Qualität wird verbindlich

Die heutigen Lüftungsanlagen sind recht gut – sie könnten aber in Teilbereichen noch besser werden. Das neue SIA-Merkblatt 2023 soll hier helfen.
Die Studie »Praxistest Minergie« [1] zeigt es eindeutig: Im Grossen Ganzen sind die Bewohner mit ihren Wohnungslüftungsanlagen zufrieden. Trotzdem gibt es noch Verbesserungspotenzial. Wohl werden die Raumluftqualität (Note 5,1) und der Schutz vor Aussenlärm (Note 5,2) als gut beurteilt – die Raumluftfeuchte (Note 4,0) und die Lüftungsgeräusche (Note 4,6) sollten künftig noch verbessert werden.
Im »Praxistest Minergie« nicht untersucht wurde die Hygiene. Bei Anlagen, die nach neuen Richtlinien konzipiert und gewartet sind, sollten in dieser Hinsicht auch keine Probleme auftauchen. In der Presse waren aber schon Berichte über Problemfälle mit zweifelhaften Aussenluftfassungen, Kurzschlüssen und Geruchsproblemen zu finden. Auf der einen Seite soll man solche Fälle nicht dramatisieren, denn immerhin liegt die Zufriedenheit mit der Komfortlüftung heute bei rund 85 %. Auf der anderen Seite wäre doch eine Zufriedenheit von mindestens 95 % anzustreben.
Sowohl Schallprobleme wie auch hygienische Schwächen haben nichts mit dem Prinzip oder dem Konzept zu tun. Die Ursachen liegen meist im Detail. Zudem fehlten bis vor kurzem verbindliche Anforderungen. Das neue SIA-Merkblatt 2023 schafft hier Klarheit.

Ein neues Arbeitsmittel
Mit dem Merkblatt steht Bauträgern, Architekten und Haustechnikplanerinnen erstmals ein Arbeitsmittel für den Bereich Wohnungslüftung zur Verfügung, das auf nationalen und internationalen Normen basiert. Es unterstützt Fachleute bei ihrer Arbeit von der Systemwahl über die Planung bis zur Inbetriebnahme und zum Unterhalt. Zudem definiert es die wichtigsten Begriffe, formuliert Anforderungen an die Lüftung und gibt Hinweise zur Dimensionierung. Allerdings liefert das Merkblatt keine Rezepte für die Wahl der Lüftungsmethode oder des Lüftungssystems. Vielmehr beschreibt es kurz die Vor- und Nachteile sowie die Einsatzgrenzen der sechs wesentlichen Systemvarianten für den Wohnbereich, nämlich
  • der Fensterlüftung,
  • der reinen Abluftanlage,
  • der einfachen Lüftungsanlage (mit Zu- und Abluft),
  • der Einzelraumlüftungsgeräte und
  • der Lüftungsanlage mit Lufterwärmung.
Aufgrund dieser Informationen soll das Planungsteam unter Berücksichtigung der äusseren (z.B. Aussenlärm) und inneren Einflussfaktoren (z.B. geplante Belegung) die optimale Variante evaluieren. Ganz wesentlich für die Praxis ist auch, dass mit diesem Merkblatt erstmals ein schweizerischer Fachverband spezifische Anforderungen an die Wohnungslüftung definiert.

