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Spurengasmessungen Trasergas Klimatechnik Lüftungstechnik Gebäudedichtheit Leck Wärmerückgewinnung Energieverluste Keimausbreitung Labor Krankenhaus
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Spurengasmessungen Trasergas Klimatechnik Lüftungstechnik Gebäudedichtheit Leck Wärmerückgewinnung Energieverluste Keimausbreitung Labor Krankenhaus
Tag, wir suchen eine mögliche Technik zur Ermittlung der Kontamination von/über Klima.-Lüftungsanlagen Wärmerückgewinnungsanlagen, Räume, Gebäuden.
Wer kann uns weiterhelfen, vielen Dank.
MfG Traber
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22 Jan 2005
18:21:33 |
Traber Heinz |
Spurengasmessungen Trasergas Klimatechnik Lüftungstechnik Gebäudedichtheit Leck Wärmerückgewinnung Energieverluste Keimausbreitung Labor Krankenhaus Abnahme Normen Luftdichtheit Lexikon Reinigung
Aus meinem Fundus zu Thema Spurengasmessung, viel Erfolg!
Gruss Sommer
Tracergasmessung
Messung nach ISO/CD 12569
Mit Hilfe der Tracergasanalyse können Messungen ( nach ISO/CD 12569 ) der Lüftungseffektivität von natürlich und mechanisch belüfteten Räumen sowie Leckagemessungen und Leckortungen durchgeführt werden.
Das Verfahren beruht auf der Messung der jeweiligen Konzentration eines Spurengases. Durch Zugabe einer minimalen, jedoch genau definierten Menge Tracergas, kann beispielsweise durch Messung des Konzentrationsabfalls dieses Gases der Luftaustausch im Raum bestimmt werden.
Als Tracergase werden Gase verwendet, die keinerlei physiologische Wirkungen auf den Menschen haben. Die Messungen können demzufolge ohne Nutzungseinschränkungen des Gebäudes / der Anlage erfolgen.
Beispiele zur Anwendungen der Tracermessung
Luftwechselmessung
Messung der Gebäudedichtheit
Bestimmung des Leckageanteils bei Wärmerückgewinnungssystemen
Messung des Anteils an Fortluft / Abgasen der in das Gebäude wiedereintritt
Wirksamkeit von Abzugsanlagen
Analyse von Schadstofftransportvorgängen und Schadstoffausbreitung im Gebäude
Dichtigkeit von Verschlussklappen
Dichtigkeit von Lüftungskanälen
Dichtigkeit von Lagerstätten gefährlicher Güter
Test der Wirksamkeit von Notlüftungssystemen
Überprüfung der Keimausbreitung in Krankenhäusern
Bestimmung des Frischluftanteils im Umluftbetrieb
Leckortung von Rohrleitungen (Fernwärmetrasse, Gasleitungen, ...)
Bei mechanisch belüfteten Räumen Ermittlung der Lüftungseffektivität (Alter der Luft, Luftaustauschwirkungsgrad, Luftaustauschkennzahl).
Messung des Anteils der in das Gebäude eintretenden Fortluft bzw. Schornsteinabgase
Auszug aus: http://www.ilkdresden.de/de/leistungen/klima/tracer.htm#beispiele
Experimentelle Quantifizierung des Luftwechsels
bei Fensterlüftung
Dissertation
Auszug aus: http://www.bpy.uni-kassel.de/de/forschung/abgeschlProjekte/maasdiss.pdf
3. Tracergasmeßtechniken zur Ermittlung des Luftwechsels
3.1 Meßprinzip und mathematisch-physikalische Modellbildung
Die meßtechnische Ermittlung des Zu- und Abluftvolumenstroms bzw. des Luftwechsels
erfolgt durch ein indirektes Meßverfahren. Dies geschieht dadurch, daß
in die betrachtete Meßzone ein geeignetes Tracergas (Spurengas) eingebracht
wird. Der Verlauf der Tracergaskonzentration innerhalb der Meßzone wird aufgezeichnet
und anschließend läßt sich aus dem ermittelten zeitlichen Konzentrationsverlauf
mit Hilfe eines mathematischen Auswerteverfahrens der Zuluftvolumenstrom
Q bzw. der Luftwechsel n berechnen.
Für die Auswertung der Konzentrationsmeßwerte muß ein mathematischer Ansatz
vorliegen, der die physikalischen Verhältnisse möglichst genau beschreiben
sollte. Im folgenden wird in Anlehnung an [Roulet III] ein allgemeines mathematisch-
physikalisches Modell für eine einzelne Meßzone und Messungen mit einem
Tracergas aufgestellt. Eine Aufgliederung in die unterschiedlichen wechselseitigen
Luftaustauschraten mit den verschiedenen, die Meßzone umgebenden
Gebäudeteilen wird dabei nicht vorgenommen, d.h. es kann nach diesem Ansatz
nur ein Gesamtluftwechsel für die Meßzone bestimmt werden.
3.2 Voraussetzungen bei der Durchführung von Tracergas-Messungen
Der Erfolg von Luftwechselmessungen mit Hilfe von Tracergasen hängt von der
Erfüllung der folgenden Voraussetzungen ab:
a) Bei der Durchführung jeder Luftwechselmessung ist eine vollständige Durchmischung
innerhalb des gesamten Volumens des untersuchten Raumes, Gebäudeteils
bzw. Gebäudes während der gesamten Meßdauer sicherzustellen.
Vollständige Durchmischung bedeutet, daß die Tracergaskonzentration zu jeder
Zeit und an jedem Punkt innerhalb der Meßzone gleich ist (Homogenität
der Tracergaskonzentration), d.h. das eingebrachte Tracergas wird nach Eintritt
in den Versuchsraum sofort und vollständig mit der Luft vermischt. Die in
die Meßzone eintretenden Luftströme sollen nicht die Homogenität beeinträchtigen,
auch hier wird also von einer sofortigen und vollständigen Durchmischung
ausgegangen.
In [Roulet III] werden zwei Kriterien für eine vollständige Durchmischung genannt,
zum einen bezüglich der Zeit, zum anderen bezüglich der Luftvolumenströme:
1. Das mittlere lokale Alter der Luft innerhalb der Meßzone ist gleich der nominalen
Zeitkonstante n, dem Kehrwert des Luftwechsels. Unvollständige
Durchmischung bedeutet, daß das mittlere lokale Alter der Luft an verschiedenen
Stellen im Raum unterschiedlich ist, es kann größer oder kleiner
sein als die nominale Zeitkonstante.
2. Der lokale Abluftvolumenstrom ist in jedem Punkt der Zone gleich dem
Zuluftvolumenstrom.
Es müssen immer beide Kriterien erfüllt sein.
Eine unvollständige Mischung kann vorkommen, wenn die Luftbewegung von
Strömungswiderständen behindert wird, oder wenn Stratifikationseffekte auftreten.
Eine unvollständige Mischung kann sich ebenfalls ergeben, wenn eindringende
Luft die vorhandene verdrängt, ohne sich mit ihr zu vermischen,
oder wenn aus der Meßzone ausströmende Luft an anderer Stelle wieder in
die Meßzone eindringt.
Die Folge ist eine räumliche Variation der Tracergaskonzentration, welche bewirkt,
daß gleichzeitig an verschiedenen Stellen in der Meßzone durchgeführte
Messungen unterschiedliche Luftwechsel ergeben. So bleibt unklar, wie
hoch der durchschnittliche Luftwechsel für die gesamte Meßzone, auch als
"globaler" Luftwechsel bezeichnet, ist.
Eine verzögert ablaufende Durchmischung kann wegen der in der Regel unterschiedlichen
Entfernung der einzelnen Proben-Entnahmestellen (Meßstellen)
von der Tracergas-Einblasstelle ebenfalls zu Schwierigkeiten führen.
b) Veränderungen der Tracergaskonzentration in der Meßzone sollen allein
durch Zufuhr von Tracergas oder durch Abtransport mit der Raumluft zustande
kommen, d.h. es dürfen keine chemische Zersetzung des Tracergases
oder Reaktionen mit anderen Stoffen stattfinden. Ab- und Desorption des Tracergases
an Raumeinrichtungen und Raumumschließungsflächen muß ausgeschlossen
sein.
c) Existieren innerhalb der Meßzone eingeschlossene Luftvolumina - z.B. in Möbeln
- oder ist die Meßzone durch Türen in einzelne Räume unterteilt, so sind
diese vor Beginn der Messung zu öffnen. Eine zweite Möglichkeit besteht darin,
eingeschlossene Luftvolumina gasdicht zu verschließen und sie vom aufgemessenen
effektiven Luftvolumen der Meßzone zu subtrahieren. Diese
Maßnahmen sind notwendig, um eine zu jeder Zeit gleichmäßige Verteilung
des Tracergases im gesamten, als Meßzone definierten Luftvolumen zu erreichen.
