Die Last mit dem Lüftungs­konzept

Mit der Verschärfung der Anforderungen an die Gebäudedichtheit kann der Mindestluftwechsel über die Restundichtheit eines Gebäudes in der Regel nicht mehr gewährleistet werden.

Immer wieder ist die ominöse Zahl von 0,5 h^–1 für die Luftwechsel zu lesen, wobei die DIN 4108-2 zitiert wird. Leider wird dabei nicht berücksichtigt, dass diese Norm 2013 aus dem Verkehr gezogen wurde. Die Luftwechselzahl suggeriert, dass wir alle zwei Stunden unsere Wohnung lüften müssen – nutzerunabhängig natürlich. In Softwaretools, Broschüren und anderen Unterlagen werden da oft falsche Fährten gelegt, denn selten wird ein genauer Bezug zu einer Quelle angegeben. Doch alle Handwerker und Planer müssen sich an die anerkannten Regeln der Technik halten. Dies sind zum Beispiel Normen wie die DIN 4108, die über die allgemein anerkannten Regeln der Technik hinaus baurechtlich eingeführt wurden. Hier hat man sich in der Regel immer an die aktuelle Ausgabe zu halten.

An dieser Stelle ist unbedingt zu betonen, dass hier kein Statement gegen Lüftungs­anlagen entwickelt werden soll. Luft ist ein wichtiges Lebensmittel und deshalb sind Lüftungsanlagen unbedingt zu begrüßen und zu unterstützen, denn sie sorgen für gesunde und saubere Luft. Voraussetzung ist natürlich die sinnvolle Auslegung, Montage durch qualifiziertes Personal und die regelmäßige Wartung. Am besten sollten die Anlagen auch mit einer Wärmerückgewinnung ausgestattet sein. Klar ist allerdings auch, dass solche Anlagen nicht unbedingt wirtschaftlich im Sinne der Ökonomie sind. Alu-Felgen am Auto sind auch nicht wirtschaftlich, aber dies soll hier nicht das Thema sein.

Probleme bei der Haftung ausführender und planender Betriebe sind beim unkontrollierten Einbau von Fensterfalzlüftern oder durch den Einbau von ADL (Außen-Luftdurchlässen) bei der freien Lüftung zu erwarten, wenn vorher nicht der Luftvolumenstrom durch die natürliche Infiltration berücksichtigt wurde.

Obwohl es heute technisch möglich ist, die Außenluft bedarfsabhängig zuzuführen, erlauben manche Regeln (z. B. DIN 1946-6, DIN EN 15665 und CEN TR 14 788) immer auch noch die Realisierung von Durchschnittswerten. Im Folgenden wird versucht, ein bisschen Orientierung in den Wust von Normen und Vorschriften zu bringen. Dabei soll kein Anspruch auf Vollständigkeit erhoben werden, wohl aber lässt sich ein wenig mehr Licht ins Dunkel bringen.

Einigkeit dürfte jedenfalls dahingehend sein, dass mit dem Mindestluftwechsel zumindest die nutzungsunabhängige Lüftung zum Feuchteschutz bei geschlossenem Fenster gesichert sein muss. In der Fülle von Normen, die sich mit der Lüftung auseinandersetzen, beschränken wir uns hier hauptsächlich auf die EnEV und die DIN-Normen 1946 und 4108.

Normen und Verordnungen zur Wohnungslüftung

Am Anfang soll hier die EnEV stehen, die nicht nur eine Verordnung ist, sondern ein Gesetz. Der § 6 der EnEV 2013 (oder 2014), „Dichtheit und Mindestluftwechsel“ lautet:

• Abs. 1: „Zu errichtende Gebäude sind so auszuführen, dass die wärmeübertragende Umfassungsfläche einschließlich der Fugen dauerhaft luftundurchlässig entsprechend den anerkannten Regeln der Technik abgedichtet ist . . . “
• Abs. 2: „Zu errichtende Gebäude sind so auszuführen, dass der zum Zwecke der Gesundheit und Beheizung erforderliche Mindestluftwechsel sichergestellt ist.“