Planen und Ausführen
Am weitesten verbreitet im Wohnbereich ist die einfache Lüftungsanlage gemäss SIA-Merkblatt 2023. Deshalb konzentriere ich mich im Folgenden auf dieses System. Es entspricht weit gehend der Komfortlüftung, wie sie beispielsweise Minergie definiert (Bild 1). Solche Systeme saugen Aussenluft an, filtern sie und erwärmen sie durch eine Wärmerückgewinnung. Die Zuluft wird in den Zimmern eingeführt. Von dort gelangt sie über den Korridor oder das Wohnzimmer in Bad, WC und Küche, wo sie abgesaugt wird. Eine oft gewählte Option ist die Aussenluftvorwärmung mit einem Lufterdregister.
Einfache-Lueftungsanlage
Bild 1: Prinzip der einfachen Lüftungsanlage in einer Wohnung
Bei der Planung von einfachen Lüftungsanlagen ist es wichtig, dass Bauherrschaften und Nutzer realistisch über die Möglichkeiten und Grenzen dieser Technik informiert werden. So können sie später die Vorzüge schätzen und ersparen sich Enttäuschungen wegen unrealistischen Erwartungen.
Was also kann die einfache Lüftungsanlage?
  • Sie erneuert die Luft gleichmässig, mit Luftwechselraten, die dem hygienischen Bedarf angepasst sind.
  • Sie führt Feuchte und übliche Baustoffemissionen kontinuierlich ab.
  • Sie ermöglicht die Lufterneuerung ohne den Schallschutz dabei zu beeinträchtigen.
  • Ihre Filter halten Staub und Pollen zurück.
  • Sie gewährleistet den Luftwechsel bei allen Wetterlagen.
Was kann die einfache Lüftungsanlage nicht?
  • Sie kann weder die Funktionen einer Klimaanlage noch die einer Luftheizung übernehmen.
  • Sie ersetzt den baulichen sommerlichen Wärmeschutz nicht.
  • Sie löst weder die Geruchsprobleme beim Rauchen, noch bringt sie das damit verbundene Gesundheitsrisiko zum Verschwinden.
  • Sie kann Wohngifte in der Raumluft nicht vollständig zum Verschwinden bringen, sondern nur verdünnen.
  • Sie kann mit den üblicherweise verwendeten Filtern keine Aussengerüche (Cheminée-Rauch, Landwirtschaft) beseitigen. Hierfür wären teure Aktivkohlefilter erforderlich, deren zusätzlicher Druckverlust den Energieverbrauch und die Geräuschentwicklung der Ventilatoren erhöhte. Deshalb sollten solche Filter nur ausnahmsweise eingesetzt werden.

Luftqualität und Luftvolumenströme
In heutigen Normen dient der CO2-Pegel als Massstab für die Raumluftqualität. In Wohnungen wird ein oberer Wert von 800 bis 1000 ppm angestrebt, was eine Aussenluftrate von 22 bis 36 m3/h pro Person erfordert.
Der erforderliche Zuluftvolumenstrom wird gemäss SIA-Merkblatt 2023 entsprechend der Anzahl Personen und Zimmer dimensioniert. Liegt das Wohnzimmer im Durchströmbereich einer Kaskadenlüftung, wird es bei der Dimensionierung nicht mitgerechnet. Da die Personenzahl im Voraus oft nicht bekannt ist, wird sie über die Nettowohnfläche geschätzt. Beispielsweise erhält eine 4½-Zimmer-Wohnung mit 4 Personen und mit einem Wohnzimmer im Durchströmbereich einen minimalen Zuluftvolumenstrom von 115 m3/h.
Der Abluftvolumenstrom wird hingegen pro Raum festgelegt. In Bad, Dusche und Küche (Raumabluft) werden bei kontinuierlichem Betrieb mindestens je 40 m3/h abgeführt. Beispiel: Bei einer Wohnung mit Küche, einem Bad/WC und einer Dusche/WC ergibt sich ein totaler minimaler Abluftvolumenstrom von 120 m3/h. Darin ist die Abluft einer allenfalls vorhandenen Kochstellenabsaugung nicht enthalten. Damit solche Absaugungen den Betrieb der Wohnungslüftung nicht beeinträchtigen, muss eine geeignete Lösung für die Ersatzluft gefunden werden.
Bei der Planung werden der Zu- und der Abluftvolumenstrom im ersten Schritt separat ermittelt. Da die beiden Volumenströme bei einfachen Lüftungsanlagen gleich gross sein müssen, wird in einem zweiten Schritt der kleinere der beiden Werte auf den Betrag des grösseren angehoben. Die Differenz wird auf die einzelnen Zimmer und Räume verteilt.