Werden die genannten Maßnahmen nicht ergriffen, können durch verzögertes
Eindringen des Tracergases in die eingeschlossenen Luftvolumina
Verfälschungen der Meßergebnisse auftreten.
d) Der atmosphärische Druck soll während der Meßdauer weitgehend konstant
bleiben. Diese Forderung ist meist leicht zu erfüllen, da der atmosphärische
Druck innerhalb kurzer Zeitperioden normalerweise nur um 0.01 % und
während eines Tages um 1 % schwankt [Roulet III]. Im Hinblick auf die Vergleichbarkeit
von Meßergebnissen sollte der atmosphärische Druck vor einer
Messung notiert und bei Langzeitmessungen während der gesamten Meßdauer
aufgezeichnet werden.
e) Die Einbringung von Tracergas in die Meßzone soll die Dichte der Raumluft
nicht signifikant verändern. Da die Konzentration des eingebrachten Tracergases
meist unter 10-4 Volumenanteilen liegt, ist diese Forderung im allgemeinen
erfüllt.
Um eine vollständige Durchmischung (Homogenität) des Luft-Tracergas-Gemisches
zu erreichen, wird in der Regel ein Ventilator eingesetzt. In größeren Räumen
und bei der Ermittlung des Luftwechsels eines gesamten Gebäudes oder eines
größeren Gebäudeabschnittes kommen meist mehrere über die gesamte
Meßzone verteilte Ventilatoren zum Einsatz. Das Schaffen von künstlichen Strömungsbedingungen
durch die Ventilatoren kann evtl. die Infiltration beeinflussen
und so die Luftwechselmessung verfälschen.
Ist ein mechanisches Lüftungssystem vorhanden, kann das Tracergas auch in
den Zuluftkanal eingeblasen werden.
Bei Messungen des Luftwechsels für ein komplettes Gebäude wird es oft notwendig
sein, das Meßobjekt in mehrere einzeln zu betrachtende Zonen zu unterteilen,
da es nur schwer zu erreichen ist, die genannten Bedingungen zu jeder
Zeit für das gesamte Gebäude zu erfüllen. Zudem bleiben bei einem Verzicht auf
eine geeignete Unterteilung in Zonen die zahlreichen zwischen den einzelnen
Räumen oder Gebäudeteilen stattfindenden Luftaustauschraten unberücksichtigt,
und es wird so ein unrealistischer Außenluftwechsel für das Gesamtgebäude
ermittelt. Zur Ermittlung der Luftaustauschraten zwischen einzelnen Zonen sind
Messungen mit mehreren Tracergasen prädestiniert (Multi-Tracer-Technik).
Hinweise zur Problematik der Mischung in Wohnhäusern, in mehrfach unterteilten
Gebäuden und in Hallen werden in [Hartmann] [Grot] gegeben. In [Raatschen
I] [Roulet III] [Amara] [Brouns] [Dorer] finden sich Angaben zur Messung
des Luftaustausches zwischen zwei oder mehreren Zonen mit einem oder mehreren
Spurengasen.
3.3 Beschreibung einzelner Tracergas-Methoden
3.3.1 Konzentrationsabfall-Methode
Bei dieser am häufigsten angewandten Methode, der "Abklingmethode", wird
Tracergas vor Beginn der Messung in den Versuchsraum eingeblasen, gründlich
verwirbelt und mit der Raumluft vermischt, so daß zu Beginn der Messung im gesamten
Raum eine weitgehend gleichmäßige Tracergasanfangskonzentration
vorherrscht. Durch von außen oder aus anderen Gebäudeteilen in den Meßraum
eindringende Luft und Abtransport des Luft-Tracergas-Gemisches erfolgt ein
Konzentrationsabfall, der in Form von Konzentrations-Zeit-Meßwertepaaren aufgezeichnet
wird. Über die mathematische Auswertung dieser Meßwerte läßt sich
anschließend ein Durchschnittswert für den Luftwechsel n berechnen.
Wie bereits in Kapitel 2.1.1 erwähnt, können Veränderungen von Randbedingungen
während einer Messung, wie z.B. das Öffnen von Fenstern oder Türen und
Witterungswechsel, den Luftwechsel stark beeinflussen. Dies kann den Verlauf
des Tracergas-Konzentrationsabfalls, der sich normalerweise zu einer exponentiell
abfallenden Kurve ergibt, beeinflussen.
Die Kenntnis der in den Raum eingeblasenen Tracergasmenge ist nicht notwendig.
Sie hängt von der verwendeten Gasart, dem Volumen des Prüfraumes und
der gewünschten Größe der Anfangskonzentration ab. Die Anfangskonzentration
sollte 90 bis 100% der Meßbereichs-Obergrenze des eingesetzten Gasanalysators
betragen.
Für die Berechnung des Außenluft-Volumenstromes muß das Prüfraumvolumen
bekannt sein, nicht aber zur Ermittlung des Luftwechsels n.
Da die zu Beginn der Messung im Prüfraum vorhandene Tracergasmenge nach
einer begrenzten Zeit abtransportiert ist, eignet sich die Konzentrationsabfall-Methode
am ehesten für Messungen von geringen bis mittleren Luftwechseln und
für relativ kurze Meßzeiträume.
Um zu Durchschnittswerten über längere Zeiträume zu kommen, kann der Versuch
bei anderen Außenbedingungen wiederholt werden, oder es wird nach dem
Abfallen der Konzentration auf einen Minimalwert sofort wieder neues Spurengas
eingeblasen, verwirbelt und der Konzentrationsverlauf gemessen, d.h. die Messungen
folgen direkt aufeinander.
3.3.2 Konstant-Emissions-Methode
Bei diesem auch als "Methode mit konstanter Tracergaszufuhr" bezeichneten
Meßverfahren wird ebenfalls der Konzentrationsverlauf über der Zeit gemessen.
Im Gegensatz zur Abklingmethode wird aber die Tracergaszufuhr in den Prüfraum
erst bei Versuchsbeginn gestartet und dann über den gesamten Meßzeitraum
konstant gehalten. Die Anfangskonzentration kann dabei gleich oder größer
Null sein.
Die Forderung nach sofortiger und vollständiger Durchmischung ist bei dieser
Methode schwieriger zu erfüllen, da hier das Tracergas während der Aufnahme
von Meßwerten eingeblasen und verwirbelt wird, während bei der Konzentrationsabfall-
Methode die Durchmischung vor dem eigentlichen Meßbeginn erfolgt.
Es muß immer mit einer gewissen Verzögerung bis zur Erfassung der durch das
ständige Einblasen hervorgerufenen Konzentrationsänderung im Raum gerechnet
werden. Diese Verzögerung wird beim Absaugen an mehreren Meßstellen jeweils
verschieden sein, da sie unterschiedlich weit vom Einblasort entfernt liegen.
Die Methode mit konstanter Tracergaszufuhr ist besonders zur Durchführung längerfristiger
Messungen und Messungen größerer Luftwechsel geeignet, da ein
Konzentrationsabfall und dementsprechend kurze Meßperioden durch eine passend
dimensionierte ständige Injektion von Tracergas vermieden werden. Die
mögliche Meßdauer wird letztlich nur durch die zur Verfügung stehende Tracergasmenge
begrenzt. Da der Massenstrom des Tracergases möglichst genau gemessen
werden muß, ist diese Methode etwas aufwendiger als die Abklingmethode.
Der vorzugebende Tracergas-Volumenstrom ist abhängig vom Raumvolumen V,
dem zu erwartenden Luftwechsel n und der erwünschten maximalen Konzentration
Cmax. Ist der tatsächliche Luftwechsel geringer als erwartet, und die gewählte
Tracergas-Injektionsrate deshalb zu groß, besteht das Risiko, daß sich eine zu
hohe Tracergaskonzentration in der Meßzone einstellt.
Bleibt neben dem Tracergaszustrom in den Prüfraum auch der Außenluftvolumenstrom
und damit der Luftwechsel über den gesamten Meßzeitraum konstant,
stellt sich nach einiger Zeit ein Gleichgewichtszustand ein, die Tracergaskonzentration
C verändert sich ebenfalls nicht mehr. Der Luftwechsel kann dann aus
diesem asymptotischen Konzentrations-Grenzwert C∞, dem Raumvolumen V
und der konstanten Tracergaszufuhr F berechnet werden, ohne eine mathematische
Auswertung der Konzentrations-Zeit-Meßwerte vornehmen zu müssen.
Ist der Luftwechsel über dem Meßzeitraum nicht konstant oder verhindern andere
Störeffekte, daß sich der Gleichgewichtszustand einstellt, muß n wie bei der
Abklingmethode über ein geeignetes mathematisches Auswerteverfahren aus
den Meßwerten berechnet werden. Der gesamte Meßzeitraum ist dafür in einzelne
Zeitabschnitte, in denen der Luftwechsel jeweils weitgehend konstant ist, zu
unterteilen. Schwankungen des Luftwechsels um einen Mittelwert, durch die ein
Streuen der Konzentrationsmeßwerte auftritt, sind dabei tolerierbar, da das Auswerteverfahren
den Luftwechsel aus einer Approximation an die Meßwerte ermittelt.
