliert in
der Stunde bei einem Druck von 250 Pa im Luftleitungssystem ca.
320 Liter Luft |
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Eine "getapte"
Verbindung gegenüber einem hochwertigen Lippendichtsystem
bei 250 Pa eine um ca. 400 l/h höhere Leckluftmenge pro Meter
Dichtlänge |
| Quelle:
Dipl.-Ing. (FH) Jürgen Luft, Lindab GmbH |
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Leckageverluste
Stellt man sich vor, man würde die Luft in einem Eimer transportieren
wie Wasser, kann man sich Leckagen besser verdeutlichen, wenn man überlegt
wie oft ein undichter Eimer leer läuft bei dem Transport einer
gewissen Menge bzw. innerhalb einer gewissen Zeit.
Wenn man dieses Vorstellungsmodell auf eine gängige Luftkanalgröße
(1000 x 500 x 1500 mm = 750 l Volumen) mit 4,5 m² Oberfläche
bei 250 Pa Systemdruck übertragt stellt sich dies bildlich wie
folgt dar.
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Abdichten
von Leckagen in Luftkanalsystemen
Mit der patentierten Technologie
"MEZ-AEROSEAL" ist eine nachträgliche Abdichtung
bereits installierter Luftkanalsysteme im Bestand und
bei neu montierten Systemen von innen heraus möglich,
dadurch werden Leckagen um durchschnittlich über
90 % reduziert. Diese europäische Produktneuheit
wurde bereits in den USA erprobt und hat sich bewährt.
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Praxistest
MEZ-AEROSEAL
Quelle: MEZ-TECHNIK GmbH
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Bei
diesem Verfahren verschließt der Servicetechniker
zuerst die Öffnungen des Luftkanalsystems
(Zuluftauslässe,
Ablufteinlässe) mit Schaumstoffpfropfen
und schneidet an den Strangenden jeweils ein
kleines Loch. Die Verbindungen
des Lufkanalsystems zu den Ventilatoren, Wärmetauschern (Heizung-Kühlung),
Filtern und der Sensorik der Lüftungs- und Klimageräte
werden ebenfalls abgekoppelt, sodass keine Partikel
der Dichtmasse in diese Geräte gelangen
können. Dann wird die MEZ-AEROSEAL-Ausrüstung
mit dem Kanalnetz verbunden.
Im nächsten Schritt werden die Leckagen
des Kanalsystems durch eine Luftdichtheitsprüfung
visuell und messtechnisch ermittelt.
Danach wird die Einspritzeinrichtung mit einem
flexiblem Plastikschlauch mit dem Luftkanalsystem
verbunden und das erhitzte patentierte
Dichtmittel, welches die Anforderungen
an die Hygienerichtlinie VDI 6022 erfüllt,
wird eingesprüht und verteilt
sich im gesamten Kanalnetz. Das anfangs noch
gasförmige Dichtmittel lagert sich nach
und nach ausschließlich dort ab wo das System Leckagen
(Löcher und Spalten) aufweist. Der Vorgang wird beendet wenn
die Löcher und Spalten vollkommen verschlossen
sind. Bereiche ohne Leckage bleiben von MEZ-AEROSEAL unberührt.
Nach dem erfolgten Abdichtungsprozess bzw. parallel
dazu, wird noch einmal die Gesamtleckage des
Luftkanalsystems gemessen und die Steigerung
der Dichtheit des Systems ermittelt.
Danach bekommt der Auftraggeber ein Zertifikat
und eine 3-jährige Garantie auf die erfolgte
Aeroseal-Abdichtung.
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| Durch das nachträgliche
Abdichten des Luftkanalystems und der damit
verbundenen Reduzierung der Leckagen,
wird die Menge an verlorener, behandelter Luft stark reduziert,
was sich positiv auf die Energie-
bzw. Betriebskosten (z. B. Ventilatorleistung) auswirkt.