Feuchte
Gemäss der Norm SIA 382/1 soll die relative Feuchte der Raumluft zwischen 30 % und 60 % liegen. Diese Werte lassen sich weder mit Fensterlüftung noch mit mechanischer Lüftung das ganze Jahr über einhalten. Für gesunde Personen ist es allerdings unproblematisch, wenn die Raumluftfeuchte an einigen Tagen pro Jahr unter 30 % sinkt. Deshalb lässt es sich durchaus vertreten, dass bei Lüftungsanlagen für Wohnungen grundsätzlich keine Zuluftbefeuchtung eingebaut wird. Bei korrektem und angemessenem Betrieb bleibt die Anzahl Tage mit zu niedriger Feuchte im Rahmen. Zudem lassen sich mit dem Verzicht auf eine Luftbefeuchtung die hygienischen Risiken deutlich verringern.

Der Grund für zu tiefe Feuchte lässt sich am folgenden Beispiel gut zeigen (Bild 2): Gesetzt sei eine 4-Zimmer-Wohnung mit mechanischer Lüftung. Die Volumenströme für Zu- und Abluft betragen je 120 m3/h. Bei einer Belegung mit 4 Personen erreicht der CO2-Gehalt in der Raumluft max. 1000 ppm, was den Anforderungen entspricht. Mit der Feuchteproduktion von vier Personen resultiert an einem mittleren Wintertag typischerweise eine Raumluftfeuchte von rund 45 %. Bei dieser Belegung sind also die empfundene Raumluftqualität und die Feuchte in Ordnung.
Nun entspricht aber der 4-Personen-Haushalt längst nicht mehr dem schweizerischen Standard. Ein Schweizer Haushalt beherbergt im Schnitt nur 2,2 Personen; in rund 70 % der Haushalte leben gar nur eine oder zwei Personen. Die Nettowohnfläche liegt bei über 40 m2 pro Person, in Neubauten sind es eher 50 m2.