Wegen der zusätzlichen Abhängigkeit des Luftwechsels vom effektiven Volumen
V und der Injektionsrate F ist bei der Methode mit konstanter Tracergaszufuhr ein
größerer Meßfehler zu erwarten als bei der Abklingmethode. Bleibt der Luftwechsel
während der Messung konstant und stellt sich der Grenzwert C∞ein, kann n
auf zwei voneinander unabhängigen Wegen ermittelt werden und durch Vergleich
eine Aussage über die Glaubwürdigkeit der Ergebnisse gemacht werden.
Der Konzentrationsverlauf der Methode mit konstanter Tracergaszufuhr entspricht
im idealen Fall und für eine Anfangskonzentration = 0 dem Verlauf der
Sprungantwort des betrachteten Meßsystems, wobei der konstante Betrag der
Eingangsgröße F der Sprunghöhe und C∞dem Übertragungsfaktor entspricht.
3.3.3 Tracergas-Puls-Methode
Hier wird zur Zeit t = 0, also zu Beginn der Messung, kurzzeitig eine kleine Menge
Tracergas in den Prüfraum eingebracht und sofort gründlich mit der Raumluft
durchmischt. Kurzzeitig heißt, daß die Einspritzzeit wesentlich kürzer ist als die
nominale Zeitkonstante. Der aufgezeichnete zeitliche Konzentrationsverlauf entspricht
der Impulsantwort des betrachteten Systems.
Auch bei dieser Methode ergibt sich gegenüber der Abklingmethode eine zusätzliche
Fehlerquelle, da die in den Raum eingespritzte Tracergasmenge in die Berechnung
des Luftwechsels einfließt. Ansonsten bestehen große Ähnlichkeiten
zu der Konzentrationsabfall-Methode. Im Vergleich dazu bietet sie als einzigen
Vorteil einen niedrigeren Tracergasverbrauch. Aufgrund der zusätzlichen Fehlerquelle
bei der Messung und des aufwendigen Auswerteverfahrens wird sie nur
selten angewendet.
3.3.4 Konstant-Konzentrations-Methode
Wie bei der Konzentrationsabfall-Methode wird vor Beginn der Messung Tracergas
in den Prüfraum geleitet und gründlich mit der Luft vermischt, bis die gewünschte
Konzentration erreicht ist. Während der Messung wird dieser Sollwert
durch eine geeignete Regeleinrichtung konstant gehalten. Gaskonzentration und
Tracergaseintrag werden über die Zeit gemessen und aufgezeichnet.
Bei optimalem Regelverhalten, d.h. beim Erreichen einer hohen Konstanz der
Tracergaskonzentration, sind der Luftzustrom und damit auch der Luftwechsel zu
der Tracergas-Einblasrate proportional, was die Auswertung von Meßergebnissen
sehr vereinfacht. Zudem stellen Änderungen von Randbedingungen während
der Messung kein großes Problem dar, wenn die sich daraus ergebenden
Konzentrationsänderungen sehr schnell erfaßt und korrigiert werden. So eignet
sich diese Methode hervorragend zur vollautomatischen, langfristigen Aufzeichnung
des veränderlichen Luftwechsels. Das Volumen muß nur für die Bestimmung
des Luftwechsels n bekannt sein, nicht aber für die Ermittlung des Außenluftstromes.
Die experimentelle Ausstattung ist jedoch im Vergleich mit den anderen Methoden
deutlich aufwendiger und teurer. U.a. wird ein sehr genaues Meßgerät zur
kontinuierlichen Erfassung des Tracergas-Volumenstromes sowie eine Regelung
und ein elektronisch exakt steuerbares Feindosierventil zur kontinuierlichen Einstellung
des Tracergasstromes benötigt.
3.4 Nachteile und Grenzen der Tracergas-Meßverfahren
Der Hauptnachteil der Ermittlung des Luftwechsels über Tracergas-Messungen
liegt darin, daß aus Einzelmessungen im Grunde keine allgemeingültigen Aussagen
über den Luftwechsel in einem Gebäude oder Gebäudeteil gemacht werden
können, da die Meßergebnisse zu stark von sich verändernden und nicht vorausberechenbaren
Randbedingungen abhängen, wie u.a. der Windgeschwindigkeit
und -richtung, den Innenraum- und Umgebungstemperaturen - und auch den
Temperaturen in benachbarten Räumen. Sie sind deshalb nicht jederzeit reproduzierbar.
Der Aufwand für die notwendigen längerfristigen Messungen ist erheblich und die
umfangreiche und aufwendige Instrumentierung muß während der gesamten
Meßdauer am Meßort (z.B. Wohngebäude) verbleiben. Eine Alternative stellt die
Entnahme von Luftproben in Flaschen oder Absorptionsröhren während des Versuchs
dar, die nach dessen Abschluß im Labor analysiert werden (Passive Sampling
Method) [Raatschen II] [Stymne].
Ein weiterer Nachteil der Tracergas-Methoden ist, daß das für eine gleichmäßige
Verteilung der Konzentration des Tracergases im Prüfraum erforderliche Mischen
einen künstlichen Zustand erzeugt, der unter Umständen die Resultate beeinflußt.
Bei längerfristigen Messungen wird z.T. unabhängig von der verwendeten
Methode eine Verwirbelung durch im Raum aufgestellte Ventilatoren während
der gesamten Meßdauer notwendig sein, insbesondere wenn sich die Dichte des
verwendeten Tracergases deutlich von der Dichte der Luft unterscheidet. Der
Dichteeinfluß ist zu vernachlässigen, wenn die Gaskonzentration ausreichend
klein gewählt wird [Raatschen II].
Zudem ist die Kenntnis des Luftwechsels eines Raumes nur sehr bedingt zur Abschätzung
der Raumluftqualität und der durch Schadstoffe bedingten Risiken geeignet,
da er keine Auskunft über die Luftverteilung und deshalb z.B. auch nicht
über zeitliche und räumliche Schwankungen von Schadstoffbelastungen in einem
Raum oder Gebäude gibt. Es lassen sich somit keine Aussagen über die Effizienz
des Luftaustausches in unterschiedlichen Bereichen einer untersuchten
Meßzone ableiten. In [Raatschen I] wird deshalb auch die Ermittlung des globalen
Luftwechsels als Durchschnittswert für Räume oder gar ganze Gebäude in
Frage gestellt.
Zur Beschreibung der Raumluftqualität und der "Güte" der Raumbelüftung sind
Kenngrößen wie der "Luftaustauschwirkungsgrad" und die "Lüftungseffektivität"
wesentlich aussagekräftiger.
Der Begriff der Lüftungseffektivität bezieht sich u.a. auf die Effizienz des Luftaustausches
bzw. der Schadstoffabfuhr in bestimmten Bereichen - z.B. in Aufenthaltszonen
- in einem untersuchten Raum. Der Luftaustauschwirkungsgrad stellt
ein Maß für den Grad der Durchmischung von Frischluft und Raumluft dar. Es
lassen sich durch ihn Aussagen über die Art des Strömungsverhaltens im Raum
ableiten. Bei Messungen zur Ermittlung des Luftwechsels wird dagegen durch
das künstliche Herbeiführen einer homogenen Durchmischung eine Aussage
über die sich natürlich einstellende Luftverteilung und Strömungsbedingungen
unmöglich gemacht.
In [Raatschen I] wird das "Konzept vom Alter der Luft" erläutert, nach dem durch
Anwendung von Spurengasmessungen die genannten Kenngrößen ermittelt wer-
3. Tracergasmeßtechniken zur Ermittlung des Luftwechsels 17
den können. Nachteil ist allerdings, daß Messungen des "Alters der Luft" immer
das Vorhandensein eines Abluftkanals erfordern, durch den die gesamte Raumluft
abströmt und in welchem die Abluftkonzentration gemessen werden kann. In
einem Raum mit ausschließlich natürlicher Lüftung ist also nur der globale Luftwechsel,
nicht aber das durchschnittliche Alter der Raumluft oder der Luftaustauschwirkungsgrad
meßbar.
Ein weiteres grundlegendes Problem stellt die in den einschlägigen Vorschriften
erhobene Forderung nach einem gesonderten Nachweis des reinen Außenluftwechsels
bzw. von reinen Außenluftraten dar. Der Außenluftwechsel bezieht sich
ausschließlich auf das mit der Gebäudeumgebung ausgetauschte Luftvolumen.
Die Einhaltung dieser Forderung ist wichtig, um aus den Ergebnissen der Messungen
wenigstens ein Mindestmaß an Aussagen bezüglich der Raumluftqualität
ableiten zu können.
