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Die feuchtegeführte Lüftung bildet die Grundlage aller bedarfsgeführten Lüftungsanlagen 

 

Die feuchtegeführte Lüftung gilt bis heute als innovativer technischer Durchbruch und ist Grundstein aller bedarfsgeführten Lüftungsanlagen. Mit der feuchtegeführten Lüftung werden die Luftströme in den innenliegenden Räumen automatisch und rein mechanisch an den tatsächlichen Bedarf an Frischluft angepasst. Wir glauben, dass diese Idee die nachhaltigste Form der Raumlüftung darstellt, denn Aereco bedarfsgeführte Lüftungsanlagen versorgen zur richtigen Zeit den richtigen Ort mit Frischluft und verhindern dabei die Verschwendung von Ressourcen und Energiekosten.

 

30 Jahre Garantie – so lange gewährleistet die hygrometrische Funktion der Außenluftdurchlässe (ALD) und Abluftelemente mit Feuchte-Sensoren. Diese erfassen die relative Luftfeuchtigkeit direkt im Raum. Dieser regelt dann den Öffnungsquerschnitt der Klappen. Je höher die Luftfeuchtigkeit ist, desto weiter sind die Klappen geöffnet. Ganz ohne Hilfsenergie. 

Funktionsprinzip der feuchtegeführten Wohnungslüftung

Das Funktionsprinzip der Aereco feuchtegeführten Wohnungslüftung basiert auf der Regelung des Öffnungsquerschnitts der Zu- und Abluftemente durch einen im Element eingesetzten Feuchtesensor. Dieser Feuchtesensor bewegt über eine Federung die Öffnungsklappe des Elementes.

Ein präziser und zuverlässiger Feuchtesensor

Faktischer Motor der feuchtegeregelten Zu- und Abluftelemente ist der Sensor V8.

Ein bekanntes Phänomen kommt hierbei zum Einsatz: die natürliche Eigenschaft bestimmter Stoffe, ihre Länge in Abhängigkeit der Feuchte zu verändern. Steigt die Luftfeuchtigkeit, dehnt sich der Stoff aus; sinkt die Luftfeuchtigkeit, zieht er sich zusammen.

Durch dieses Prinzip bewegen die 8 Bänder des V8 Sensors eine oder mehrere Klappen. Sie bestimmen so den Luftstrom in Abhängigkeit der relativen Raumluftfeuchte des entsprechenden Raumes. Je höher die Luftfeuchtigkeit ist, desto weiter sind die Klappen geöffnet. Außerdem agieren die Öffnungsklappen, dank einer thermischen Korrektur, unabhängig von den äußeren Wetterbedingungen.

Genau nach diesem Prinzip aktivieren die 8 bis 16 Polyamidbänder des Feuchtesensors eine bzw. mehrere Klappen. Auf diese Weise wird der Luftstrom der Zu- und Abluftelemente in Abhängigkeit der relativen Raumluftfeuchte kontinuierlich optimiert. Je höher also die Luftfeuchtigkeit ist, desto weiter öffnen sich die Klappen und umgekehrt.

Hinzu kommt, dass die Öffnungsklappen dank einer thermischen Korrektur vollkommen unabhängig von äußeren Wetterbedingungen funktionieren. Der Sensor ist nämlich vom einströmenden Luftstrom isoliert. Es misst nur die Luftfeuchtigkeit in Innenräumen. Diese Unabhängigkeit ist auch dann sichergestellt, wenn die absolute Luftfeuchtigkeit niedrig ist, beispielsweise im Winter. 

Feuchtigkeit ist ein Indikator für schlechte Luft in der Wohnung

Aufgrund der immer dichteren Bauweise ist die unzureichende Lüftung heute eines der größten Probleme im Wohnungsbau. Die Folgen sind häufig erhöhte Feuchtigkeit, Schimmel- und Milbenwachstum sowie schlechte Luft. Erhöhte Luftfeuchtigkeit* wird meist durch menschliche Aktivitäten verursacht:

  • Wasserdampf von der Haut und Schleimhaut des Menschen
  • Verdampfung aufgrund unterschiedlicher Aktivitäten
    • Duschen und Baden
    • Waschen
    • Kochen
    • Trocknen von Wäsche

Sogar eine große Anzahl von Pflanzen kann zu einer Überhöhung der Innenraumluftfeuchte führen. In einem 4-Personen Haushalt werden pro Tag ca. 6-12 kg Wasser in Form von Wasserdampf freigesetzt. Durch hohe Luftfeuchtigkeit im Inneren der Gebäude erhöht sich das Risiko des Befalls von Staubmilben. Es kann zu überhöhten Raumluftfeuchten und Kondensat an kühlen Oberflächen führen. Das sind vorausgehende Faktoren für  Pilzbefall und starke Vermehrung von Bakterien. Einige der durch Mensch oder Tier ausgestoßenen Bakterien überleben nicht lange an der Luft – jedoch können einige für Monate auf feuchten Oberflächen überleben.