Mit diesem Verfahren können bereits installierte Kanalsysteme erhalten
werden und müssen nicht kostspielig ersetzt bzw. nachgebessert
werden. Durch die Schnelligkeit
des Abdichtungsvorgangs kann das betreffende Gebäude
sofort wieder genutzt werden. Außerdem kann die
Arbeit von einem einzelnen Servicetechniker ausgeführt
werden und dadurch geringe Personalkosten verursacht,
was bei einer konventionellen Abdichtung nicht möglich
wäre.
Durch den hohen Wirkungsgrad der nachträglichen Abdichtung mit
"MEZ-AEROSEAL" ist das Erreichen oder eine
deutliche Unterschreitung der Anforderungen
an die Dichtheitsklasse D gemäß DIN EN 1507,
DIN EN 12237, Eurovent oder DW 144 TM1 möglich. Auch Luftkanalsysteme
von minderer Qualität erreichen mit diesem Abdichtungsverfahren
eine beträchtliche Steigerung von Dichtigkeit
und Effizienz.
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| Dichtheitsprüfung |
Planer
und ausführende Firmen streiten immer wieder über
die Notwendigkeit einer Dichtheitsprüfung
des Leitungssystems einer RLT-Anlage,
zu denen auch die kontrollierte Wohnungslüftung
(KWL) gehört. Durch Leckagen in dem Leitungssystem
und an den Bauteilen kann es in schlecht ausgeführten
Anlagen vorkommen, dass ca. 33 % der für den jeweiligen
Raum ausgelegten Luftmengen dort nicht ankommen.
Was aber spätestens bei dem pneumatischen
Abgleich bemerkt werden kann. Zu dem Zeitpunkt sind
aber die Luftleitungen evtl. nicht mehr zugänglich. Daraus ergibt
sich logischerweise, dass eine Dichtheitsprüfung durchgeführt
werden sollte. |
Nach
der VOB Teil C - DIN EN 18379 - 3.2.7.1
müssen alle Verbindungen der Luftleitungen
entsprechend den Betriebsbedingungen luftdicht und stabil
sein, aber nach 4.2.14 sind Dichtheitsprüfungen
von luftführenden Anlagenteilen
"besondere Leistungen", die extra beauftragt
und entsprechend vergütet werden
müssen. Dazu müssen nach 3.2.7.2
entsprechende verschließbare Messöffnungen
vorhanden sein. |
Die DIN
EN 13779 - "Lüftung von Nichtwohngebäuden
– Allgemeine Grundlagen und Anforderungen an Klima-
und Lüftungsanlagen" gibt zulässige Leckverluste
von 2 % vor. Dieser Wert muss bei der
Abnahme der Anlage bestätigt werden. Aber auch in
Wohngebäuden sollten die Leckverluste
nicht über 6 % liegen. |
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Baustellen-Leckagetest |
Quelle:
Dipl.-Ing. (FH) Jürgen Luft, Lindab GmbH |
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Quelle:
Dipl.-Ing. (FH) Jürgen Luft, Lindab GmbH |
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Quelle:
Airflow Lufttechnik GmbH |
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Dichtheitsprüfungen,
wenn sie beauftragt sind, sollten grundsätzlich dann
durchgeführt werden, solange die gesamte
Dichtheit prüfbar ist und erforderliche
Reparaturen bzw. Nachbesserungen
noch problemlos durchgeführt werden
können. Also sollten die Messungen
des Leckluftstromes während der
Montage der Anlage an ausreichend großen Teilstrecken
des Systems oder bei kleineren Anlagen (KWL) nach Beendigung
der Montage und vor dem Verdecken des Leitungssystems
durchgeführt werden. |
Zur Dichtheitsprüfung
sind alle Öffnungen des Systems
zu verschließen. Ein Leckprüfgerät
(Ventilator) wird über eine Volumen-strommesseinrichtung
(kalibriertes Drosselgerät) angeschlossen. Der Prüfdruck
kann 200 Pa, 400 Pa oder 1000 Pa als Überdruck
bei Zuluftleitungen oder als Unterdruck
bei Abluftleitungen betragen. Der Prüfdruck
sollte so gewählt werden, dass er in der Mitte des
mittleren Betriebsdruckes liegt. Für eine Abweichung
vom mittleren Betriebsdruck, der nach DIN EN 12599 zulässig
ist, wird eine Umrechnungsformel angegeben. Die EUROVENT
2/2 schreibt die Aufrechterhaltung
des gewählten Prüfdruckes ±
5 % für 5 Min. vor. Zur Ermittlung
der Leckluftrate ist die Luftleitungsoberfläche
nach DIN EN 14239 zu ermitteln. Zertifizierte Leckprüfgeräte
rechnen den Wert automatisch aus.