Der in der Regel auftretende Luftaustausch zwischen Gebäudeteilen sowie das
Wiedereintreten von Luft, z.B. in Folge von Kurzschlußströmungen an Gebäudeöffnungen,
können bewirken, daß bei Messungen ein vom reinen Außenluftwechsel
abweichender Gesamtluftwechsel erfaßt wird. Verwertbare Ergebnisse sind
deshalb nur durch eine für den jeweils vorliegenden Fall günstige Wahl der Entnahmeorte
der zu untersuchenden Luft, der Anzahl der Entnahmestellen und der
dabei zulässigen Randbedingungen im Raum zu erwarten.
Zu den dabei maßgeblichen Randbedingungen gehören die Luftströmungen im
Raum. Sie werden hervorgerufen durch natürliche Einwirkungen, wie Temperaturdifferenzen
zwischen Innenraum- und Außenluft sowie durch Winddruck, oder
sie werden künstlich durch im Prüfraum installierte Ventilatoren oder mechanische
Belüftung erzeugt. Im Zweifelsfall muß deshalb parallel zur Luftwechselmessung
eine qualitative Einschätzung der Raumluftströmung im Prüfraum vorgenommen
werden. Das kann bei Kenntnis bestimmter Außenbedingungen über
die Berechnung oder die qualitative Messung der Raumströmung erfolgen. Der
Aufwand zur Ermittlung eines Außenluftwechsels kann damit erheblich steigen.
Trotz dieser Probleme stellen Tracergasmessungen aber letztlich die einzige
praktisch verfügbare Möglichkeit dar, den natürlichen Luftwechsel in einem Gebäude
zu bestimmen.
Das in [Ducarme] beschriebene Meßverfahren, welches auf einer Wärmebilanz
beruht, ist aufgrund der komplexen Randbedingungen ausschließlich in speziellen
Versuchsräumen anwendbar.
3.5 Auswerteverfahren
Die im Rahmen dieser Arbeit durchgeführten Messungen beruhen auf den Prinzipien
der Konstant-Konzentrations- und Konzentrationsabfall-Methode. Für diese
beiden Methoden werden im folgenden die hier angewandten Auswerteverfahren
beschrieben.
3.5.1 Konstant-Konzentrations-Methode
Für die Auswertung der in Kapitel 3.1 aufgeführten systembeschreibenden Differentialgleichung
3.5.2 Konzentrationsabfall-Methode
Bei der Durchführung der Konzentrationsabfall-Methode ........
http://www.stephan-budriks.de/WWM/WWM001.htm
Definition der beim Thema Luftdichtheit verwendeten Begriffe
Allgemein anerkannte Regel der Technik
Allgemein anerkannte Regeln der Baukunst und Technik sind auf wissenschaftlichen Erkenntnissen und praktischen Erfahrungen beruhende, allgemein bekannte, anerkannte und bewährte technische Regeln für den Entwurf, die Ausführung und die Unterhaltung baulicher Anlagen. Die DIN-Normen sind keine Rechtsnormen, sondern private technische Regelungen mit Empfehlungscharakter. Maßgebend ist nicht, welche DIN-Norm gilt, sondern ob die Bauausführung zur Zeit der Abnahme den anerkannten Regeln der Technik entspricht. DIN-Normen können die anerkannten Regeln der Technik wiedergeben oder hinter diesen zurückbleiben (BGH NJW 1998, 2814 = LM § 633 BGB Nr. 105 Bl. 2). (Definition aus OLG Nürnberg, Urteil vom 25.07.2002 - 13 U 979/02)
Anschluss
Verbindung zwischen verschiedenen Luftdichtheitsschichten, Bauteilen und Durchdringungen (Definition aus DIN 4108-7).
Blower-Door-Test
Blower-Door-Messung
Ein auch als "Differenzdruckverfahren" bezeichnetes Messverfahren, das dazu dient, die Luftdurchlässigkeit der Hülle von Gebäuden vor Ort messen. Das Verfahren ist genormt in den Normen DIN EN 13829:2000 (europäische Norm, die in Deutschland eingeführt ist) und ISO 9972:1996
Dampfbremse,
Dampfsperre
Eine Bauteilschicht, die die Diffusion von Wasserdampf in die Dämmung verhindern soll. Verwendet werden dafür spezielle PE-Folien und Papierprodukte. Je nach Grad der dampfbremsenden Wirkung wird von Dampfsperren oder Dampfbremsen gesprochen. Diese Bauteilschicht übernimmt meistens auch die Funktion der Luftdichtigkeitsschicht.
Dampfkonvektion
Transport von Wasserdampf durch Luftleckstellen hindurch. Die transportierte Dampfmenge ist in der Regel bis zu mehreren tausend Mal größer als die durch Diffusion transportierte Menge.
Dampfdiffusion
Bewegung von Wasserdampf durch das Material eines Bauteils hindurch. Ein anderer Transportmechanismus für Wasserdampf ist die Dampfkonvektion.
Ergebnis
Beim Blower-Door-Test wird ein Ergebnis gewonnen, das die Dichtheit des Gebäudes wiedergibt. Dieses wird dann mit einem Grenzwert verglichen, so dass auch das Bestehen bzw. Nichtbestehen des Tests als Ergebnis betrachtet werden kann.
Fuge
Zwischenraum zwischen zwei Bauwerksteilen oder Bauteilen, um z.B. unterschiedliche Bewegungen zu ermöglichen (Definition aus DIN 4108-7).
Gebäudehülle
Grenze, die das Innenvolumen, welches Gegenstand der Luftdichtheitsmessung ist, von der äußeren Umgebung oder anderen Gebäudeteilen trennt. (Definition aus DIN 13829)
Gebläsedruck
Bei manchen Blower-Door-Messausrüstungen wird zur indirekten Volumenstrommessung die Luftdruckerhöhung in einer Messblende gemessen, die sich dadurch einstellt, dass der Ventilator (Gebläse) Luft durch die Messblende fördert. Dabei wird die Druckdifferenz zwischen einem Punkt vor der Messblende und einem Punkt in der Messblende ermittelt. Diese Messung dient ausschließlich dazu, den Volumenstrom durch die Messblende zu ermittelt. Zu der Messblende existiert eine Kalibrierungstabelle, mittels der jedem Gebläsdruckwert (in Pa) ein Volumenstrom (in m³/h) zugeordnet werden kann.
Grenzwerte für die Luftdichtheit
Das sind Werte für die Luftdichtheit, die nicht überschritten werden dürfen. Die Grenzwerte haben Gesetzescharakter, ähnlich den Höchstgeschwindigkeiten im Straßenverkehr. Sie sind in der Energieeinsparverordnung und in Normwerken verankert.
Fundstelle in EnEV Norm
Infiltrationsrate
Luftwechselrate unter natürlichen Druckbedingungen
Innenputz
meist als einlagig aufgetragene innere Beschichtung einer Wand. Der Innenputzt stellt in der Regel die Luftdichttigkeitsschicht dar. Gemauerte Wände sind ohne Inputz in der Regel sehr undicht.
Innenvolumen
Absichtlich beheiztes, gekühltes oder mechanisch belüftetes Volumen in einem Gebäude oder Gebäudeteil, das Gegenstand der Messung ist, üblicherweise ohne Dachboden, Keller oder Anbauten. (Definition aus DIN 13829)
Installationsebene
Die Installationsebene ist ein Hohlraum, in der diverse Versorgungsleitungen untergebracht werden können. Sie wird auf der Innenseite der Luftdichtigkeitsschicht vorgesehen, so dass Durchdringungene derselben vermieden werden. Meist ist sie eine Lattung auf der Luftdichtigkeitsfolie zwischen der Folie und der Wandinnenbekleidung.
Bei manchen kostensparenden Bauweisen wird auf die Installationsebene verzichtet. Dann müssen die Durchdringungen entsprechen abgedichtet werden (z.B. Verwendung von luftdichten Hohlwanddosen).
Leckagestrom
Volumenstrom durch die Gebäudehülle. Diese Luftbewegung umfasst die Strömung durch Fugen, Risse und poröse Materialien oder Kombinationen davon - und wird durch die Luftfördereinrichtung verursacht. (Definition aus DIN 13829)
Lüftungsanlage
Das ist eine mechanische Einrichtung zur Sicherstellung des Grundlüftungsbedarfs in einem Gebäude.
Bei der Bewertung der Luftdichtheit von Gebäuden wird in Normung und EnEV unterschieden zwischen Häusern mit "raumlufttechnischen Anlagen" und ohne "raumlufttechnische Anlagen". Eine simple Luftabsaugung in einer Toilette stellt noch kein Lüftungsanlage in diesem Sinne dar.
Luftdichtheit
Die Eigenschaften eines Gebäudes bezüglich der Luftdurchlässigkeit der Gebäudehülle (Strömung durch die Gebäudehülle). Angegeben wird die Luftdichtheit am häufigsten mit dem Wert der Luftwechselrate (n50 in 1/h).
Abgrenzung zu Winddichtheit siehe Winddicht oder luftdicht?
Luftdichtheitsschicht,
Luftdichtigkeitsebene
Schicht, die die Luftströmung durch Bauteile hindurch verhindert (Definition aus DIN 4108-7).
