Gesundes Wohnen und Arbeiten

Bayreuth, 25.04.2024

Luftdichtheitsmessung mit dem Blower-Door-Verfahren

(Quelle: Pro Therm, Wertingen www.protherm-online.de)

[Allgemeines]
[Das Verfahren im einzelnen]
[Die Luftwechselzahl n50]
[Arten der Messung]
[Voraussetzungen]
[Sieben Gründe für Luftdichtheit]

Einleitung

Das Blower-Door-Verfahren ist eine seit über 30 Jahren in den USA, Kanada und Schweden angewandte Methode zur Überprüfung der Luftdichtheit von Gebäuden. In Deutschland wird das Verfahren seit 1989 angewendet. Der Ablauf des Blower-Door-Verfahrens wird durch die Norm DIN EN 13829 geregelt (Dichtheitsnachweis für die Energieeinsparverordnung (EnEV).

Verfahrensbeschreibung

Allgemeines

Blower Door 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 Gegebenheiten 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 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 geprüften 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.

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 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

Sieben Gründe, die für eine luftdichte Gebäudehülle sprechen

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 Lärmbelastung 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.

Download der DIN EN 13829: www.luftdicht.de/DIN13829.pdf