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Modellierung und Bewertung von strombasierten Versorgungskonzepten für hocheffiziente Gebäude
(2017)
Besonders einfache Lüftungssysteme sind heute vor allem in der Sanierung wichtig. In einer Vielzahl von Messreihen hat sich gezeigt, dass das System der zentralen Zulufteinbringung mit Verteilung über aktive Überströmer im Hinblick auf den Schadstoffaufbau und der sich einstellenden Luftqualität ausreichend funktioniert.
Forschungsbericht 2015
(2016)
Forschungsbericht 2013
(2014)
Der Lüftung von Wohnräumen und damit der Versorgung von Menschen mit guter Luftqualität wird immer noch eine relative geringe Bedeutung beigemessen. Das ist umso bemerkenswerter als wir einen Großteil unserer Lebenszeit in geschlossenen Räumen verbringen. Die gültige DIN 1946 Teil 6 regelt zum einen den nutzerun¬abhängigen Luftwechsel zum Feuchteschutz und legt zum andere Planungsvorgaben für einen hygienischen Luftwechsel fest. Die wesentliche Neuerung in dieser Norm aus dem Jahre 2009 war die verpflichtende Sicherstellung des Luftwechsels zum Feuchteschutz ohne Nutzereingriff für jeden Neubau und bei lüftungs¬technisch relevanten Sanierungen. Das Gebäude oder die Wohnung muss diesen Mindestluftwechsel von selbst sicherstellen. Reicht dazu der Infiltrationsluftwechsel durch Leckagen nicht aus, sind geeignete lüftungstech¬nische Maßnahmen zu planen und umzusetzen. Somit wurde für Wohnungen die Erstellung eines Lüftungskonzeptes nötig.
In der überarbeiteten Norm wurde dieses Grund¬prinzip beibehalten. Einige der wesentlichen Änderungen sind:
• Neue Berechnung der Infiltration und der Luft¬volumenströme zur Ermittlung der Notwen¬digkeit einer lüftungstechnischen Maßnahme.
• Bei der Berechnung der Volumenströme werden typische Belegungsdichten der Nut-zungseinheiten berücksichtigt.
• Neuaufnahme und definierte Beschreibung von kombinierten Lüftungssystemen, z.B. Kombinationen aus freier und ventilatorge-stützter Systeme.
Über die Auswirkungen der neuen Berechnungs¬ansätze insbesondere auf die Fensterlüftung berichtet der Vortrag.
Effiziente Lüftungssysteme zur Sicherstellung guter Luftqualität sind für energieeffiziente Gebäude essentiell. Ein Hemmnis für den Einsatz stellen insbesondere in der Sanierung die nach wie vor hohen Kosten dar. In mehreren Projekten [Schiantarelli 2015] [Sibille et al. 2013] wurde bisher versucht, vereinfachte Systeme zu entwickeln [Sibille, Pfluger 2016] [Huber 2013]. In diesem Forschungsprojekt wurde die Idee einer technisch einfachen und möglichst kanalfreien Belüftungsmöglichkeit mithilfe von aktiven Überströmern untersucht. Dabei wird die Zuluft nur zentral in der Mischzone der Wohnung (Flur, offenes Wohnzimmer) eingebracht. Die Abluft wird konventionell erfasst. Dadurch kann auf ein Zuluftkanalnetz verzichtet werden. Der aktive Überströmer ist dabei in die Zwischenwand bzw. im Türsturz des Anforderungsraumes (z.B. Schlafzimmer) eingebaut. Er besteht aus einem Axiallüfter mit einem Durchmesser von 120 mm, der (bei geschlossener Tür) die Luft aus der Mischzone in das angrenzende Schlafzimmer fördert.
In dieser Arbeit wurden unterschiedliche Regler für Wohnraumlüftungsanlagen untersucht. Als Bewertungsgrößen wurden die Lüftungswärmeverluste und die kumulierte Grenzwertüberschreitung für CO2 und relative Luftfeuchte verwendet. Dafür wurde in Matlab/Simulink ein Multizonen-Simulationsmodell erstellt. Untersucht wurde ein zentrales, ein dezentrales alternierendes (Pendellüftung) sowie ein nichtalternierendes (Einzelraumlüftung) Lüftungssystem. Jedes der Lüftungssysteme wurde mit konstantem Volumenstrom, einem PI- und einem Fuzzy-Regler (Ausnahme: Pendellüftung) simuliert. Gegenüber einem Lüftungssystem mit konstantem Volumenstrom, kann durch Regelung bei mindestens gleicher Luftqualität der Lüftungswärmeverlust um mindestens ein Drittel reduziert werden.
In the project, domestic ventilation concepts with PushPull-Fans were investigated. These ventilation units are characterized by a periodically changing supply and exhaust air operation. To ensure balanced operation, these ventilation units are always used in pairs, with one unit being in the exhaust air mode and the other in supply air mode. Measurements were made in a research apartment. The results were used to validate a CFD simulation model for transient studies. A room-by-room layout with two units in one room and a cross-room ventilation layout with two connected units in two rooms were analysed. The age of air was used as the evaluation parameter. With the room-by-room ventilation layout a lower age of air in the bedroom compared to the cross-room layout was obtained. However, in the room-by-room layout, the air flow through the larger living room with connected corridor was poorer in the rear area. With the cross-room layout, the flow through the rooms was more uniform. With the cross-room layout, the average age of air in the apartment could be slightly reduced compared to the room-by-room layout.