Luftdruckunterschiede
Natürliche Wetterbedingte Druckschwankungen über größere Zeiträume haben auf Zugluft in einem Gebäude keinen Einfluss. Diese beziehen sich auf den absoluten Druck. Solche Druckänderungen sind sehr schnell ausgeglichen und kommen als Antriebskraft für Luftströmungen nicht in Frage.
Luftdurchlass
Öffnungen in der Außenwand, die als direkte Zuluftöffnungen einer mechanischen Lüftungsanlage dienen. Sie sind Bestandteil der Lüftungsanlage.
Luftdurchlässigkeit
Leckagestrom bei der Bezugsdruckdifferenz über der Gebäudehülle, dividiert durch die Hüllfläche, üblicherweise bei 50 Pa (Definition aus DIN 13829).
Luftgeschwindigkeit an Leckagen
Blower-Door-Messteams verwenden häufig Luftgeschwindigkeitsmessgeräte (Thermoanemometer), um Detailuntersuchungen an Bauteilfugen vorzunehmen und Leckstellen zu orten. Dabei nähert man sich mit dem Fühler des Messgerätes der Austrittsöffnung der Luft so nah wie möglich, denn nach wenigen Zentimetern ist der Luftstrom im Allgemeinen schon nicht mehr nachweisbar.
An Bauteilfugen werden kleine Luftmengen durch einen kleinen Austrittsquerschnitte gedrückt. Das Messergebnis hängt stark davon ab, wie nah man den Fühler an die Leckstelle annähern kann.
Damit die aus den Leckagen austretenden Luftmengen zu einer Beeinflussung der Behaglichkeit führen können, müssen entsprechende Luftmengen zusammenkommen, die zu einer Bewegung der Luftmasse im Raum führen können (siehe Raumluftgeschwindigkeit).
Grenzwerte sind für die gemessene Luftgeschwindigkeit an Leckagen nicht definiert. Die wird es wegen der beschriebenen Messproblematik auch kaum geben können. Man geht davon aus, dass ab Luftgeschwindigkeiten von 2 m/s ernst zu nehmende Leckstellen vorliegen (siehe RWE-Broschüre „Luftdichtheit von Wohngebäuden“ Seite 10). Es wird in Fachkreisen jedoch immer wieder davor gewarnt, den Messwerten allzu große Bedeutung beizumessen. Die Luftgeschwindigkeit hängt stark von der Form und Größe der Austrittsöffnung ab. Viel wichtiger ist es die Luftmenge zu bewerten.
Luftwechselrate
Ist gleichbedeutend mit dem volumenbezogenen Leckagestrom bei der Bezugsdruckdifferenz.
Sie gibt an, wie häufig das Luftvolumen des Gebäudes pro Stunde ausgetauscht wird. Sie wird mit dem Buchstaben "n" angegeben mit einer tiefergestellten Zahl als Angabe, auf welchen Gebäudedruck (in Pascal) sich der Wert bezieht, z.B. "n50". Die Dimension ist 1/h.
Messblende
Ein den Luftstrom im Ventilator einengende Scheibe.
Manche Blower-Door-Messeinrichtungen sind für die Messung eines großen Volumenstrombereiches ausgelegt. Damit das technisch möglich ist, ist Teilbereichen jeweils eine Messblende zugeordnet.
Nettogrundflächenbezogener Leckagestrom
Leckagestrom bei der Bezugsdruckdifferenz über der Gebäudehülle, dividiert durch die Nettogrundfläche. ANMERKUNG: Eine Druckdifferenz von 50 Pa ist üblich. (Definition aus DIN 13829)
n50
s. Luftwechselrate
Pascal [Pa]
Pascal ist eine Maßeinheit für den Druck, die angibt wieviel Newton [N] (1N=0,0981kg) auf 1 Quadratmeter [m²] drücken.
Beim Blower-Door-Test wird mit 50 Pa gemessen. Das heißt, dass etwa 4,9 kg (rund 5 kg) auf 1 m² Gebäudehülle drücken.
100 Pa entspricht übrigens 1 mbar.
Putz
s. Innenputz
Raumluftgeschwindigkeit
Das ist die Bewegungsgeschwindigkeit der Luftmasse im Raum, die ab einem bestimmten Wert als unbehaglich empfunden werden (Zugluft). Zulässige Raumluftgeschwindigkeiten sind in der DIN 1946 festgelegt. Die Raumluftgeschwindigkeiten sollten in Wohnräumen kleiner als 0,15 m/s sein. Quelle: Artikel "Lüftungstechnik in Holzhäusern" aus mikado 11/2001, S. 51.
Eine weitere Norm dazu ist DIN EN ISO 7730.
Die Raumluftgeschwindigkeit ist zu unterscheiden von der an Leckagen gemessenen Luftgeschwindigkeit!
sd-Wert
Der sd-Wert gibt an, wie stark Dampfbremswirkung eines Materials (z.B. Folie oder Platte) ist. Sie wird in m (Meter) angegeben. Ein Luftstrecke in der angegebenen Größe hätte die gleiche Dampfbremswirkung wie das Material.
Stoß
Bereich, in dem Einzelelemente der Luftdichtheitsschicht stumpf aufeinandertreffen (Definition aus DIN 4108-7).
Strömungsexponent
Definition unter Strömungskoeffizient
Strömungskoeffizient
Der Volumenstrom durch die Gebäudehülle lässt sich darstellen durch folgende Gleichnung:
Venv = Cenv(delta p)n
Darin ist Cenv der Strömungskoeffizient, Venv der Volumenstrom durch die Gebäudehülle, delta p die erzeugte Druckdifferenz und n der Strömungsexponent.
Taupunkt
Luft kann mit zunehmender Temperatur mehr Wasserdampf aufnehmen. Bei sinkender Temperatur von einem Baustoff bzw. der Luft, bei der die relative Luftfeuchtigkeit von 100 % erreicht wird, fällt der dann überschüssige Wasserdampf in Form von Tauwasser aus. Der Grenzbereich wird Taupunkt genannt. Gebäude sollten so konstruiert werden dass die Taupunkttemperatur auf der Innenseite der Luftdichtheitsschicht nicht unterschritten wird. Die Bildung von Kondenswasser und daraus resultierende Bauschäden oder Schimmelbildung wird dadurch vermieden. Besonders schädlich sind Luftströmungen durch die Luftdichtheitsschicht. In diesem Fall ist immer mit einer Unterschreitung des Taupunktes zu rechnen.
Überlappung
Bereich, in dem Einzelelemente der Luftdichtheitsschicht übereinander angeordnet sind (Definition aus DIN 4108-7).
Volumenbezogener Leckagestrom bei der Bezugsdruckdifferenz
Leckagestrom bei der Bezugsdruckdifferenz über der Gebäudehülle, dividiert durch das Innenvolumen. ANMERKUNG: Üblicherweise bei 50 Pa. (Definition aus DIN 13829)
Volumenstrom
Eine pro Zeiteinheit fließende Volumenmenge in m³/h.
Volumenstrommessung
Ein Verfahren zur Ermittlung der pro Zeiteinheit fließenden Volumenmenge.
Übliche Verfahren:
- Indirekt über einen in einer Messblende gemessenen Druck, der mittels einer "Volumenstromtabelle" dem jeweiligen Volumenstrom zugeordnet wird.
- Indirekt über die Messung der Ventilatordrehzahl, die über eine "Ventilatorkennlinie" dem jeweiligen Volumenstrom zugeordnet wird.
Genauigkeitsanforderungen nach DIN 13829: 7% des Messwertes.
Winddichtheit
Die Eigenschaften eines Gebäudes bezüglich der durch Wind verursachten Durchströmung der Dämmung eines Gebäudes (Strömung innerhalb der Gebäudehülle).
Abgrenzung zu Luftdichtheit siehe Winddicht oder luftdicht?
Auszug aus:
http://www.luftdicht.de/abisz.htm
Der zulässige Leckvolumenstrom wird nach entsprechender Gleichung berechnet:
zulässige Leckrate der Anlage innere Oberfläche in m über den Prüfdruckverlust Überdruck zwischen Innen- und Außenfläche der Anlage während der Prüfung in Pa.
Anwendungsgebiete Hochhäuser, große Bürobauten, innenliegende Bäder und Toiletten, Versammlungsräume etc. werden kontrolliert belüftet. Im Rahmen der kommenden Energieeinsparverordnung werden Niedrigenergiehäuser in Zukunft Standard bei Neubauten werden. Niedrigenergiehäuser sind ohne kontrollierte Lüftung nicht zu denken. Dementsprechend wird der Messung der Lüftung und des Klimas in Zukunft eine weit stärkere Bedeutung zukommen als heute. Im Folgenden sollen die Messungen gelistet und Hinweise zu ihrer einwandfreien Durchführung gegeben werden.