Raumluftfeuchte
Bild 2: Raumluftqualität und Raumluftfeuchte an einem mittleren Wintertag, bei unterschiedlicher Belegung, aber gleichem Luftvolumenstrom.
Es ist also realistisch, dass die 4-Zimmer-Wohnung in unserem Beispiel von nur zwei Personen bewohnt wird. Wenn nun die Lüftungsanlage im Normalbetrieb (= Lüftungsbetrieb gemäss Dimensionierung) arbeitet, beträgt der Aussenluftvolumenstrom pro effektiv anwesende Person 60 m3/h. Gegenüber dem Dimensionierungsfall sinkt der CO2-Gehalt von rund 1000 ppm auf etwa 700 ppm. Dies ist sicher kein Nachteil, aber auch kein spürbarer Vorteil.
Die Raumluftfeuchte hingegen erreicht in diesem Fall nur noch etwa 30 %. Damit liegt sie noch an der unteren Grenze. An kalten Wintertagen mit Aussentemperaturen unter 0 °C allerdings wird die Feuchte bei 60 m3/h pro Aussenluftvolumenstrom ziemlich sicher unter die 30-%-Marke fallen.
Unangenehm tiefe Luftfeuchtigkeiten lassen sich aber durch entsprechendes Benutzerverhalten weit gehend vermeiden. Sinnvoll sind beispielsweise folgende Massnahmen:
  • Lüftungsstufe dem Bedarf anpassen; bei Einzelwohnungsanlagen ist dies problemlos möglich, in dem der Lüftungsregler in der Wohnung auf eine tiefere Stufe gestellt wird. Mehrwohnungsanlagen lassen die individuelle Regelung der Volumenströme durch die Bewohner konstruktionsbedingt meist nicht zu. Dies ist der Hauptnachteil solcher Anlagen.
  • Nicht überheizen; das Erhöhen der Raumlufttemperatur von 21 °C auf 24 °C senkt die relative Raumluftfeuchte z.B. von 35 % auf 29 %.
  • Türen in der Wohnung offen lassen; wenn es vom Schallschutz und von den Gerüchen her tolerierbar ist, sollen die Türen innerhalb der Wohnung offen stehen. Dadurch verteilt sich lokal anfallender Wasserdampf in der Wohnung.
Beim Kochen gelangen 400 bis 800 g Wasserdampf pro Stunde in die Raumluft. Backofengerichte produzieren teilweise noch grössere Mengen. Der Haken dabei ist, dass dabei auch Gerüche entstehen, deren Verteilung in der Wohnung meist unerwünscht ist. Immerhin kann ein Eintopfgericht oder Auflauf die Raumluftfeuchte im Koch- und Essbereich spürbar erhöhen.
Auch Pflanzen geben Wasserdampf ab. Man sollte Wirkung aber nicht überschätzen, so gibt eine rund 80 cm grosse Yucca nur etwa 2 g/h ab. Luftbefeuchter sind wegen ihres Energieverbrauchs und aus hygienischen Gründen meist problematisch. Sie sollen nur eingesetzt werden, wenn es die gesundheitliche Situation der Bewohner erfordert, beispielsweise bei Asthmatikern.
Wäschetrocken zur Erhöhung der Raumluftfeuchte ist heikel. Die erheblichen Wasserdampfmengen, die dabei abgegeben werden, sind zwar bei tiefen Aussentemperaturen erwünscht. Bei höheren Aussentemperaturen kann eine zu hohe Raumluftfeuchte entstehen und Bauschäden oder gesundheitliche Probleme durch Schimmelpilze oder Hausstaubmilben verursachen. Falls in der Wohnung Wäsche getrocknet wird, soll die Raumluftfeuchte mit einem Hygrometer überwacht werden.
Seit etwa zwei Jahren sind Kleinlüftungsgeräte auf dem Markt, die neben sensibler Wärme auch Feuchte von der Abluft auf die Zuluft übertragen. Ein Gerät mit Sorptionsrotor kann bis zu 80 % der Feuchte aus der Abluft in die Zuluft übertragen. Rotoren sind allerdings hygienisch heikler als Plattenwärmeaustauscher. Deshalb sollen Geräte dieser Bauart nur eingesetzt werden, wenn durch eine unabhängige Prüfung nachgewiesen ist, dass die Leckagen unter 3 % liegen und die hygienischen Anforderungen gemäss SWKI-Richtlinie 2003-5 eingehalten werden.

Schall
Nach SIA-Merkblatt 2023 darf der Schalldruckpegel von Lüftungsanlagen in den Zimmern 25 dBA nicht überschreiten. In sehr ruhigen Lagen sollte geprüft werden, ob dies allenfalls schon zu viel ist. Diese Anforderung wurde bewusst hoch angesetzt. Aus Sicht der Nutzer ist dies aber berechtigt, denn nachts sind Geräusche störend, die am Tag kaum wahrgenommen werden.
Worauf muss geachtet werden, damit die Lüftungsanlage nicht zu laut wird? Als Erstes gilt es vorzubeugen: Die Anlage soll aus strömungstechnischer Sicht grosszügig dimensioniert sein. Der Druckverlust (externer Förderdruck am Lüftungsgerät) soll bei Einzelwohnungsanlagen sowohl in der Aussenluft-Zuluftstrecke wie auch in der Abluft-Fortluftstrecke unter 100 Pa liegen. Machbar sind sogar 50 Pa. Dadurch arbeiten die Ventilatoren mit tiefer Drehzahl und produzieren wenig Schall. Als positiver Nebeneffekt bleibt auch der Stromverbrauch tief.
Als Zweites müssen Schalldämpfer eingesetzt werden, die auf das Schallspektrum der Ventilatoren angepasst sind. In der Regel heisst das: Die Dämpfer müssen bei Frequenzen zwischen 250 Hz und 500 Hz stark absorbieren. Leider kommt es immer noch vor, dass billige, dünnwandige Serienprodukte eingesetzt werden, die erst bei hohen Frequenzen (ab 1000 Hz) richtig wirken.
Als Drittes gilt es Strömungsgeräusche zu vermeiden. Hierfür braucht es grosszügig dimensionierte Zuluft- und Abluftdurchlässe. Es kommt beispielsweise immer wieder vor, dass Abluftventile in der Küche knapp dimensioniert wurden. In einer geschlossenen Küche würde der dadurch entstehende Schall kaum stören. Da aber in neuen Wohnungen Küche und Wohnbereich offen sind, stört das Geräusch des Abluftventils im Wohnzimmer.
Als Viertes schliesslich will der Aufstellungsort des Lüftungsgeräts gut überlegt sein. Wohn- oder Schlafräume eignen sich hierfür grundsätzlich nicht. In Frage kommen eventuell separate Technikräume oder schallgedämmte Gehäuse im Bad. Die Tür zwischen einem Technikraum und der Wohnung muss akustisch eine hohe Qualität haben.
Schall
Bild 3: Merkpunkte für einen tiefen Schalldruckpegel

