Die Mitglieder des Fachverbandes FVLR bieten für ihre Tageslichtsysteme neben dem Einlass von Tageslicht und der Rauchabzugsfunktion auch die Lüftungsoption als zusätzlich wählbare Funktionalität an. Egal ob Lichtkuppel oder Lamellenlüfter, Lichtband oder Flachdachfenster, für jede Art von Dachoberlichtern sind auch lüftbare Ausstattungsvarianten erhältlich.
Integrierte Lüftung mit Tageslichtsystemen
Die Ausführung der Lüftungsfunktion wird dabei grundsätzlich nach ihren Funktionsprinzipien in natürliche Lüftung und maschinelle Lüftung unterschieden.
Natürliche Lüftung
Die Funktionsweise der natürlichen Lüftung basiert dabei, wie der Name schon sagt, auf den physikalischen Prozessen der Natur. Die Luftbewegung und damit der Luftaustausch durch die zur Verfügung gestellten Lüftungsöffnungen wird durch den Auftrieb warmer Luft und Druckunterschiede infolge des auf das Gebäude einwirkenden Windes angetrieben.
Aufsteigen von warmer Luft
Erwärmte Luft steigt in umgebender kälterer Luft nach oben. Das ist begründet in der Ausdehnung der Luft beim Erwärmen. Dadurch vergrößert sich das Volumen einer gleichbleibenden Menge wärmerer Luft (mit gleichbleibendem Gewicht), damit nimmt die Dichte ab. Der Gewichtsunterschied des gleichen Volumens warmer Luft zum Volumen der umgebenden kalten Luft entspricht der entstehenden Auftriebskraft.
Im Ergebnis sammelt sich die erwärmte Luft unter der Decke von Räumen. Dort eingebaute lüftbare Dachoberlichter sind damit perfekt geeignet, diese nach außen abzuleiten.
Winddruck als natürlicher Antrieb
Der Wind steht nahezu ganzjährig als Antriebskraft für die natürliche Lüftung zur Verfügung. Schon bei relativ geringen Windgeschwindigkeiten entstehen deutliche Druckunterschiede an den Außenhüllen von Gebäuden, Überdruck auf den Seitenflächen auf die der Wind einwirkt und Unterdruck auf flachen Dachflächen und den windabgewandten Seiten.
Sobald Wind weht, steht er damit als Antrieb für den Luftaustausch zur Verfügung. Dabei variiert je nach Lage der Lüftungsöffnungen zur Windrichtung die Strömungsrichtung durch die Öffnung. Die Wirksamkeit der Lüftung hängt mit der Windstärke zusammen; je höher die Windgeschwindigkeit, desto größer der Luftaustausch.
Die Wirksamkeit des Luftaustausches variiert also bei natürlicher Lüftung mit diesen physikalischen Mechanismen:
- Je stärker sich die Luft erwärmt, desto stärker wird der Auftrieb.
- Je windiger es wird, desto größer wird die Lüftungsströmung.
Die Steuerung der Lüftungsfunktion erfolgt dabei grundsätzlich durch das Öffnen und Schließen der lüftbaren Klappen in den Tageslichtsystemen. Die Ansteuerungsmöglichkeiten sind dabei vom jeweiligen Bedarf und dem ohnehin vorgesehenen Grad der Gebäudeautomatisierung abhängig. Beginnend bei einfacher manueller Öffnung (bei kraftbetätigten Lüftungssystemen üblicherweise mit Wind- und Regensensorgesteuerter Schließfunktion) bis hin zur vollautomatischen Steuerung, beispielsweise zur Zeit- und Temperaturgesteuerten Nachtauskühlung des Gebäudes ist technisch alles möglich um eine optimale Effizienz der natürlichen Lüftung zu erreichen.