„Dauerhaft luftundurchlässig“ sowie „erforderlicher Mindestluftwechsel“ dürften die entscheidenden Schlagwörter sein. Dabei ist es gar nicht so schwer, beides zu erfüllen. Gleichwohl sehen viele Handwerker und Planer darin eine echte Herausforderung. Arbeiten die Bauhandwerker nach den anerkannten Regeln der Technik und erledigen ihren Teil korrekt, so ist der erste Absatz der Norm erfüllt. Wenn aber vorher keine Wohnungslüftung, egal welcher Art, geplant wurde, hat der Planer nun ein Problem mit dem Absatz 2 der EnEV. Spätestens wenn in der Wohnung die erste Schimmelbelastung auftritt, wird es ernst und in der Regel auch sehr teuer.

Fensterfalzlüfter sind für viele dann die Universal-Problemlösung. Hier mag jetzt eventuell der Absatz 2 eingehalten werden, aber was ist dann mit Absatz 1? Wie viele Öffnungen sind dann überhaupt notwendig? Egal, in der Praxis wird aus der Unsicherheit heraus in jedem Fenster mindestens eine eingebaut. Nun gibt es aber wieder ein Problem mit dem Absatz 1.

Zwischenfrage: Wie hoch ist der Mindestluftwechsel nach EnEV? Es gibt nirgends einen Hinweis, wo oder wie die Mindestluftwechselzahl nach EnEV definiert ist. Selbst ein Hinweis auf die DIN 4108 fehlt in diesem Zusammenhang. Handwerker und Planer sind verlassen und auf sich selbst gestellt. Man bedenke, die EnEV ist ein Gesetz. Und selbst das Bundesinstitut für Bau-, Stadt- und Raumforschung hat auf ihrem „Info-Portal“ zum Thema Mindestluftwechsel nichts zu bieten ( http://www.bbsr-energieeinsparung.de ). Was soll also nun eingehalten werden, wenn niemand genau sagt, was einzuhalten ist? Eine Luftdichtheitsprüfung ist, nebenbei bemerkt, ebenso wenig gesetzlich vorgeschrieben.

Die DIN 1946-6 fordert: „Für neu zu errichtende oder zu modernisierende Gebäude mit lüftungstechnisch relevanten Änderungen ist ein Lüftungskonzept zu erstellen.“ Handwerker und Planer können sich nun zum Beispiel mit dem Planungstool „Lüftungskonzept“ vom Bundesverband für Wohnungslüftung e.V. absichern. Mit ein paar einfachen Klicks lässt sich dort zeigen, dass keine zusätzliche Maßnahme zur Sicherstellung des Außenluftvolumenstroms für den Feuchteschutz erforderlich ist. Der Grund ist einfach, denn die Ergebnisse sind nur Durchschnittswerte. Und hier genau besteht die große Gefahr. Der Screenshot in Bild 2 zeigt einen Rechengang.

Zweifel sind bei den vielen Programmen angebracht, die es mittlerweile auf dem Markt gibt und die uns helfen sollen, ein Lüftungskonzept zu erarbeiten. Hauptsache ist beim Anklicken, dass der Wärmeschutz ab 1995 eingehalten ist. Doch in der Regel fühlen sich Planer oder Handwerker an diesem Punkt schon zu Recht überfordert die richtige Entscheidung zu treffen, denn es müsste hier im Vorfeld eigentlich der Wärmeschutznachweis für das Gebäude berechnet werden. Wie bei dem Beispiel in Bild 2 gehen wir davon aus, dass die Handwerker damals gut gearbeitet haben. Aus der Erfahrung mit Blower-Door-Tests lässt sich abschätzen, dass bei einem n₅₀-Versuch, also bei 50 Pa Unterdruck im Gebäude, beim überwiegenden Teil der Messungen eine Luftwechselzahl unter 1,5 h^–1 ergibt.

