Pendellüftungssysteme sorgen für ideale Durchmischung von Frisch- und Raumluft

Forschungsergebnisse belegen Lüftungseffizienz dezentraler Wohnraumlüftung

Kontrollierte Wohnraumlüftung ist im Zuge des energieeffizienten Bauens und Sanierens aus der Bauplanung nicht mehr wegzudenken. Mittlerweile gibt es viele technologische Systemlösungen. Galten die zentralen Lüftungsanlagen bis vor kurzem noch als das ‚Non Plus Ultra‘, sind nun die dezentralen Lösungen auf dem Vormarsch und beeindrucken mit enormen Absatzsteigerungen – von 2014 bis 2018ff. mit einem Wachstum von mehr als 100 Prozent bei einer aktuellen Absatzmenge von über 200.000 Stück allein in Deutschland.

Diese Marktentwicklung der dezentralen Geräte könnte sich bereits in naher Zukunft noch weitaus mehr steigern, als aktuelle Prognosen annehmen. Denn nun wurde erstmals genauer untersucht, wie sich die alternierende Betriebsweise der dezentralen Push-Pull-Systeme auf die Effizienz des Luftaustausches im Raum auswirkt. Zwei voneinander unabhängige wissenschaftliche Studien konnten dabei das Vorurteil, dass Pendellüfter für keinen oder nur geringen Austausch der verbrauchten Raumluft sorgen, klar widerlegen: Zum einen die Doktorarbeit von Dr. Alexander Merzkirch an der Universität Luxemburg, zum anderen das Forschungsprojekt EwWalt der RWTH Aachen mit der Unterstützung des ITG Dresden. Beide Studien zeigen auf, dass die raumweise- und raumübergreifende Lüftung mit dezentralen Pendellüftungssystemen für eine nahezu ideale Durchmischung von alter und neuer Luft (Mischlüftung) sorgt.

Zwei unabhängige Forschungsprojekte bestätigen Effizienz

Die Lüftungseffizienz beschreibt bei gegebenem Luftvolumenstrom die Wirksamkeit der Lüftung im Raum. Sie ist eine charakteristische Kenngröße, wie die verbrauchte Raumluft sowie Schadstoffe aus dem Raum abgeführt werden. Einen großen Einfluss auf die Lüftungseffizienz hat dabei die Luftführung im Raum. Wichtig ist, dass die frische Zuluft nicht sogleich wieder nach draußen abgeführt wird (‚Kurzschlusslüftung‘), sondern die verbrauchte Raumluft nach und nach ersetzt. Nun liegen fundierte Studien vor, welche die hohe Lüftungseffizienz der dezentralen Pendellüftungssysteme zweifach wissenschaftlich belegen konnten. Die zweiForschungsprojekte haben näher untersucht, wie sich der alternierende Betrieb der Push-Pull-Lüftungssysteme auf die Lüftungseffizienz auswirkt. Dr. Alexander Merzkirch führte im Rahmen seiner Dissertation ‚Energieeffizienz, Nutzerkomfort und Kostenanalyse von Lüftungsanlagen in Wohngebäuden: Feldtests von neuen Anlagen und Vorstellung bedarfsgeführter Prototypen‘ (Shaker Verlag, 2015) an der Universität Luxemburg eine groß angelegte Analyse zur Funktion von Lüftungsgeräten durch. Dabei ermittelte er in einer Musterwohnung Lüftungseffizienzwerte für dezentrale Push-Pull-Systeme. Der Idealwert einer Mischlüftung von 0,5 wurde mit 0,45 dabei nahezu erreicht. Dies bedeutet, dass 50% der verbrauchten Luft bei geringer Strömungsgeschwindigkeit durch frische, sauerstoffhaltige Außenluft ausgetauscht wird und sich die Schadstoffkonzentration im Raum verdünnt. Durch diese Art der Mischlüftung wird durch die relativ niedrigen Luftgeschwindigkeiten für eine hohe gefühlte und tatsächliche Behaglichkeit gesorgt, da Temperaturen nur langsam ansteigen oder abfallen und Zugerscheinungen vermieden werden können. Kurz danach wurde die Lüftungseffizienz der dezentralen Geräte ein zweites Mal überprüft, diesmal von der Rheinisch-Westfälischen Technischen Hochschule Aachen (RWTH) unter der Leitung von Prof. Dr.-Ing. Dirk Müller. Das Forschungsvorhaben EwWalt unter dem Titel ‚Energetische Bewertung dezentraler Einrichtungen für die kontrollierte Wohnraumlüftung mit alternierender Betriebsweise‘ forschte ab 2016 zwei Jahre lang zur Lüftungseffizienz und Beeinflussung der Wärmerückgewinnung bei Pendellüftern. Gefördert durch das Bundesinstitut für Bau-, Stadt- und Raumforschung (BBSR) wurden numerische Strömungssimulationen durchgeführt. Dabei wurden u.a. die Lüftungsqualität und die Verweildauer der Luft im Raum gemessen. Das Forschungsprojekt EwWalt kam schließlich zu ähnlichen Ergebnissen wie zuvor Dr. Merzkirch. Außerdem zeigte sich, dass die Positionierung der Push-Pull-Systeme in einer Wohneinheit kaum Einfluss auf die Lüftungseffizienz aufweist und somit die Raumluft eine annähernd perfekte Durchmischung erfährt. Beide wissenschaftliche Studien belegen, dass dezentrale Pendellüftungssysteme eine nahezu ideale Mischlüftung (Verdünnungslüftung) erreichen. Dies ist die Grundlage für ein angenehmes Raumklima sowie ein behagliches Wohnen. Weitere Hintergrundinformationen zu den beiden Studien gibt es bei der Interessengemeinschaft dezentrale Wohnraumlüftung (IGDWL).