Messgrößen In VDI 2079 "Abnahmeprüfung an Raumlufttechnischen Anlagen" werden die durchzuführenden Messungen und die Messverfahren gelistet:
• Messung des Luftstromes
• Messung der Raumluftgeschwindigkeit
• Messung der Lufttemperatur
• Messung der Luftfeuchte
• Messung des Schallpegel
• Messung der Stromaufnahme
Im Rahmen der Lüftungsmessung sollen Schall und Stromaufnahme hier nicht betrachtet werden. In VDI 2080 „Messverfahren und Messgeräte für Raumlufttechnische Anlagen" werden zusätzlich noch erwähnt: Luftreinheit und Partikel, Druck, Leckluftstrom und Flüssigkeitsstrom, von denen hier nur der Druck zusätzlich betrachtet werden soll.
Regelwerke und Normen In verschiedenen technischen Rege wird auf Lüftung Bezug genommen. Ohne Anspruch auf Vollständigkeit seien erwähnt
• ASR 5 — Lüftung, zu § 3 der Arbeitsstättenverordnung
• ASR 34/1-5 Umkleideräume
• ASR 35/1-4 Waschräume
• ASR 37/1 Toilettenräume
• DIN 18 017 Teil 3 Lüftung von Bädern und Toilettenräumen ohne Außenfenster
• DIN 1946 Raumlufttechnik Dl — Lüftungsregeln) Teil 1 RLT, Terminologie, Symbole
• DIN 1946 Teil 2 - Gesundheitstechnische Anforderungen
• DIN 1946 Teil 3 Lüftung von Fahrzeugen
• DIN 1946 Teil 4 RLT Anlagen in Krankenhäusern
• DIN 1946 Teil 6 RLT Lüftung von Wohnungen
• DIN EN 832 Wämetechnisches Verhalten von Gebäuden
Eine ausführliche Listung vieler Normen und technischer Regelwerke findet sich in Recknagel, Sprenger, Schramek „Taschenbuch für Heizung und Klimatechnik" Oldenburg 97/98. Wesentliche Werte werden hier wiedergegeben. Messgrößen und Druck (Einheit Pa bzw. hPa) abgeleitete Größen Wesentliche Anwendungen sind Über- / Unterdruckmessungen zwischen Räumen, zwischen Räumen und der Außenwelt, in Kanälen und Schornsteinen bzw. Abgasanlagen sowie zur Bestimmung der Strömungsgeschwindigkeit von Gasen und für alle Arten Dichtheitsprüfungen (stationär oder dynamisch). Messhinweise:
Reinigung von raumlufttechnischen Anlagen
Mit dem Einbau technischer Anlagen zur Be- und Entlüftung einzelner Bäume oder ganzer Gebäude sollen optimale Umgebungsbedingungen für den Menschen erreicht werden. In zahlreichen internationalen Untersuchungen wurde jedoch ein negativer Einfluss auf die Innenluftqualität nachgewiesen, der durch schlecht gewartete RLT- Anlagen hervorgerufen wird. Das Wohlbefinden des Menschen wird durch Staubpartikel, Gerüche, Mikroorganismen und durch unphysiologische klimatische Bedingungen massiv beeinträchtigt.
Verschmutzte RLT- Anlagen haben einen hohen Reibungswiderstand. Dieser Reibungswiderstand führt zu einem Druckabfall im Kanalsystem und damit zur Verminderung der Durchflussmengen. Verunreinigungen an den Lüftungsgittern, Lüfterschaufeln usw. verstärken den Widerstand. Abnahmen der Durchflussmenge um 10 % reichen aus, um ein gesundes Raumklima in ein schlechtes zu verwandeln.
Auf keinen Fall zu vernachlässigen ist die Brandgefahr, die von schlecht gewarteten RLT- Anlagen ausgehen kann. Insbesondere bei Anlagen in Küchen stellt das sich ansammelnde Fett ein großes Gefahrenpotential dar. Das im August 1996 in Kraft getretene Arbeitsschutzgesetz gibt dem Stand der Technik (DIN-Normen, VDI- Richtlinien usw.) Gesetzescharakter. Die darin enthaltene Arbeitsstättenverordnung ist nicht nur für Gewerbetreibende, sondern auch für den Öffentlichen Dienst und die Privatwirtschaft bindend.
Zusammenfassend kann festgehalten werden, dass eine RLT- Anlage zur Aufrechterhaltung ihrer Funktion instand gehalten und betrieben werden muss mit folgenden Zielen:
• Gewährleistung eines wirtschaftlichen Betriebes
• Aufrechterhaltung eines sicheren Betriebes sowohl in technischer wie in hygienischer Hinsicht
Die hierzu erforderlichen Aufgaben und Arbeitsintervalle sind in der VDI 6022 in einer tabellarischen Checkliste zusammengefasst. Die Intervalle entsprechen allgemeinen Erfahrungswerten aus technischer und hygienischer Sicht.
Eine fachgerechte Reinigung ist in folgende Schritte gegliedert:
• Analyse des Ist-Zustandes • Wirksame Reinigungsmethoden • Modernes Sanierungskonzept
Im Zuge gründlicher Inspektionsarbeiten vor Ort muss zunächst eine Beurteilung der raumlufttechnischen Anlage vorgenommen werden. Hier finden die in diesem Katalog angeführten Messgeräte für Wärme, Feuchte, Luftvolumen und Drücke und die Video- und Endoskopietechnik Anwendung.
Folgende Reinigungsmethoden können u. a. unterschieden werden:
Trockenreinigung • Druckluftreinigung • Hochdruckeinigung
Bei dem mechanischen Reinigungsverfahren werden die in diesem Katalog angebotenen Stoßbesen mit Edelstahldraht oder Kunststoffborsten, aufgeschraubt auf Haspeln, oder biegsame Wellen durch die RLT Anlage geschoben. Der gelöste Staub wird abgesaugt Je nach Staubmenge und Dichte muss die Absauggeschwindigkeit bei 10 - 15 m/sec liegen. Bei normalem unbelasteten Staub empfiehlt sich der Einsatz eines Saugventilators mit einer Leistung von 1.500 -10.000 m Der Abscheidegrad des Nachgeschalteten Filters sollte bei 95 - 98 % liegen. Handelt es sich um gesundheitsgefährdende Stäube, muss der Abscheidegrad 99,995 % betragen. Die Haspeln eignen sich hervorragend zum Schieben der Stoßbesen durch Lüftungsanlagen mit losem Staub. Sie unterscheiden sich durch die Stärke der GFK-Stangen. Entsprechend dem Durchmesser der Lüftungsrohre wird die passende Stange ausgewählt Die GFK-Stangen bestehen aus einem sehr festen und dennoch hochflexiblen Glasfaserkern, der zum Schutz vor scharfen Kanten kunststoffummantelt ist. Mit den Stangen ist es möglich, mehrere Umlenkungen hintereinander zu durchfahren. Die Handhabung der Haspeln wird entscheidend durch eine Auslaufbremse und Rücklaufsperre erleichtert. Beide Vorrichtungen ermöglichen das problemlose Herausziehen und Einschieben der GFK Stange. Ein unkontrolliertes Auslaufen aus der Haspel ist so nicht möglich.
Biegsame Arbeitswellen werden eingesetzt, wenn der Staub fest sitzt. Eine Bohrmaschine lässt die aufgeschraubten Stoßbesen rotieren. Achtung: Keine Stolihesen mit Metalihorsten verwenden. Funkenflug kann zu einer Staubexpiosion führen.
In älteren RLT- Anlagen sind unter Umständen Bauteile au asbesthaltigern Material eingebaut worden. Asbestfasern sind stark gesundheitsgefährdend. Bei Arbeiten an solchen Anlagen muss die Gefahrstoffverordnung beachtet werden.
Mit einem Kompressor mit mindestens 5 bar Leistung wird Druckluft über eine Düse in den Lüftungsschacht eingebracht Der Rückstoß treibt die Düse vorwärts. Loser Staub wird aufgewirbelt und mit einem Saugventilator, der eine Leistung von mindestens 1.000 m haben sollte, abgesaugt
• Werterhaltung der Anlage • Sicherstellung der Verfügbarkeit
Chemische Reinigung
Reinigung von Lüftungskanälen und anderer raumlufttechnischer Anlagen ( RLT- Anlagen )
Ziele der Instandhaltung und Betreibung einer RLT Anlage -- Arbeitsschritte einer fachgerechten Reinigung
Die Methode zur Überprüfung der Luftdichtheit
Mit dem BlowerDoor-MessSystem können Sie zuverlässig die Luftdichtheit von Gebäuden messen, Leckagen schon während der Bauphase feststellen und nach der Beseitigung der Schwachstellen die Qualität aller Maßnahmen zur Abdichtung der Gebäudehülle begutachten und dokumentieren.