Beispielrechnung für Luftbedarf und Infiltration

Zum besseren Verständnis von Bild 2 folgt ein Beispiel für den Luftvolumenstrom mit den Gleichungen (2) und (3) der DIN 1946-6 4.2.3. Folgende Annahmen werden getroffen: Neubau (weil sich die meisten Normen nur auf Neubauten beziehen), EFH mehrgeschossig, 110 m² Nutzfläche oder Wohnfläche, gemessener n₅₀-Wert 1,5 h^–1 (im Folgenden als Annahme 1 bezeichnet) sowie ein n₅₀-Wert von 1,3 h^–1 (Annahme 2 zur Bestimmung eines Vergleichswerts). Mit Gleichung (2) der Norm lässt sich der Luftvolumenstrom für den Feuchteschutz bestimmen:

q_v,ges.NF,FL = f_WS (– 0,001 A_NE² + 1,15 A_NE + 20)

Dabei ist:

• <i>q</i>_v,ges.NF,FL der Luftvolumenstrom für den Feuchteschutz in m³/h;
• <i>f</i>_WS der Faktor für den Wärmeschutz mit 0,3 für &bdquo;Wärmeschutz hoch&ldquo; (Gebäude mit einer Wärmedämmung mind. nach WSVO 1995) oder mit 0,4 für Wärmeschutz gering (alle übrigen Gebäude);
• <i>A</i>_NE die Fläche der Nutzungseinheit in m2.

Setzt man die für das Beispiel zum Eingang angenommenen Zahlenwerte in die Gleichung (2) ein, so ergibt sich ein erforderlicher Luftvolumenstrom für den Feuchteschutz von 40,32 m³/h.

Zur Berechnung von Luftströmen durch Infiltration

Mit der Gleichung (3) der DIN 1946-6 4.2.3 lässt sich der Luftvolumenstrom durch Infiltration aus dem gemessenen n₅₀-Wert bestimmen:

q_v,Inf,wirk = f_wirk,Komp A_NE H_R n₅₀ (f_wirk,Lage · Δp/50)ⁿ

Dabei ist

• <i>q</i>_v,Inf,wirk der wirksame Luftvolumenstrom durch Infiltration in m³/h;
• <i>f</i>_wirk,Komp = 0,5 (vereinfachend wird für die Feststellung der lüftungstechnischen Ma&szlig;nahmen innerhalb des Lüftungskonzeptes die freie Lüftung in Form von Querlüftung zugrunde gelegt);
• <i>f</i>_wirk,Lage = 1,0 (vereinfachend werden für die Feststellung der lüftungstechnischen Ma&szlig;nahmen innerhalb des Lüftungskonzeptes Gebäude in normaler Lage und bis zu vier Geschossen zugrunde gelegt).
• <i>H</i>_R die Raumhöhe, wird mit 2,5 m zugrunde gelegt;
• n₅₀ ist der Vorgabewert (auch für Instandsetzung/Modernisierung nach Tabelle 9 der DIN 1946-6<b> </b>oder Messwert des Luftwechsels bei 50 Pa Differenzdruck pro Stunde;
• <i>&Delta;p</i> ist der Auslegungs-Differenzdruck, Vorgabewert für freie Lüftungssysteme (nach Tabelle 10 der DIN 1946-6), bei eingeschossigen NE: für windschwache Gebiete 2 Pa, für windstarke Gebiete 4 Pa, für mehrgeschossige NE: für windschwache Gebiete 5 Pa und für windstarke Gebiete 7 Pa (Einordnung in Windgebiete nach Anhang H, ebenfalls DIN 1946-6);
• <i>n</i> ist der Druckexponent, entweder•= 2/3 als Vorgabewert oder Messwert.

Die Gleichung wird nun entsprechend der beiden Annahmen für den n₅₀-Wert ausgerechnet. Für die Annahme 1 (n₅₀ = 1,5 h^–1) ergibt sich ein Luftstrom von 44,44 m³/h. Für die Annahme 2 (n₅₀ = 1,3 h^–1) ergibt sich ­lediglich ein Luftstrom von 38,51 m³/h. Die beiden Werte sind mit dem erforderlichen Mindestluftstrom aus der Gleichung (2) zu vergleichen. Daraus folgt, dass für die Annahme 2 der Mindestvolumenstrom für den Feuchteschutz nicht eingehalten wird.

Hier stellt sich nun die entscheidende Frage: Woher weiß der Handwerker oder Planer, welche Luftwechselzahl anzusetzen ist? Hier hilft es genau genommen nicht, wenn ein Lüftungskonzept nach DIN 1946-6 vorgelegt wurde, ohne vorher einen Blower-Door-Test zu machen, denn schätzen ist im Gegensatz zur Messung keine anerkannte Regel der Technik.