5 gute Gründe für natürliche Lüftung mit Tageslichtsystemen
- Die Effektivität lüftbarer Dachoberlichter steigt bei stärkerer Erwärmung der Luft im Gebäude an. Wenn im Rahmen des Lüftungskonzeptes genügend gut verteilte, bodennahe Öffnungen zum Nachströmen kühlerer Luft vorgesehen werden, ist die natürliche Lüftung sehr gut geeignet um auch großflächige Hallen effektiv und gleichmäßig zu belüften.
- Die natürliche Lüftung verbraucht keine Energie während ihres Betriebs, weil die Funktionsweise auf natürlichen, physikalischen Prozessen beruht. Ihr Betrieb ist damit besonders wirtschaftlich, so wird die natürliche Lüftung üblicherweise zur grundlegenden Lüftung von Gebäuden eingesetzt.
- Die Investitionskosten für die lüftbare Ausrüstung von Tageslichtsystemen sind im Vergleich zu Zwangslüftungsanlagen niedrig. Die natürliche Lüftung ist deshalb meist auch in der Bauphase die wirtschaftlichste Ausführung der Gebäudelüftung.
- Da Lüftungsklappen nur über wenige bewegliche Teile und nahezu keine Verschleißteile verfügen, fällt der Aufwand und damit auch die Kosten für Wartung und Instandhaltung von Lüftungsklappen im Vergleich zu maschinellen Lösungen sehr gering aus.
- Bei vielen Tageslichtsystemen ist die nachträgliche lüftbare Ausrüstung problemlos möglich. Wird während der Nutzungsphase also ein höherer Lüftungsbedarf festgestellt als ursprünglich geplant, können noch nicht zur Lüftung verwendete Tageslichtsysteme im Regelfall mit geringem relativ Aufwand nachgerüstet werden.
Maschinelle Lüftung
Unter der maschinellen Lüftung versteht man alle Arten von Lüftungsaggregaten, bei denen die Luft durch Maschinenkraft angetrieben wird. Die Lüftungsöffnungen müssen also mit zusätzlichen maschinellen Lüftern ausgestattet werden, welche die Luft je nach Bedarf fördern und hierfür entsprechend Energie verbrauchen.
Die Bandbreite der maschinellen Lüftung geht dabei von einfachen in die Gebäudeöffnungen eingebauten Ventilatoren bis hin zu komplexen Lüftungsanlagen, welche die Luftströme im Gebäude gezielt führen und verteilen, sowie die Luft reinigen, kühlen oder wärmen können.
Bestandteile von maschinellen Lüftungsanlagen
In komplexen Lüftungsanlagen können eine ganze Reihe von Komponenten unterschiedlicher Funktionen eingesetzt werden. Immer dabei sind:
- Ventilatoren und Lüfter als Antrieb der Luftströme
- Schalter oder automatisierte Steuereinheiten zum Ansteuern
In Anlagen werden häufig auch folgende Teile eingesetzt:
- Filter zum Ausfiltern von Schadstoffen und Krankheitserregern
- Öffenbare Oberlichter oder Luftklappen als äußerer Abschluss
- Lüftungskanäle und Steuerklappen zur Verteilung der Luft
- Wärmetauscher zur Wärmerückgewinnung
- Heizregister zum Erwärmen der Luft
- Kühlsysteme zum Kühlen der Luft
- Luftbefeuchter zur Erhöhung der Luftfeuchte
- Schalldämpfer zur Verringerung der Lärmbelastung
- etc.
Je höher die funktionalen Anforderungen an ein maschinelles Lüftungssystem sind, desto größer wird im Regelfall auch die Komplexität der entsprechenden Anlagen. Um dauerhaft die uneingeschränkte Funktion solcher Lüftungsanlagen zu gewährleisten, müssen sowohl der Betrieb als auch die regelmäßige Wartung nach den Vorgaben des Herstellers erfolgen.
Betrieb und Wartung von Lüftungsanlagen
Wird die Belüftung von Innenräumen mit einer Lüftungsanlage geplant und umgesetzt, ist die einwandfreie Funktion der Anlage eine wesentliche Erfordernis für die Nutzung dieser Räume. Hierzu gehört insbesondere auch, dass sich in der Anlage wie zum Beispiel in Lüftungskanälen, Filtern etc., keine Verunreinigungen befinden, die selbst zu einer Luftverunreinigung beitragen können.
