7. Luftdichtheit und Lüftung
7.1 Einleitung
7.2 Luftwechselzahlen ninf = n50 ∙ ewind ∙ fATD
Die Luftdichtheit der Außenhülle eines Gebäudes ist ein Qualitätsmerkmal und ein wesentlicher Vorteil des Massivbaus. Neben der Schadensfreiheit und vor dem Hintergrund der Energieeinsparung wird ein höherer thermischer Komfort erreicht, ein besserer Schallschutz erzielt und eine nachhaltige Bauqualität sichergestellt. Dies macht es erforderlich, schon in der frühen Planungsphase ein sogenanntes Luftdichtheitskonzept zu erarbeiten. Massive Bauweisen erlauben eine deutlich leichter umzusetzende Ausführung als z. B. die Schichtaufbauten der Holzbauweise. Eine dauerhaft luftdichte Ausführung aller Bauteilanschlüsse wird schon seit Bestehen der DIN 4108 im Jahr 1952 gefordert. Neben der energetischen Relevanz einer luftdichten Gebäudehülle kommt der Schadensfreiheit der hochwärmegedämmten Bauteile eine besonders große Bedeutung zu. So sind insbesondere nicht ausreichend luftdichte und hochwärmegedämmte Dächer durch konvektiven Feuchteeintrag stark gefährdet. Neben der Luftdichtheit der Gebäudehülle besteht gleichermaßen die Forderung, einen ausreichenden Außenluftwechsel zur Sicherstellung der hygienischen Raumluftfeuchte zu ermöglichen. Während der Abwesenheit der Bewohner kann bei geschlossenen Fenstern beispielsweise ein Mindestluftwechsel zum Feuchteschutz nur über Undichtheiten der Gebäudehülle, dem sog. Infiltrationsluftwechsel ermöglicht werden. Eine Berechnung dieser Mindestluftwechsel über Undichtigkeiten kann mit den in DIN V 4108-6 hinterlegtem Verfahren erfolgen.
Die in der Bauphysik verwendete Luftwechselzahl n gibt an, wie oft das vorhandene Nettoraumvolumen in einer Stunde mit der Außenluft ausgetauscht wird. Der Mindestluftwechsel in Wohnräumen zum CO2-Ausgleich und zur Feuchteabfuhr sollte etwa 0,5 h-1 betragen. Berücksichtigt man eine durchschnittliche Wohn- bzw. Nutzfläche von 35 m2 pro Person ergibt sich bei lichten Raumhöhen von 2,4 m ein Wert von über 40 m3/(pers · h), der die Anforderungen der DIN 1946 [R20] an intensiv genutzte Wohn- und Aufenthaltsräume mit einem personenbezogenen Mindestluftwechsel von 30 m3/(pers · h) deutlich übersteigt. Neben dem in der Regel über Fensterlüftung oder über mechanische Lüftungsanlagen sicherzustellenden Luftwechsel ergibt sich ein unkontrollierbarer zusätzlicher Infiltrationsluftwechsel über die Bauteilfugen, Undichtheiten in der Gebäudehülle etc. Dieser liegt zwischen 0,1 h-1 bei sehr dichten und 0,3 h-1 bei weniger dichten Gebäuden. Soll im Rahmen eines Lüftungskonzeptes der über die Gebäudeundichtigkeiten mögliche Luftwechsel rechnerisch ermittelt werden, wird dazu der n50 – Messwert oder der Prognosewert aus der Blower-Door-Prüfung herangezogen. Die folgenden Gleichungen gemäß [R7 und R25] ergeben den Infiltrationsluftwechsel in Abhängigkeit der Windschutzkoeffizienten ewind am Gebäudestandort und der Ausstattung des Gebäudes mit oder ohne Außenluftdurchlässe (ALD) wie z. B. Fensterfalzlüftern.
mit: n50 = Luftwechselzahl aus BlowerDoor-Messung ewind = Windschutzkoeffizient gem. Tab. 7.1 fATD ohne ALD = 1, mit ALD = min (16;(n50 + 1,5) / n50) Die Windschutzkoeffizienten der Tabelle 7.1 weisen bereits darauf hin, dass jede Wohneinheit zur Sicherstellung eines brauchbaren Infiltrationsluftwechsels zur Feuchtelüftung über mindestens zwei dem Wind ausgesetzte Fassaden verfügen sollte. Auch ist nur so eine Querlüftung bei freier Lüftung über die Fenster sicher gewährleistet. Gemäß DIN 1946-6 [R20] wird für Neubauten eine dauerhafte Luftwechselrate zum Feuchteschutz von etwa 0,15 h-1 gefordert. Hinweis: DIN 4108-7 [R8] fordert, dass bei Durchführung eines Blower-DoorTests der gemessene n 50-Wert 3,0 h-1 bei fenstergelüfteten und 1,5 h-1 bei mit Lüftungsanlagen ausgestatteten Gebäuden nicht überschreitet. Darauf wird auch in der EnEV (Anlage 4 Nr. 2) noch einmal deutlich hingewiesen. Da die Norm im engen Zusammenhang mit der bauordnungsrechtlich eingeführten DIN 4108-2 steht, darf davon ausgegangen werden, dass im Neubaubereich diese zuvor genannten Grenzwerte eingehalten werden müssen. Dies kommt einer Qualität mittlerer Art und Güte nach und wird sicherlich von der Bauherrenschaft mit Interesse verfolgt.
Tabelle 7.1: Lageabhängige Windschutzkoeffizienten von Räumen gemäß [R7] Windschutzkoeffizient ewind
Lage
30
(31)
mehr als eine dem Wind ausgesetzte Fassade
eine dem Wind ausgesetzte Fassade
freie Lage
0,10
0,03
halbfreie Lage
0,07
0,02
geschützte Lage
0,04
0,01