5 Strategien zur Reduzierung von Lüftungswärmeverlusten
Für den effizienten Betrieb eines Gebäudes ist ein präzises Lüftungskonzept essentiell – andernfalls können Energiekosten rapide ansteigen. Um die entsprechenden Lüftungssysteme korrekt zu dimensionieren und auf bestehende Bedarfe abzustimmen, ist dabei eine exakte Berechnung der Lüftungswärmeverluste nötig. Hier können moderne Softwarelösungen entscheidend unterstützen.
Gerade in Zeiten steigender Energiekosten und eines sich schnell verändernden Klimas zählt jede eingesparte Kilowattstunde. Wir schlüsseln in diesem Artikel fundiert auf, welche Verfahren zur Berechnung der Lüftungswärmeverluste entscheidend sind und wie die Ergebnisse möglichst nahtlos in komplexe Bauprojekte integriert werden können.
Das Wichtigste in Kürze
- Lüftungswärmeverluste bilden die Energieverluste ab, die durch das Lüften in Gebäuden und Räumen entstehen
- Durch die Verluste entsteht zusätzlicher Wärmebedarf – der durch mehr Energieaufwand gedeckt werden muss
- Sie sind ein entscheidender Faktor für eine Berechnung der Norm Heizlast nach DIN EN 12831
Was versteht man unter Lüftungswärmeverlusten?
Der Begriff ist zentral bei der konzeptionellen Planung der Lüftungssysteme. Doch was verbirgt sich eigentlich hinter diesem Ausdruck und inwiefern beeinflussen sie die Energiebilanz eines Gebäudes?
Verluste von Lüftungswärme entstehen durch den notwendigen Austausch von verbrauchter, belasteter Raumluft mit frischer Außenluft. Dieser Prozess ist unerlässlich, um ein gesundes und angenehmes Raumklima zu gewährleisten. Allerdings geht mit dem Lüftungsvorgang auch eine Wärmeabgabe an die Umgebung einher, die als Lüftungswärmeverlust bezeichnet wird.
Die Energieeffizienz eines Gebäudes hängt folglich maßgeblich von der Fähigkeit ab, Wärmeverluste zu minimieren und den Energiebedarf für Heizung und Kühlung zu reduzieren.
Die Verluste können hierbei zu einer erheblichen Herausforderung werden, da sie einen beträchtlichen Anteil des Gesamtenergiebedarfs eines Gebäudes ausmachen können.
Mit System zu mehr Effizienz
Um Lüftungswärmeverluste zu minimieren, setzen moderne Gebäude auf durchdachte Lüftungskonzepte. Hierbei werden komplexe Systeme eingesetzt, die eine kontrollierte Luftzufuhr und -abfuhr ermöglichen. Eine Wärmerückgewinnungseinheit kann die Abluftwärme nutzen, um die zugeführte Frischluft vorzuwärmen und so den Wärmeverlust zu reduzieren.
Wieso sind Lüftungswärmeverluste wichtig für die Berechnung der Heizlast?
Bei der Berechnung der Heizlast eines Gebäudes spielt Lüftungswärme eine entscheidende Rolle. Diese Wärmeverluste, die durch den notwendigen Luftaustausch entstehen, dürfen keinesfalls vernachlässigt werden – denn sie haben einen erheblichen Einfluss auf den Energiebedarf für die Heizung.
Die Heizlast eines Gebäudes ist die Menge an thermischer Energie, die benötigt wird, um die Innentemperatur auf einem angenehmen Niveau zu halten, selbst bei den kältesten Außentemperaturen. Dabei müssen nicht nur die Normaußentemperatur und die spezifische Wärmekapazität der Luft durch die Gebäudehülle, sondern auch diejenigen durch die Lüftung berücksichtigt werden.
Denn Verluste von Lüftungswärme können einen erheblichen Anteil an der Gesamtheizlast ausmachen. Wenn sie nicht angemessen berücksichtigt werden, kann dies in einer Unterschätzung des tatsächlichen Energiebedarfs resultieren.
