GEBÄUDETECHNIK

Vergleich der Prüfverfahren für dezentrale Lüftungsgeräte

Im Auftrag des Deutschen Instituts für Bautechnik (DIBt) haben die offiziellen Prüfstellen für Wohnungslüftungsgeräte in einem Ringversuch zwei Prüfverfahren für dezentrale Wohnungslüftungsgeräte mit alternierender Ventilatordrehrichtung verglichen. Es galt herauszufinden, welches Prüfverfahren für die normgerechte und vergleichbare Prüfung derartiger Geräte besser geeignet ist.

Bei der Renovierung und beim Neubau von Wohneigentum entscheiden sich immer mehr Bauherren für Lüftungsgeräte mit alternierender Ventilatordrehrichtung. Für die auch als Umschaltgeräte bezeichneten Geräte gibt es erst seit Kurzem eine Prüfnorm. Unter Leitung des Europäischen Testzentrums für Wohnungslüftungsgeräte (TZWL) e. V. haben die deutschen Prüfstellen im Auftrag des Deutschen Instituts für Bautechnik (DIBt) überprüft, inwieweit diese Regularien geeignet sind, korrekte und vergleichbare Werte zu erheben. Dabei wurden das für Zulassungsprüfungen angewandte Spülluft-Verfahren mit dem direkten Verfahren nach prEN 13141–8 verglichen und daraus resultierend Vorschläge für einen einheitlichen Prüfstandsaufbau formuliert.

Vergleichbarkeit der Ergebnisse beider Verfahren.

Lüftungsgeräte mit alternierender Ventilatordrehrichtung speichern mit Hilfe von regenerativen Wärmeübertragern die Wärme der Abluft und führen diese durch zyklische Strömungsumkehr im Zuluftbetrieb dem Wohnraum zu. Um die Luftbilanz im zu belüftenden Raum ausgeglichen zu halten, sind mindestens zwei Geräte erforderlich, die gegenläufig arbeiten. Die bisherigen Prüfvorgaben sind auf Lüftungsgeräte mit statischen Luftrichtungen ausgerichtet, Lüftungsgeräte mit alternierender Ventilatordrehrichtung sind kaum berücksichtigt. 
Im Rahmen von Zulassungsvorgängen entwickelte die Prüfstelle HLK am IGE der Universität Stuttgart das sogenannte Spülluft-Verfahren, das auf die speziellen Anforderungen von Lüftungsgeräten mit alternierender Ventilatordrehrichtung ausgelegt ist. Die aktualisierte Prüfnorm prEN 13141–8 beschreibt ein davon abweichendes, direktes Prüfverfahren für diese Gerätetypen. Der Ringversuch überprüft die Vergleichbarkeit der Ergebnisse aus thermodynamischen Prüfungen an einem Prüfgegenstand unter Anwendung beider Verfahren.

Geringe Abweichungen beim Spülluft-Verfahren

Das neuentwickelte Spülluft-Verfahren beruht auf der Bilanzierung von Energieströmen. Der Prüfaufbau besteht aus zwei Prüfboxen, die in je zwei Kammern unterteilt sind. Das zu prüfende Gerätepaar wird zwischen den Prüfboxen luftdicht eingebaut. Eine Prüfbox dient als Außenluftkammer, die andere als Abluftkammer. Konditionierte Spülluft, die den normierten Luftbedingungen der Ab- und Außenluftströme entspricht, durchströmt die Prüfboxen. Die Energiebilanzierung erfolgt über Temperatur und absolute Feuchte der ein- und austretenden Spülluft.
 Der Grad der Wärmerückgewinnung wird durch eine Differenzbetrachtung ermittelt. Für beide Betriebsarten, mit und ohne Wärmerückgewinnung, werden die Differenzen der ein- und austretenden Temperaturen und absoluten Feuchten gebildet. Das Verhältnis beider Differenzen gibt das Temperatur- bzw. Feuchteverhältnis an. Die Ergebnisse zeigten zwischen zwei Prüfstellen bei allen drei Messungen durchweg vergleichbare Werte. Die dritte Prüfstelle erreichte nur an vereinzelten Messpunkten ähnliche Ergebnisse. Bei einer Prüfwiederholung mit einer auf die Prüf-Ablufttemperatur angepassten Umgebungstemperatur ergab sich insgesamt eine tolerierbare Abweichung von 2,1 Prozentpunkten.

Prüfung nach prEN 13141–8: Ungenauigkeiten je nach Platzierung der Sensoren

Die Prüfboxen kamen auch für das Verfahren nach prEN 13141–8 zum Einsatz. Abweichend zum Spülluft-Verfahren haben die Prüfer die Temperaturverläufe der ein- und ausströmenden Luft direkt während der Auf- und Entladezyklen erfasst und darauf basierend das mittlere Temperaturverhältnis berechnet.

Aufgrund der unterschiedlichen Ausführungen der Innenblenden und Wetterschutzhauben ist keine allgemeingültige Vorgabe zur Platzierung der Temperatursensoren möglich. Daher war es der zu prüfenden Stelle überlassen, die Sensoren entsprechend sinnvoll anzubringen.

Alle Prüfstellen lieferten ähnliche Messergebnisse, wobei die maximale Abweichung bei 3,7 Prozentpunkten lag.

Fazit: Erweiterung der Prüfvorgaben empfohlen

Nach einer Vereinheitlichung der Umgebungstemperatur lieferte das Spülluft-Prüfverfahren im Vergleich zur Prüfung nach prEN 13141‑8 geringere Abweichungen zwischen den Prüfstellen. Das Spülluft-Verfahren ist vom DIBt inzwischen als Prüfverfahren für Bauartzulassungen von alternierenden Wohnungslüftungsgeräten anerkannt. Um vergleichbare Werte sicher zu stellen, empfehlen die Prüfstellen laut Forschungsbericht, die Temperaturdifferenzen zwischen Spüllufttemperatur und Umgebungstemperatur – insbesondere bei niedrigen Geräteluftmengen – möglichst gering zu halten.

Bei dem direkten Verfahren nach prEN 13141‑8 führt die Platzierung der Temperatursensoren zu Messungenauigkeiten. Um vergleichbare Messergebnisse zu erzielen, wäre es erforderlich, die Strömungen für jede zu vermessende Geräteluftmenge zu erfassen und gegebenenfalls die Temperatursensoren neu zu platzieren. Der Prüfaufwand würde dadurch enorm ansteigen.

Der ausführliche Schlussbericht dieses Ringversuchs kann unter www.baufachinformationen.de beim Fraunhofer IRB Verlag bestellt werden.

Aufmacherbild: Versuchsaufbau der Vergleichstests mit Spülkammern