Das ist gesetzlich auch in der Arbeitsstättenverordnung verankert. Im Kapitel 3.6 Anhang Anforderungen und Maßnahmen für Arbeitsstätten wird für den Betrieb der Lüftungsanlagen gefordert:
(2) Ist für das Betreiben von Arbeitsstätten eine raumlufttechnische Anlage erforderlich, muss diese jederzeit funktionsfähig sein… Bei raumlufttechnischen Anlagen muss eine Störung durch eine selbsttätige Warneinrichtung angezeigt werden. Es müssen Vorkehrungen getroffen sein, durch die die Beschäftigten im Fall einer Störung gegen Gesundheitsgefahren geschützt sind.
(3) …
(4) Ablagerungen und Verunreinigungen in raumlufttechnischen Anlagen, die zu einer unmittelbaren Gesundheitsgefährdung durch die Raumluft führen können, müssen umgehend beseitigt werden.
Maschinelle Lüftungsanlagen bieten damit Lösungen für Bereiche in denen die natürliche Lüftung an ihre Grenzen stößt.
5 gute Gründe für maschinelle Lüftungssysteme
- Die Effektivität der Lüftung ist grundsätzlich nicht von den äußeren Umgebungsbedingungen abhängig, da der Luftaustausch durch externen Energieeinsatz maschinell angetrieben wird. Man spricht daher auch von sogenannter Zwangslüftung, denn die Luftströmung wird erzwungen.
- Die maschinelle Lüftung ist sehr gut nach dem jeweiligen Bedarf regelbar, wobei der Energieverbrauch bei geringerem benötigtem Luftaustausch entsprechend sinkt. So lässt sich eine besonders gleichmäßige Luftqualität in den Räumen gewährleisten.
- Maschinelle Lüftungsanlagen können schon in der Planung als zentrale oder dezentrale Anlagen auf die spezifischen Erfordernisse der Nutzung ausgelegt werden. So können beispielsweise Luftauslässe je nach Bedarf in den Hallen platziert werden. Absaugungen über einzelnen Arbeitsplätzen mit hoher Ablufterzeugung minimieren die Verbreitung von belasteter Luft.
- Die maschinelle Lüftung ist zum Absaugen von Luftverschmutzungen und Ausgasungen, die nicht in die Umwelt gelangen dürfen, geeignet. Über entsprechende Filteranlagen, Nachverbrennungen, etc. kann die Luft von Schadstoffen gereinigt werden, der Rest wird als unkritische Abluft in die Umwelt abgegeben.
- Mit maschineller Lüftung können beispielsweise bei Einsatz von geeigneten Filteranlagen auch Luftqualitäten zur Belüftung der Räume zur Verfügung gestellt werden, die in Bezug auf Keim- und Staubfreiheit besser sind als die Außenluft (Reinraumfertigungen etc.).
Die Mitglieder des Fachverbandes FVLR bieten eine Vielzahl individueller Lösungen für die natürliche Lüftung mit ihren Tageslichtsystemen für alle Arten von Gebäuden an. Aber auch Lösungen für maschinelle Lüftung sind bei Ihnen erhältlich, welche insbesondere für die rauen Einsatzbedingungen im Industrie- und Gewerbebau optimiert sind.
Mehr Informationen hierzu finden sie in:
Gerade in Gebäuden von Fertigungsbetrieben variieren die Lüftungsanforderungen einzelner Gebäudebereiche in vielen Fällen stark. Während für einen Großteil der Raumfläche die energieeffiziente natürliche Lüftung völlig ausreicht um gute Arbeitsbedingungen zu gewährleisten werden in Bereichen von Fertigungsanlagen, bei deren Betrieb es zu starken Luftverunreinigungen kommt, häufig maschinelle Lüftungssysteme zur lokalen Absaugung der verschmutzten Luft eingeplant.