Mindestluftwechsel nach der alten und aktuellen DIN 4108

Wenden wir uns jetzt der DIN 4108 zu. Hier wird gerne auf die Normen 4108-2 aus den Jahren 2001 sowie 2003 verwiesen. Dort steht im Absatz 4.2.3, Hinweise zur Luftdichtheit von Außenbauteilen und zum Mindestluftwechsel:

„Die Außenbauteile müssen nach den allgemeinen anerkannten Regeln der Technik luftdicht ausgeführt werden. … Auf ausreichenden Luftwechsel ist aus Gründen der Hygiene, der Begrenzung der Raumluftfeuchte … zu achten. Dies ist in der Regel der Fall, wenn während der Heizperiode ein auf das Luftvolumen innerhalb der Systemgrenze bezogener durchschnittlicher Luftwechsel von 0,5 h^–1 bei der Planung sichergestellt ist.“

Ein Luftwechsel von 0,5 h^–1 bedeutet, dass alle zwei Stunden die Luft komplett ausgetauscht sein sollte. Das lässt sich auch so interpretieren, dass alle zwei Stunden gründlich gelüftet werden sollte. Weil dies aber keine praktikable Lösung darstellt, lässt sich die Norm nur mit einer ventilator-gestützten Lüftungsanlage erfüllen. Der Wert 0,5 h^–1 hat sich jedoch bei vielen Handwerkern und Planern im Hinterkopf festgesetzt.

Die aktuelle Norm ist aber die DIN 4108-2:2013-02, die sich hier nicht mehr zum Mindestluftwechsel äußert, sondern weiter verweist: „Anmerkung: Hinweise zu Luftwechseln enthält DIN-Fachbericht 4108-8“. Dieser Fachbericht hat die genaue Bezeichnung: DIN 4108-8, Fachbericht 2010-09 „Vermeidung von Schimmelwachstum in Wohngebäuden.“ Unter 6.3.2 „Erforderlicher Außenluftvolumenstrom bei kontinuierlicher Lüftung“ steht folgendes Beispiel: „Für die in DIN 1946-6:2009-05 beispielhaft angenommenen Randbedingungen (hinsichtlich des baulichen Wärmeschutzes, Feuchtefreisetzung, Belegungsdichte, Infiltrationsluftwechsel, Nutzerverhalten usw.) kann bei üblichem Nutzungsverhalten in der Heizperiode für den zur Schimmelpilzwachstumsvermeidung erforderlichen, kontinuierlichen Außenluftvolumenstrom nach Bild 4 beispielhaft für eine Wohnung im Bestand mit Dämmstand von vor 1995 und einer Wohnfläche von 100 m² ein Wert von 50 m³/h abgelesen werden. Dies entspricht bei 2,5 m Raumhöhe einem kontinuierlichen Luftwechsel von 0,2 h^–1. Hier wird erstmals der angepasste Luftwechsel von 0,2 h^–1 anstelle der alten Zahl von 0,5 h^–1 erwähnt. Es ist ein großer Unterschied, ob die Luft alle fünf Stunden oder schon alle zwei Stunden ausgewechselt sein soll.

Bei diskontinuierlicher Lüftung, also Stoßlüftung, sind in der Regel höhere Luftwechsel erforderlich. Dabei ist auch zu berücksichtigen, dass Luftaustausch in einer bestimmten Zeit nicht zwangsweise Lüften nach einer bestimmten Zeit heißt.

Beispiel für Mindestluftwechsel nach DIN Fachbericht 4108-8

Bei unserem Zahlenbeispiel von oben (110 m², 2,5 m Raumhöhe und Luftwechsel 0,2 n^–1) lässt sich ein Mindestvolumenstrom von 55 m³/h berechnen.

Daraus folgt nach unserem Beispiel bei Annahme 2, dass der geforderte Mindest­luftwechsel nach DIN Fachbericht 4108-8 55 m³/h beträgt und bei einem Luftwechsel n₅₀ 1,5 h^–1 eine Infiltration von 44,44 m³/h hat. Die Differenz zum Mindestluftwechsel beträgt 55 m³/h – 44,44 m³/h = 10,56 m³/h. Also nur diese 10,56 m³/h müssen in unserem Fall noch ergänzt werden. Dies kann ganz gewöhnlich durch das gelegentliche Öffnen der Fenster erreicht werden.

