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Blower-Door-Verfahren
(Quelle: Pro Therm,
Wertingen www.protherm-online.de) |
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Einleitung
Das Blower-Door-Verfahren ist eine seit über 15 Jahren in den USA, Kanada und
Schweden angewandte Methode zur Überprüfung der Luftdichtheit von Gebäuden. In
Deutschland wird das Verfahren seit 1989 angewendet. Seine Bedeutung nimmt aufgrund
neuerer Bauvorschriften immer mehr zu. |
Verfahrensbeschreibung
Allgemeines
Um die Luftdichtheit von Gebäuden zu einem Kriterium
für Planung und Ausführung im Hochbau machen zu können, muss es mindestens eine Methode
geben, diese auch überprüfen und bestimmen zu können. Im Gegensatz zum natürlichen
Luftwechsel, der neben der Dichtheit eines Gebäudes sehr stark von anderen Bedingungen -
wie z.B. Windgeschwindigkeit und -richtung und Lufttemperaturen inner- und
außerhalb des Gebäudes abhängt, muss diese Methode möglichst unabhängig von äußeren
Gegenheiten sein. Nur so lassen sich wiederholbar Ergebnisse mit ausreichender Genauigkeit
erzielen, die ausschließlich Eigenschaften des untersuchten Gebäudes
widerspiegeln.
Nur eine solches Verfahren ist geeignet, als Prüfverfahren für Verordnungen und
technische Vorschriften herangezogen zu werden, denn es erlaubt die Bewertung von Gebäude
A und Gebäude B unter gleichen Bedingungen, sowohl zu verschiedenen Zeiten und
an verschiedenen Orten.
Die Luftdichtheitsprüfung nach dem Blower-Door-Verfahren ist eine solche Methode.
Das Verfahren im einzelnen
Mit Hilfe eines Ventilators,
der einige 1000 m3 Luft in der Stunde fördern kann, wird eine Druckdifferenz zwischen dem
Gebäudeinneren und der Außenluft aufgebaut. Durch die Undichtheiten in der
Gebäudehülle strömt dabei umso mehr Luft, je größer diese sind. Geeignete
Messinstrumente erfassen diesen Luftstrom, der Auskunft über die Größe der
Undichtheiten gibt.
Die "Arbeitsdrücke" sind vergleichbar mit Werten, die bei Windgeschwindigkeiten
von 5-6 Beaufort auch unter natürlichen Verhältnissen auftreten. Es ist daher keine
Beschädigung des Gebäudes zu befürchten. Allerdings ergibt sich daraus auch, dass nur
bei schwachem Wind präzise Messungen durchgeführt werden können.
Die Luftwechselzahl n50
In welcher
"Maßeinheit" soll man aber die Luftdichtheit eines Gebäudes angeben, damit man
verschiedene Gebäude vergleichen oder Grenzwerte in technischen Regeln vorgeben kann ?
Bei gleicher Dichtheit der Gebäudehülle ergibt sich in einem großen Gebäude ein
größerer Leckagestrom als in einem kleinen, daher muss die Angabe auf die
Gebäudegröße bezogen sein.
Derzeit wird das folgende Verfahren angewandt: bei einem Prüfdruck von 50 Pa wird der
Leckagestrom in m3/h gemessen. Dieser Wert wird durch das Netto-Luftvolumen des geprüfen
Gebäudes geteilt. Das Ergebnis wird die Luftwechselzahl n50 genannt.
Diese Zahl gibt an, wie oft pro Stunde bei einem Prüfdruck von 50 Pa die Innenluft des
Gebäudes durch den Leckagestrom komplett ausgetauscht wird.
n50 = (Gemessener Luftstrom bei 50 Pa /
Innenvolumen des Gebäudes)
Da diese Definition jetzt die Gebäudegröße berücksichtigt, können einheitliche
Grenzwerte auch für unterschiedliche Gebäude in Verordnungen, z.B. DIN 4108, festgelegt
werden.
Weitere Vorteile des
Blower-Door-Verfahrens
Es wäre sehr
unbefriedigend, wenn man zwar in der Lage wäre, die Undichtheit eines Gebäudes
quantitativ zu messen, aber nichts über die Art und Ursache der Leckagen erfahren
könnte.
Daher gibt es verschiedene Methoden, die während der Druckprüfung auftretenden
Luftströmungen aufzuspüren und so Undichtigkeiten zu lokalisieren. Es seien hier nur der
Einsatz von Messgeräten für Luftströmungen (Anemometer) oder das Sichtbarmachen der
Strömungen mit Hilfe von Nebel erwähnt. Thermografie-Kameras erkennen die schadhaften
Stellen bei Unterdruckmessungen an deren Auskühlung.
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Arten der Blower-Door-Messung und
Voraussetzungen
Standardmessung:
- Vorbereitung des Gebäudes (geringfügige, provisorische
Abdichtungen)
- Ermittlung der Luftwechselzahl aus Über- und
Unterdruckmessung
- Ortung der wesentlichen Leckagen
- Bericht mit Dokumentation der gefundenen Leckagen
Ausführliche Messung:
- wie Standardmessung, aber zusätzlich:
- detaillierte Lecksuche, ggf. unterstützt durch
Nebelgenerator und/oder Infrarot-Thermografie
- ausführlicher Bericht aller aufgefundenen Leckagen,
gegebenenfalls mit Fotos und IR-Bildern
Spezialuntersuchungen:
- Untersuchungen einzelner Zonen (Guard-Zone-Messungen mit 2
Blower-Doors)
- Tests von Rauchabschnitten mit Nebelgenerator bei Überdruck
- Untersuchung von Verbindungen zwischen Wohnungen (z.B. bei
Schall-oder Geruchsbelästigung)
Voraussetzungen:
- Fenster und Türen (eventuell mit Ausnahme der Haustür)
müssen installiert und abgedichtet sein
- Kamin muss gegen das Dach abgedichtet sein
- Außen- und Innenputz müssen vollständig ausgeführt sein
- Innenverkleidungen wie Gipskartonplatten, Holz, Tapeten,
Sockelleisten und ähnliches sollten noch nicht installiert sein um den Zugang zu
Schwachstellen zu ermöglichen und Nachbesserungen kostengünstig ausführen zu können
- gegebenenfalls als Luftdichtung verlegte Folien oder Pappen
müssen durch eine Stützkonstruktion (Lattung o.ä.) gesichert sein.