Sie brauchen die BlowerDoor
für die Überprüfung von Neu- und Altbauten nach EnEV
für die Analyse von konstruktiven Schwachstellen der luftdichten Ebene
zur Begutachtung von Bauschäden durch konvektiven Feuchteeintrag
für die Sicherstellung der Qualität der ausgeführten Arbeiten an der luftdichten Ebene
für die Überprüfung der Dichtheit von Lüftungsanlagen
für den Bau von Passivhäusern
für die Messung großer Gebäude
Mit der BlowerDoor wird gemäß EN 13829 , nach DIN 4108-7 und EnEV 2002 die Differenzdruckmessung durchgeführt und der Zielwert bestimmt.
Die Ergebnisse aus dieser Messung können dem Energiebedarfs-Ausweis beigefügt werden.
Übersicht
EnEV: Dichtheitsgeprüfte Gebäude werden honoriert
Bei der Berechnung des Energiebedarfs um 15% verminderte Lüftungswärmeverluste ansetzbar, das sind 10% vom Gesamt-Energiebedarf
Abminderungsfaktor beim Einbau von Lüftungsanlagen nur in
BlowerDoor-geprüften Gebäuden
BlowerDoor-Messung ist das vorgeschriebene Verfahren
DIN 4108-7 als gültige Norm veröffentlicht
Mit Veröffentlichung im Bundesanzeiger 1998 anerkannte Regel der Technik
EN 13829 ersetzt die strengere ISO 9972 als Messnorm
BlowerDoor ist eine in vielen Ländern anerkannte Anlage, um Luftdurchlässigkeitsmessungen an der Gebäudehülle durchzuführen.
BlowerDoor-geprüfte Gebäude sind wirtschaftlicher als nicht geprüfte Gebäude!
Zusammenfassung der Normen und Grenzwerte
Normen und Grenzwerte für die Messung der Luftdurchlässigkeit n50 mit der BlowerDoor
Nach DIN 4108-7 (August 2001) und EnEV (Februar 2002) gilt für
Gebäude mit natürlicher Lüftung (Fensterlüftung)
n50 3 [h-1]
Gebäude mit raumlufttechnischen Anlagen (auch Abluftanlagen)
n50 1,5 [h-1]
Insbesondere bei Lüftungsanlagen mit Wärmerückgewinnung ist eine deutliche Unterschreitung des oben angegebenen Grenzwertes sinnvoll
(DIN 4108-7).
Anzustreben auf Grund energetischer Gesichtspunkte:
n50 1 [h-1].
Nach den Kriterien des Passivhausinstituts Darmstadt, Dr. Wolfgang Feist gilt
für Passivhäuser
n50 0,6 [h-1]
Die BlowerDoor-Messung erfolgt nach EN 13829.
n50 (volumenbezogener Leckagestrom):
Der gemessene Luftvolumenstrom wird durch das Innenvolumen dividiert.
EnergieEinsparVerordnung EnEV
Dichtheitsgeprüfte Gebäude werden honoriert!
Energieeinsparverordnung EnEV (Februar 2002) –
Auszug Luftdichtheit:
§ 5
Dichtheit, Mindestluftwechsel
(1) Zu errichtende Gebäude sind so auszuführen, dass die Wärme übertragende Umfassungsfläche einschließlich der Fugen dauerhaft luftundurchlässig entsprechend dem Stand der Technik abgedichtet ist. (...) Wird die Dichtheit nach den Sätzen 1 und 2 überprüft, ist Anhang 4 Nr. 2 einzuhalten.
(...)
Anhang 1
Anforderung an zu errichtende Gebäude mit normalen Innentemperaturen
(...)
2.4 Beheiztes Luftvolumen
Das beheizte Luftvolumen V ist nach DIN EN 832 : 1998-12 zu ermitteln. Vereinfacht darf es wie folgt berechnet werden:
V = 0,76 Ve bei Gebäuden bis zu 3 Vollgeschossen
V = 0,8 Ve in den übrigen Fällen
(...)
2.10 Nachweis für die Anrechnung mechanisch betriebener Lüftungsanlagen (zu § 3 Abs. 2)
Im Rahmen der Berechnung nach Nr. 2 ist bei mechanischen Lüftungsanlagen die Anrechnung der Wärmerückgewinnung oder einer regelungstechnisch verminderten Luftwechselrate nur zulässig, wenn
a) die Dichtheit des Gebäudes nach Anhang 4 Nr. 2 nachgewiesen wird,
(...)
3. Vereinfachtes Verfahren für Wohngebäude (zu § 3 Abs. 2 Nr. 1)
Tabelle 2: Vereinfachtes Verfahren zur Ermittlung des Jahres-Heizwärmebedarfs
Zeile
Zu ermittelnde Größen
Gleichung
Zu verwendende Randbedingung
(...)
3
(...)
Spezifischer Lüftungs-
wärmeverlust HV
HV = 0,19 Ve
ohne Dichtheitsprüfung
nach Anhang 4 Nr. 2
HV = 0,163 Ve
mit Dichtheitsprüfung
nach Anhang 4 Nr. 2
(...)
Anhang 4
Anforderungen an die Dichtheit und den Mindestluftwechsel (zu § 5)
(Auszug)
(...)
2. Nachweis der Dichtheit des gesamten Gebäudes
Wird eine Überprüfung der Anforderungen nach § 5 Abs. 1 durchgeführt, so darf der nach DIN EN 13829 : 2001-02 bei einer Druckdifferenz zwischen Innen und Außen von 50 Pa gemessene Volumenstrom – bezogen auf das beheizte Luftvolumen – bei Gebäuden
ohne raumlufttechnische Anlagen 3 h-1 und
mit raumlufttechnischen Anlagen 1,5 h-1
nicht überschreiten.
Energiebedarfsausweis
Dokumentation im Energiebedarfsausweis:
Allgemeine Verwaltungsvorschrift zu § 13 der Energieeinsparverordnung
Entwurf 30.10.2001
§ 3 Aufbau der Energiebedarfsausweise ...
I. Objektbeschreibung
II. Energiebedarf
III. Weitere energiebezogene Merkmale
Den Energiebedarfsausweisen können Anlagen beigefügt werden, welche insbesondere die Angaben in den Abschnitten II und III dokumentieren. Dies können insbesondere sein die Dokumentation einer durchgeführten Dichtheitsprüfung nach § 5 Abs. 1 Satz 3 in Verbindung mit Anhang 4 Nr. 2 EnEV, ...
(...)
In Abschnitt III des Energiebedarfsausweises sind anzugeben
(...) ob die Nachweise zur Energieeinsparverordnung einen Dichtheitsnachweis einschließen,
wie der Mindestluftwechsel (...) erfolgen soll (Fenster-, mechanische oder andere Lüftung) (...)
Vorschlag für den Wortlaut im Energiebedarfsausweis:
Dichtheit des Gebäudes und Lüftungskonzept
ohne Nachweis
mit Nachweis nach Anhang 4 Nr. 2 EnEV
(Messprotokoll ist als Anlage beigefügt)
Quelle: www.gre-online.de/enev/avv_2001_11_07.doc
(Link ab 2003 nicht mehr verfügbar)
DIN 4108-7
DIN 4108-7 (August 2001) – Auszug Luftdichtheit:
4.4 Anforderungen an die Luftdichtheit
Werden Messungen der Luftdichtheit von Gebäuden oder Gebäudeteilen durchgeführt, so darf der nach DIN EN 13829:2001-02, Verfahren A, gemessene Luftvolumenstrom bei einer Druckdifferenz zwischen Innen und Außen von 50 Pa
bei Gebäuden ohne raumlufttechnische Anlagen:
bezogen auf das Raumluftvolumen 3 h-1 nicht überschreiten oder
bezogen auf die Nettogrundfläche 7,8 m³/(m²h) nicht überschreiten
bei Gebäuden mit raumlufttechnischen Anlagen (auch Abluftanlagen)
bezogen auf das Raumluftvolumen 1,5 h-1 nicht überschreiten oder
bezogen auf die Nettogrundfläche 3,9 m³/(m²h) nicht überschreiten
Die volumenbezogene Anforderung gilt allgemein. Bei Gebäuden oder Gebäudeteilen, deren lichte Geschosshöhe 2,6 m oder weniger beträgt, darf alternativ die nettogrundflächenbezogene Anforderungsgröße benutzt werden.
Die Einhaltung der Anforderungen an die Luftdichtheit schließt lokale Fehlstellen, die zu Feuchteschäden infolge von Konvektion führen können, nicht aus.
Insbesondere bei Lüftungsanlagen mit Wärmerückgewinnung ist eine deutliche Unterschreitung des oben angegebenen Grenzwertes sinnvoll.
Zur Beurteilung der Gebäudehülle kann zusätzlich der hüllenflächenbezogene Leckagestrom q50 herangezogen werden, der einen Wert von 3,0 m³/(m²h) nicht überschreiten darf.
EN 13829
EN 13829 (Februar 2001)
Deutsche Norm
Wärmetechnisches Verhalten von Gebäuden
Bestimmung der Luftdurchlässigkeit von Gebäuden
Differenzdruckverfahren (ISO 9972:1996, modifiziert)
Deutsche Fassung EN 13829:2000
Einleitung
Das Differenzdruckverfahren dient dazu, die Luftdichtheit der Hülle von Gebäuden oder Gebäudeteilen zu charakterisieren.