Die Differenz ließ sich auch mit einer genau definierten Anzahl mit Fensterfalzlüftern mit ebenso genau definierten Öffnungsquerschnitten oder ALD abdecken. Natürlich geht dies auch mit einer ventilator-gestützten Be- und Entlüftung. Um diese Rahmenbedingungen jedoch zu optimieren, empfiehlt der Gebäudeenergieberater für Ingenieure und Handwerker e.V (GIH) zusätzlich die mechanische Lüftungsanlage mit einem Feuchtesensor in den Bädern und einem CO₂-Sensor im Schlafzimmer zu bestücken. Jetzt wäre auch der § 6 der EnEV eingehalten. Wir haben dauerhaft dicht gebaut, der Luftvolumenstrom zum Feuchteschutz wurde eingehalten und der Nachweis für die Mindestluftwechselzahl wurde eingehalten.

Auch bei den Fensterfalzlüftern gibt es qualitative Unterschiede, aber dies ist nicht das Thema. Höhere Feuchteeinträge wie z. B. beim Kochen oder im Partybetrieb darf und sollten die Bewohner auch weiterhin über Fensterlüftung abführen.

Anzuraten ist jedem verantwortlichen Handwerker oder Planer die Berechnungen nach der DIN 1946-6 durchzuführen. Denn wenn es zu einem Schadensereignis kommen sollte, so könnte ein Richter die Frage stellen, warum die Berechnung nicht durchgeführt wurde. Zwei Minuten sind kein großer Aufwand.

Zusammenfassung und Ausblick

Es ist in jedem Fall empfehlenswert, das Lüftungssystem nach dem beim Blower-Door-Test konkret gemessenen n₅₀-Wert zu bemessen. Nur der Blower-Door-Test erlaubt es, dass die Auslegung nicht nach Durchschnittswerten gerechnet wird. Zudem werden bei dem Test gleichzeitig auch eventuelle schadensträchtige Leckagen aufgezeigt, es werden – wie es so schön heißt – zwei Fliegen mit einer Klappe geschlagen.

Wenn das Ergebnis des Testes in die Berechnungen der DIN 1946-6 eingebracht wird, sind die für den Bau verantwortlichen und auch die Nutzer auf der rechtlichen und fachlich sicheren Seite.

Zu den Regeln der Technik

Die allgemein anerkannten Regeln der Technik (a.a.R.d.T.) sind Grundlagen für den Entwurf und die Ausführung von Bauten oder technischen Objekten. Sie müssen nicht kodifiziert sein, sind es aber oft. Es sind Regeln, die dem nach neuestem Erkenntnisstand gebildeten Techniker bekannt sind, und sich aufgrund praktischer Erfahrung bewährt haben. Die a.a.R.d.T. haben erhebliche Bedeutung für die Bestimmung der Soll-Eigenschaften von Konstruktionen und gelten als Haftungsmaßstab. Die durch das Deutsche Institut für Bautechnik geprüften, zugelassenen und veröffentlichten Produkte / Verfahren gehören zu den allgemein anerkannten Regeln der Technik. Nicht notwendig sind die Regeln identisch mit Normen (nach einer Entscheidung des Bundesgerichtshofs), denn in den Normenausschüssen werden auch Interessensstandpunkte vertreten.

Kontakt zum GIH

Der Gebäudeenergieberater Ingenieure Handwerker-Bundesverband e.V. (GIH) hat derzeit 17 Mitgliedsverbände auf Landesebene. Diese Mitglieder sind Vereine und Verbände, die wiederum etwa 2500 Einzelmitglieder haben. Der Bundesverband ist die Dachorganisation.

Dipl.-Bauing. Harald Hahn ist ö.b.u.v. Sach­verständiger für das Maurer- und Betonbauerhandwerk und Dozent am BZ Kassel, unter anderem für die Gebäudeenergieberater, 34308 Bad Emstal, Telefon (0 56 24) 92 56 33, hahn@gih-hessen.de, https://www.energieberatung-landkreiskassel.de/