Die mögliche Folge: Die Heizungsanlage ist potenziell unterdimensioniert und liefert im Winter möglicherweise nicht ausreichend (oder nur unter hohem Energieaufwand) Wärme, um eine komfortable Raumtemperatur aufrechtzuerhalten.
Komplexe Gesamtdarstellung
Um eine realistische Berechnung der Heizlast durchzuführen, müssen daher alle Faktoren einbezogen werden, die zu Wärmeverlusten führen. Dazu zählen neben den Verlusten von Lüftungswärme auch die Transmission durch die Gebäudehülle, die solaren Einträge und interne Wärmequellen wie Personen, Beleuchtung und elektronische Geräte.
Moderne Berechnungsmethoden und BIM-Software ermöglichen es heute, die Lüftungswärmeverluste genau zu erfassen und die Heizlast präzise zu ermitteln. Dies ist besonders wichtig, um eine effiziente und energieoptimierte Heizungsanlage zu dimensionieren.
Bild: Dank moderner Berechnungstechniken und BIM-Software wie Trimble Nova ist es heute möglich, Lüftungswärmeverluste mit großer Genauigkeit zu erfassen und die Heizlast präzise zu bestimmen.
Was sind weitere Faktoren bei der Heizlastberechnung?
Die Parameter einer korrekten Heizlastberechnung werden in der DIN EN 12831 festgelegt. Sie setzt damit den regulatorischen Rahmen für eine ordnungsgemäße und vergleichbare Berechnung der jeweiligen Heizlast eines Gebäudes. Dabei sind neben der bereits angeklungenen Luftwärmeverluste folgende Faktoren wesentlich für die Bestimmung der Heizlast:
- Transmissionswärmeverluste: Sie umfassen den Wärmeverlust durch die Gebäudehülle. Eine detaillierte Analyse der Gebäudekonstruktion, der verwendeten Baustoffe und der Dämmung ist notwendig, um die Wärmeleitfähigkeit des Gebäudes zu bestimmen. Je besser die Gebäudehülle gedämmt ist, desto geringer sind die Transmissionswärmeverluste.
- Zusatz-Aufheizleistung: In der Heizlastberechnung stellt sie eine maßgebliche Kennzahl dar, die die zusätzliche Energie beschreibt, die eine Heizungsanlage benötigt, um den Raum nach einer Heizpause wieder auf die gewünschte Temperatur zu bringen. Dieser Faktor wird für jeden Raum separat ermittelt und anschließend auf die berechnete Heizlast aufgeschlagen.
Die richtigen Kennzahlen als Berechnungsschlüssel
Als Grundlage für diese Parameter braucht es vor allem eins – Daten. Und das möglichst präzise. Dazu zählen beispielsweise:
- Gebäudeinformationen: Daten über Grundrissfläche, Gebäudehöhe, Dachneigung und Außenwandflächen sind essenziell, um die Wärmeübertragung durch die Gebäudehülle zu berechnen.
- Baumaterialien und Dämmung: Die thermischen Eigenschaften der verbauten Stoffe beeinflussen die Transmissionswärmeverluste des Gebäudes.
- Fensterflächen: Die Größe, Ausrichtung und Verglasung der Fensterflächen haben ebenfalls einen signifikanten Einfluss auf die solaren Wärmegewinne und die Transmissionswärmeverluste.
- Luftdichtheit: Die Luftdichtheit des Gebäudes beeinflusst die Lüftungswärme und muss in der Berechnung berücksichtigt werden.
- Luftwechselrate: Die Anzahl der Luftwechsel pro Stunde ist wichtig, um die Lüftungswärmeverluste zu ermitteln. Sie hängt von der Nutzung des Gebäudes und der verwendeten Lüftungstechnik ab.
- Norm-Innentemperatur: Die gewünschten Raumtemperaturen und die Temperaturdifferenz zwischen innen und außen sind entscheidend für die Heizlastberechnung.
- Interne Wärmegewinne: Die Wärmeabgabe durch Personen, Beleuchtung, elektronische Geräte und sonstige Quellen im Gebäude beeinflusst den Heizbedarf.
- Außentemperatur: Die Norm-Außentemperatur oder die Klimadaten für die Region, in der das Gebäude steht, sind wichtig, um den Heizbedarf zu ermitteln.