Zeitaufwand (Beispiel:
Einfamilienhaus):
- Ohne Gebäudepräparation (provisorische Abdichtung): etwa 2
Stunden
- mit Lecksuche: etwa 3 bis 4 Stunden
- Abdichtungsarbeiten (werden gesondert berechnet): etwa 1 bis
2 Stunden
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1. Reduzierung des Heizenergieverbrauchs
Besonders im Winter findet durch die große Temperaturdifferenz zwischen Gebäudeinnerem
und Umgebung ein Luftaustausch aufgrund des thermischen Auftriebs statt. Die gewärmte
Innenluft strömt im oberen Teil des Gebäudes durch Undichtheiten der Gebäudehülle nach
außen (Exfiltration), während im unteren Teil des Gebäudes kalte Luft durch die
undichte Gebäudehülle nachströmt (Infiltration). Für ein angenehmes Wohnklima muss die
nachströmende kalte Luft aufgewärmt werden, so daß durch diesen ungewollten
Luftaustausch mehr als nötig geheizt wird. Als Folge davon erhöhen sich die Heizkosten.
2. Sommerlicher Wärmeschutz -Überhitzung-
Nach dem Motto „Was gut ist gegen Kälte ist auch gut gegen Hitze" bleiben gut
gedämmte Häuser an heißen Sommertagen innen um 3°-5° C kühler als die
Außentemperatur. Kann jedoch die Außenluft-oder sogar die heiße Luft unter den
Dachziegeln-in das Haus gelangen, kann es im Haus sogar wärmer sein als draußen.
3. Vermeidung von Zuglufterscheinungen
Durch thermischen Auftrieb (siehe Punkt 1) oder durch Windeinfluß kann es zu
Unbehaglichkeit aufgrund nachströmender Kaltluft kommen, die sich durch Zugerscheinungen
oder Kaltluftseen (kalte Luft im Fußbereich) bemerkbar machen. Mit einer luftdichten
Gebäudehülle kann diese Problematik vermieden werden.
4. Verbesserung der Luftqualität und der Wohnqualität für
Allergiker
Eine luftdichte Hülle um jede einzelne Wohnung verhindert, daß aus angrenzenden
Wohnungen oder den Kellerräumen „schlechte" Luft in den Wohnbereich gelangt. Es
wird vermieden, daß geruchs-, staub- oder schimmelpilzbelastete Luft sich ungehindert
ausbreitet. Belastete Luft vermindert die Luftqualität. Für Allergiker ist es besonders
wichtig, daß die Gebäudehülle luftdicht ist. Bei einer undichten Gebäudehülle treten
Schadstoffe, die über Spezialfilter in den Zuluftelementen der Lüftungsanlage
herausgefiltert werden sollen, in das Gebäude ein. Der unkontrollierte Luftaustausch
senkt die Wirkung der Spezialfilter.
5. Verbesserter Schallschutz
Eine undichte Gebäudehülle führt zu einer höheren Schall (Lärm-)belastung der
Bewohner. Durch Fugen und Ritzen, die mit Luft durchströmt werden, kann sich der Schall
ausbreiten. Lärmbelastung senkt die Wohnqualität.
6. Vermeidung von Bauschäden
Aufgrund des thermischen Auftriebs tritt warme Luft durch die undichte Gebäudehülle
nach außen und kühlt sich auf diesem Weg ab. Da warme Luft mehr Feuchtigkeit aufnehmen
kann als kalte Luft, wird aufgrund der Abkühlung Kondensat in der Baukonstruktion
ausfallen. Es entstehen feuchte Bereiche, die zu Schimmelpilzbildung führen und
Bauschäden verursachen können.
7. Optimale Betriebsbedingungen für Lüftungsanlagen
Ein ordnungsgemäßer Betrieb einer Lüftungsanlage kann bei einer undichten
Gebäudehülle nicht gewährleistet werden. Es kann, je nach Leckageverteilung zu einem
„Lüftungskurzschluß" kommen, d.h. Leckagen in den Ablufträumen wirken als
Zuluftöffnungen, so daß die geplanten Zuluft- und Überströmräume nicht mehr bzw.
unzureichend belüftet werden. Besonders problematisch ist dies bei Lüftungsanlagen mit
Wärmerückgewinnung. Die Luft gelangt nicht über den Wärmetauscher und kann somit für
die Wärmerückgewinnung nicht genutzt werden. Nur eine luftdichte Gebäudehülle gewährt
den optimalen Betrieb der Lüftungsanlage!
IMPULS Programm Hessen „Luftdichtheit der Gebäudehülle- Probleme und
Lösungen", 1, Auflage1998, IMPULS-Programm, Institut Wohnen und Umwelt,
Darmstadt |
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