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Damit
keine Messfehler
auftreten, dürfen die Öffnungen des Luftleitungssystemes
nicht mit Folien oder Klebebändern verschlossen
werden. Fachgerechte Verschlüsse
sind reinigungsfreundliche Revisionsöffnungen
und (Luftdurchlass-)Anschlusskästen
für das Einsetzen von Absperrballons
oder für eine Weiterverwendung geeignete Enddeckel.
Bei runden Luftleitungen sind aufblasbare
Absperrballons verwendbar, bei eckigen
Luftleitungen können praktisch nur Endböden
zum Verschließen angebracht werden. Der Anschluss
des Leckprüfgerätes kann über
einen vorbereiteten Enddeckel oder ein
Reduzieranschlussstück erfolgen.
Diese können auch bei den Luftauslässen
angeschlossen werden.
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| Wenn die Leckluftmenge
zu hoch ist, sind zuerst alle verschlossenen Luftleitungsenden
genau zu überprüfen.
Anschließend ist eine Sichtkontrolle der
verlegten Luftleitungen und Verbindungsstellen
durchzuführen. Dabei können Rauchpatronen
das Aufspüren von Leckagestellen erleichtern. |
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Dichte Gebäude
- Voraussetzung für kontrollierte Lüftung |
Es ist nur schwer vorstellbar,
welche großen Luftmengen bei geringen Druckunterschieden durch
schmale Spalte strömen können. So entweichen bei einem Druckunterschied
von 50 Pascal (entspricht einem Winddruck bei Windstärke 4 bis
5) durch die Fugen einer Dampfbremsfolie im Dachbereich, deren Stöße
nur überlappt und nicht verklebt sind, runde 80 m³ je m²
Dachfläche und Stunde. Solche unkontrollierten Luftströmungen
führen zu Problemen, wie z. B. Schimmel, Bauschäden, bei starkem
Wind unbehagliche Zugerscheinungen und „Kaltluftseen“, die
das Gefühl von Fußkälte verursachen. |
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Nach einem einheitlichen
Verfahren wird die Luftdichtheit des gesamten
Gebäudes über einen Drucktest
(Blower-Door-
Messverfahren) mit 50 Pascal Druckunterschied
bestimmt. Ein in die Öffnung der Haustür oder eines Fensters
eingeklemmtes Gebläse baut diesen Druck auf und bestimmt gleichzeitig
die je Stunde geförderte Luftmenge. Das Verhältnis zwischen
diesem Volumen und dem Rauminhalt des Gebäudes ist das Maß
für die Dichtheit. Dieser n50- Wert hat die Dimension „pro
Stunde“ [h-1]. Die DIN 4701 Teil 7 schreibt für
Neubauten zwingend die Einhaltung von n50 = 3 h-1 für
Gebäude mit Fensterlüftung und n50 = 1,5 h-1 für
solche mit Lüftungsanlage vor. Diese Werte sollten heutzutage aber
besser sein. |
Das Blower-Door-Messverfahren
(Differenzdruck-Messverfahren) ist in der DIN-EN
13829 2001-02 "Bestimmung der Luftdurchlässigkeit
von Gebäuden" definiert. |
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| Videos
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SHK-Lexikon |
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