Staubmilben können nur unter optimalen Bedingungen überleben: 24°C und 75% relative Luftfeuchtigkeit. Eine Reduzierung um 5% der relativen Luftfeuchte verringert die Anzahl der Staubmilben um ein Sechstel. Sie verschwinden bei einer relativen Luftfeuchtigkeit unter 45%. Die Aereco feuchtegeführte Wohnungslüftung bietet hier eine effiziente Lösung eine Schimmelbildung im Gebäude zu verhindern.

* In flüssiger Form oder als Dampf ist die Feuchtigkeit die erste Ursache für Probleme im Wohnungsbau. Eine relative Luftfeuchtigkeit zwischen 40 und 60% ist für das Atmungssystem sinnvoll; eine zu hohe Luftfeuchtigkeit ist aber sowohl für die Bewohner wie auch für die Bausubstanz schädlich.

 

Vergleich zwischen eines Aereco bedarfsgeführten Abluftsystems und einer klassischen Zu- und Abluftanlage mit WRG

 

Das Aereco bedarfsgeführte Abluftsystem: eine effiziente und kostengünstige Alternative zur klassischen Zu- und Abluftanlage mit WRG

Das Fraunhofer Institut für Bauphysik (Holzkirchen) hat in den letzten Jahren die Gesamtenergieeffizienz unterschiedlicher Lüftungssysteme miteinander verglichen: 2008 (Wohnung im MFH, Sanierung) und 2010 (Einfamilienhaus, Neubau nach EnEV 2009) wurde die Gesamtenergieeffizienz der Aereco bedarfsgeführten Lüftungsanlage sowie einer Zu- und Abluftanlage mit Wärmerückgewinnung (80% und 93% WRG) erforscht.

Unter denselben Rahmenbedingungen wurden der Energiebedarf für Lüftungswärme, Transmissionswärme, der Anteil für Strom sowie für das (nur WRG) Vorheizregister gemessen und berechnet. In einem nächsten Schritt wurden auch die unterschiedlichen Energieanteile mit den entsprechenden Primärenergiefaktoren versehen.

Die Randbedingungen

Für die Wohnung:

DIE-RANDBEDINGUNGEN-Aereco

Die Vergleichsberechnungen zwischen den Lüftungssystemen werden anhand einer 75 m² großen Modellwohnung (3-Personen Haushalt) durchgeführt. Der U-Wert des Wandaufbaus liegt bei 0,25 W/m²K. Als Außenklima wird Hof als kaltes Klima in Deutschland angesetzt. Die Innentemperatur beträgt 21°C. Es wird von einer typischen internen Feuchtelast eines 3-Personen Haushaltes ausgegangen. Die Berechnungen wurden für drei Jahre durchgeführt.

 

Für das Einfamilienhaus (EFH):

Die Vergleichsberechnungen zwischen den Lüftungssystemen werden anhand eines nach EnEV 2009 neugebauten 205 m² großen Einfamilienhauses (EFH) (5-Personen Haushalt) durchgeführt. Der U-Wert des Wandaufbaus liegt bei 0,25 W/m²K. Als Außenklima wird Hof als kaltes Klima in Deutschland angesetzt. Die Innentemperatur beträgt 20°C. Es wird von einer typischen internen Feuchtelast eines 5-Personen Haushaltes ausgegangen. Die Berechnungen wurden für zwei Jahre durchgeführt.

Ergebnisse

Unter Annahme der Energiekosten im August 2008 (0,19€/ kWh für Strom, 0,07€/ kWh für Öl bzw. Gas) entspricht der Unterschied im Gesamtenergiebedarf 47 € pro Heizperiode zu einer Zu- und Abluftanlage mit WRG (80%) für eine sanierte Wohnung.

Für den Neubau eines EFH nach EnEV 2009 ist sogar die Aereco bedarfsgeführte Wohnungslüftung kostengünstiger im Betrieb: Der Unterschied beträgt hier -24 € pro Heizperiode (Berechnung Stand 2011 mit 0,22€ / kWh Strom, 0,07€/ kWh für Öl bzw. Gas) zu einer Zu- und Abluftanlage mit 93% Wärmerückgewinnung (WRG)!

Besonders interessant, wenn man bedenkt, dass die Aereco Lüftung maximal 50% einer Zu- und Abluftanlage mit Wärmerückgewinnung kostet!

Die zwei umfassenden Untersuchungen des Fraunhofer Instituts für Bauphysik erhalten Sie gerne auf Anfrage: marketing@aereco.de.