Es kann benutzt werden, um
die Luftdurchlässigkeit eines Gebäudes oder Gebäudeteils zu messen, um eine Luftdichtheitsanforderung zu erfüllen,
die relative Luftdurchlässigkeit verschiedener ähnlicher Gebäude oder Gebäudeteile zu vergleichen,
die Undichtheiten zu finden und
die Verringerung der Luftdurchlässigkeit zu bestimmen, die durch einzelne, nacheinander ausgeführte Verbesserungsmaßnahmen an einem bestehenden Gebäude oder Gebäudeteil erreicht wurde.
Es werden Luftströme von Außen nach Innen durch die Gebäudehülle oder umgekehrt erfasst.
Anwendungsbereich
Diese Norm dient der Luftdurchlässigkeitsmessung der Hülle von Gebäuden oder Gebäudeteilen vor Ort. Sie beschreibt die Anwendung von Über- oder Unterdruck und die Messung der resultierenden Luftvolumenströme in Abhängigkeit von verschiedenen statischen Druckdifferenzen zwischen Innen und Außen.
BlowerDoor
BlowerDoor ist eine in vielen Ländern anerkannte Anlage, um Luftdurchlässigkeitsmessungen an der Gebäudehülle durchzuführen. Die Anlage enthält eine Einrichtung zum Türeinbau des Gebläses, die so verstellbar ist, dass sie in übliche Türöffnungen passt. Das Gebläse sollte einen drehzahlsteuerbaren Motor aufweisen, so dass die erforderlichen Volumenströme eingestellt werden können.
Luftdichtheit im Baurecht
Luftdichtheit und BlowerDoor-Messung
Luftdichtheit ist seit DIN V 4108-7 (11/1996) Stand der Technik und nach deren Veröffentlichung im Bundesanzeiger Nr. 140 vom 31.7.1998 anerkannte Regel der Technik zur WSVO ´95. Die unaufgeforderte Ausführung der Luftdichtheit durch Verarbeiter und Bauleiter wird demnach vorausgesetzt; der Bauherr hat das Recht auf ein luftdichtes Gebäude. Wenn er eine BlowerDoor-Messung durchführen lässt, müssen die Grenzwerte eingehalten werden: Die aktuelle Fassung DIN 4108-7 ist von August 2001 und liegt im Weißdruck vor.
Die allgemein anerkannten Regeln der Baukunst setzen sich zusammen aus anerkannten wissenschaftlichen, technischen und wirklichen Erfahrungen im Bauwesen. Für einzelne Gewerke sind technische Anforderungen in sog. Regelwerken oder DIN-Normen festgelegt.
Abweichungen der Werkleistung von den allgemein anerkannten Regeln der Baukunst / Technik begründen grundsätzlich deren Mangelhaftigkeit und damit gleichzeitig Gewährleistungsansprüche des Bauherrn.
Ändern sich die Regeln der Baukunst während der Bauausführung, schuldet der Unternehmer den zum Zeitpunkt der Abnahme geltenden Standard, kann hierfür jedoch u. U. auch eine zusätzliche Vergütung verlangen.
Mangelhafte Luftdichtung kann als verdeckter Mangel beurteilt werden, für den im Fall von Organisationsverschulden bis zu 30 Jahre gehaftet werden muss.
Auszug aus:
http://www.blowerdoor.de/html/din_4108-7.htm
Europäischer Normentwurf
Die europäische Messnorm liegt in englischer, deutscher und französischer Sprache vor und ist verabschiedet. Sie hat die offizielle Bezeichnung
EN 13829
"Wärmetechnisches Verhalten von Gebäuden
- Bestimmung der Luftdurchlässigkeit von Gebäuden -
Differenzdruckverfahren (ISO 9972: 1996 modifiziert)"
Die wichtigsten Unterschiede in Kürze:
- Während die ISO 9972 auch die Messung von einzelnen Bauteilen beschreibt, beschränkt
sich die EN 13829 auf die Messung von Gebäuden und Gebäudeteilen.
- Die Anforderungen an die Genauigkeit der Meß- und Prüfgeräte wurden gegenüber der
ISO 9972 so abgeändert, daß die handelsüblichen Blower-Door-Geräte diese Anforderungen
erfüllen.
- Die EN 13892 sieht vor, alle "absichtlich beheizten, gekühlten oder mechanisch belüfteten
Räume" in die Überprüfung mit einzubeziehen.
- "Einzelne Teile eines Gebäudes können separat gemessen werden; z.B. kann jede Wohnung
eines Mehrfamilienhauses für sich gemessen werden." Diese klare Feststellung in der
EN 13829 ist neu.
- Die meteorologischen Randbedingungen werden in der neuen Norm etwas gelockert:
Die natürliche Druckdifferenz (durch Wind und/oder Thermik) darf maximal 5 Pa betragen.
- Die Bestimmung der natürlichen Druckdifferenz (Offset) erfolgt vor und nach der Messung
getrennt nach positiven und negativen Werten sowie als Mittelwert.
- Für die Gebäudepräparation sieht die EN 13829 zwei Arten von Messungen vor:
Bei Typ A wird der Nutzungszustand gemessen, d.h. Öffnungen werden geschlossen,
aber nicht zugeklebt.
Bei Typ B (Test der Gebäudehülle) werden nicht einstellbare Öffnungen zugeklebt
(z.B. Briefschlitz in der Haustür).
- Die DIN 4108-7 sieht Messungen vom Typ A vor.
- Die Berücksichtigung der relativen Feuchte und der dynamischen Viskosität der Luft entfällt.
- Neben n50 werden folgende weitergehende "abgeleitete Größen" definiert: q50, w50 und V50.
- Ein Kapitel über die Meßgenauigkeit bzw. den Meßfehler ist eingeführt worden.
DIN 4108-7
Werden Messungen der Luftdichtheit von Gebäuden oder Gebäudeteilen durchgeführt, so darf der nach DIN EN 13829 gemessene Luftvolumenstrom bei einer Druckdifferenz zwischen innen und außen von 50 Pa
- bei Gebäuden ohne raumlufttechnische Anlagen:
bezogen auf das Raumluftvolumen 3 h-1 nicht überschreiten bzw.
bezogen auf die Netto-Grundfläche 7,8 m3/(m2 h) nicht überschreiten
- bei Gebäuden mit raumlufttechnischen Anlagen (auch einfache Abluftanlagen):
bezogen auf das Raumluftvolumen 1,5 h-1 nicht überschreiten oder
bezogen auf die Netto-Grundfläche 3,9 m3/(m2 h) nicht überschreiten
Die volumenbezogene Anforderung gilt allgemein. Bei Gebäuden oder Gebäudeteilen, deren lichte Geschoßhöhe 2,6 m oder weniger beträgt, darf alternativ die nettogrundflächenbezogene Anforderungsgröße benutzt werden.
In der DIN 4108/7 sind neben den Grenzwerten auch Planungsempfehlungen und Prinzipskizzen enthalten.
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22 Jan 2005
19:00:02 |
Sommer |
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Gruss Lauscher
Labor für bauphysikalische Messungen und Materialuntersuchungen
PALME
Zur Auswertung von Messungen mit der Blower-Door wurde das benutzerfreundliche und der Norm ISO 9972 entsprechende Programm zur Auswertung von Luftdichtigkeitsmessungen (PALME) entwickelt. Die wesentlichen Eigenschaften von PALME sind:
Die Berechnung des - Wertes erfolgt auf Grundlage der Norm ISO 9972.
"Wärmeschutz-Bestimmung der Luftdichtheit von Gebäuden - Differenzdruck-Verfahren".
Korrektur der Messwerte auf Kalibrierbedingungen, sowie die Berücksichtigung einer Dichtekorrektur der Luft.
Bei der Bestimmung des - Wertes wird der Luftvolumenstrom, der zum Erreichen des dynamischen Druckgleichgewichts benötigt wird, für mehrere Differenzdrücke zwischen 20 und 60 Pascal ermittelt. Das Programm führt mit diesen Messdaten eine statistische Auswertung durch (ebenfalls nach ISO 9972D). Bei der Angabe des -Wertes wird die Standardabweichung der Regressionskurve von den Messwerten als Konfidenzintervall mit angegeben.
Palme ist lauffähig unter Windows 3.x, Windows 9x und Windows NT und wurde speziell für die Minneapolis-Blower-Door entwickelt. Es bietet eine grafische Benutzeroberfläche einschließlich einer grafischen Darstellung der Messwerte und der Regressionskurve.
Das Programm ermöglicht die einfache und detaillierte Erstellung eines Messberichts über eine Schnittstelle zu Textverarbeitungsprogrammen.
Download:http://nesa1.uni-siegen.de/messlab/palme.htm
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02 Feb 2005
21:08:42 |
Lauscher |
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