5 Strategien, um Lüftungswärmeverluste zu minimieren
Der Begriff impliziert es schon – Verluste mindern immer die Effizienz. Und kosten damit insbesondere bei einem langfristigen Gebäudebetrieb bares Geld. Denn eine grundlegend falsch dimensionierte und konzeptionierte Lüftungsanlage hat über Jahre Auswirkungen auf die Energieeffizienz eines Gebäudes.
Dementsprechend spielt die Reduktion der Verluste von Lüftungswärme eine zentrale Rolle bei der Planung energieeffizienter Gebäude. Durch fünf gezielt genutzte Strategien kann der Energieverbrauch gesenkt und somit ein wertvoller Beitrag zu mehr Effektivität und auch Klimaschutz geleistet werden:
- Moderne Lüftungssysteme mit Wärmerückgewinnung: Eine der effektivsten Maßnahmen. Diese Anlagen nutzen die Wärme der Abluft, um die zugeführte Frischluft vorzuwärmen. Dadurch wird ein Großteil der Lüftungswärmeverluste wiedergewonnen und der Energieverbrauch deutlich gesenkt.
- Bedarfsgerechte Lüftung: Ermöglicht es, die Luftwechselrate an den tatsächlichen Bedarf anzupassen. Moderne Lüftungssysteme können automatisch auf die Anzahl der Personen im Raum oder auf die Raumtemperatur reagieren. Dadurch werden unnötige Verluste von Lüftungswärme vermieden.
- Luftdichte Gebäudehülle: Eine möglichst gut gedämmte und luftdichte Gebäudehülle minimiert die Wärmeverluste durch Undichtigkeiten und sorgt dafür, dass die Wärme dort bleibt, wo sie auch wirklich gebraucht wird.
- Thermostatische Ventile und Raumregler: Der Einsatz ermöglicht eine individuelle Einstellung der Raumtemperatur. So kann die Heizleistung in einzelnen Räumen je nach Bedarf angepasst und überschüssige Wärme vermieden werden.
- Querlüftung: Vor allem in milden Klimazonen kann die natürliche Querlüftung als Alternative zu mechanischen Lüftungssystemen dienen. Geöffnete Fenster an gegenüberliegenden Seiten des Gebäudes ermöglichen eine effiziente Luftzirkulation und den Austausch verbrauchter Luft.
Fazit – Lüftungswärmeverluste müssen korrekt dargestellt werden, um eine höhere Energieeffizienz zu erreichen
Die korrekte Darstellung potenzieller Lüftungswärmeverluste ist entscheidend, um Möglichkeiten zu einer höheren Energieeffizienz zu identifizieren – und damit ist sie immer auch ein entscheidender Bestandteil eines Lüftungskonzepts nach DIN 1946-6.
Sie ist also immer Teil eines komplexen Systems, das im Zusammenspiel der verschiedenen Parameter die energetische Gebäudeeffizienz direkt und nachhaltig beeinflusst. Dementsprechend wichtig ist eine präzise Berechnung der einzelnen Kennzahlen und die für verschiedene Projektbeteiligte nachvollziehbare Einbettung in ein Gesamtmodell.
Softwareunterstützung kann dabei für einen reibungslosen BIM-Workflow sorgen und damit zu enormen Produktivitätssteigerungen beitragen. In diesem Kontext erweist sich Trimble Nova als besonders leistungsfähige CAD- und Kalkulationssoftware, die auch hochkomplexe Lüftungskonzepte realitätsgetreu und in Echtzeit modellieren kann.
Die integrierte Vernetzung mit Trimble Connect eröffnet zusätzliche Effizienzvorteile, die für eine effektive Zusammenarbeit in einer gemeinsamen Datenumgebung von zentraler Bedeutung sind. Denn so wird sichergestellt, dass alle Gewerke und Projektbeteiligten die notwendigen Daten und Parameter ohne Zeitverlust nutzbar zur Verfügung haben – und so mögliche Quellen für Verluste von Lüftungswärme frühzeitig identifizieren und beseitigen können.