Ein weiterer Vorteil: Reduzierung des CO2-Ausstoßes

Bemerkenswert dabei ist, dass die Zu- und Abluftanlage mit Wärmerückgewinnung (WRG) 80% einen höheren Primärenergiebedarf aufweisen kann als die feuchtegeführte Abluftanlage, also primärenergetisch schlechter als eine Abluftanlage sein kann! Verantwortlich für diesen Umkehrschluss ist der hohe Stromanteil für den Antrieb der Ventilatoren und das notwendige Vorheizregister mit dem PE-Faktor 2,6 (Stand Studie 2008: 2,7).

Fazit: eine Zu- und Abluftanlage mit WRG 80 % ist gerade beim Einsatz von erneuerbaren Energien primärenergetisch schlechter als eine Abluftanlage!

Innenraumluftqualität

Diese Untersuchung hat auch bewiesen, dass der Einsatz eines Aereco feuchtegeführten Abluftsystems es ermöglicht, die CO2-Konzentration unter den Wert von 1200 ppm in der Wohnung zu halten (siehe unten).

 

Der thermische Koeffizient eines feuchtegeführten Außenluftdurchlasses

 

Die Beherrschung der Temperatur am Feuchte-Sensor für ein gutes Funktionieren

Der Öffnungsquerschnitt des Aussenluftdurchlasses wird über die am Sensor direkt erfasste Luftfeuchtigkeit bestimmt. Dieser Wert kann aber davon abweichen, je nach Platzierungsort des ALD: für einen gleichen absoluten Luftfeuchtigkeitswert variiert die relative Raumluftfeuchte in Abhängigkeit der Temperatur. Die Temperatur am Sensor selbst spielt also eine äußerst wichtige Rolle in Bezug auf die erfasste relative Raumluftfeuchte.

Es ist also äußerst wichtig eine Temperaturkonstanz zu erreichen um ein optimales Funktionieren der Regelung zu gewährleisten, unabhängig von Wetterbedingungen (Außentemperatur und Luftfeuchte). Demzufolge wird die Regelung nur der inneren relativen Raumluftfeuchte angepasst.

Die Bedeutung eines “guten” thermischen Koeffizienten

Der thermische Koeffizient tK wird wie folgt bestimmt: Tsensor = Tinnen – tK x (Tinnen – Taußen)

T = Temperatur in oC

Viele Jahre Forschung haben es möglich gemacht einen idealen thermischen Koeffizienten zu erreichen. Mit einem Wert von 0,3 können die feuchtegeregelten Außenluftdurchlässe das ganze Jahr über funktionieren und auf die kleinste relative Änderung der Raumluftfeuchte reagieren. Im Winter, wenn die relative Raumluftfeuchte niedrig ist, sind die Öffnungsklappen geschlossen und bei einer Veränderung dieser Raumluftfeuchte bereit zu reagieren.

Mit einem höheren Wert (z. B. 0,4) wäre die Temperatur des Sensors im Winter zu niedrig. So wird eine zu hohe relative Raumluftfeuchte erfasst und führt dazu, dass sich die Öffnungsklappe zu weit öffnet, auch wenn die relative Raumluftfeuchte im Raum niedrig ist. Seine Veränderungsmöglichkeiten sind somit gering und führen zu erhöhten Wärmeverlusten. Eine zu niedrige Temperatur des Sensors kann sogar zu einer enormen Vergrößerung der Hysterese führen (Unterschied zwischen der Erhöhung und dem Sinken der relativen Raumluftfeuchte, was eine Bestimmung des Öffnungsquerschnitts abhängig von einer bestimmten relativen Raumluftfeuchte unmöglich macht).

Die Folgen eines zu hohen thermischen Koeffizients

Mit einem höheren thermischen Koeffizienzwert (Tk> 0,32) aufgrund einer mangelhaften thermischen Abkopplung des Sensors gegenüber der Außenluft wäre die Temperatur am Sensor im Winter zu niedrig. So würde der Sensor zu hohe Feuchtigkeitswerte erfassen, die einen zu hohen Öffnungsquerschnitt des Elements bewirken würden, auch dann wenn die relative Feuchtigkeit im Raum gering ist. Seine Regelungskapazität wäre dann sehr reduziert, sogar gleich null.

Ein schlechter thermischer Koeffizient würde die Wärmeverluste, insbesondere durch zu hohe Luftnachströmung erhöhen, und würde auch die Luftqualität in den belegten und benutzten Räumen (Luftvolumenstrom wäre nicht dem Bedarf angepasst) nicht verbessern. Darüber hinaus würde eine zu niedrige Temperatur am Sensor zu einer starken Zunahme der Hysterese (Kurvenverlaufsunterschied zwischen dem Öffnen und dem Schließen der Klappe in Abhängigkeit der relativen Raumluftfeuchte) führen, die es unmöglich machen würde, eine einheitliche Schieberstellung für eine gegebene relative Feuchtigkeit festzulegen.

Für ein besseres Verständnis der Korrelation zwischen der relativen Raumluftfeuchte und der Temperatur, siehe auch das Mollier h-x-Diagramm:

Mollier-h-x-Diagramm