Hygiene
Bezüglich der Hygiene ist die Aussenluftfassung eine erste Schlüsselstelle. Es leuchtet ja ein, dass Aussenluft nicht neben einer Tiefgarageneinfahrt oder einem Containerplatz gefasst werden soll. Aber auch unter Bäume oder Sträucher gehört die Fassung nicht hin. Vor allem im Herbst entsteht hier durch Laubfall eine hohe Konzentration an Schimmelpilzsporen.
Auf öffentlich zugänglichem Grund und gemeinschaftlich genutzten Privatarealen (z.B. Spielplätzen) soll die Aussenluftfassung 3 m über Boden liegen. In den übrigen Fällen sollten 1,5 m nicht unterschritten werden. Zudem soll durch Wetterschutzgitter und entsprechende Ausrichtung dafür gesorgt werden, dass kein Regen und Schnee in die Fassung gelangt.
Lufterdregister sind aus hygienischer Sicht günstig, aber nur wenn nirgends Wasser liegen bleiben kann. Deshalb ist der Ansaugschacht ein anspruchsvolles Detail. Weil fast immer mit Senkungen gerechnet werden muss, soll ein genügend grosses Gefälle sicherstellen, dass sich keine Säcke mit stehendem Wasser bilden können. Je nach Untergrund, Verdichtung und Rohrmaterial liegt das minimale Gefälle zwischen 2 % und 5 %. Besteht ein Risiko für starke Senkungen, muss es eventuell grösser sein – hier ist die Zusammenarbeit mit Bauingenieur und Bauleitung gefragt!
Einen wesentlichen Einfluss auf den Staub- und Keimgehalt der Zuluft haben die Filter. Leider sind viele an sich gute Kleinlüftungsgeräte nicht mit Filtern jener Klassen ausgerüstet, die in neuen Hygienerichtlinien gefordert sind. Lüftungsanlagen von Bürogebäuden verfügen heute ganz selbstverständlich über Zuluftfilter mindestens der Klasse F7. Es ist nicht einzusehen, warum dies nicht auch im Wohnbereich gelten soll – umso mehr, als die meisten Menschen (speziell Kinder und ältere Leute) über die Hälfte ihrer Zeit in ihrer Wohnung verbringen.
Es gibt heute energetisch gute Kleingeräte, die auch über gute Filter verfügen, aber leider ist dies noch nicht Standard. Teilweise argumentieren die Anbieter, gute Filter verursachten einen hohen Druckverlust. Dies stimmt nur, wenn bei einem bestehenden Gerät die schlechteren G4- oder F5-Filter einfach durch einen F7-Filter ersetzt werden. Ein guter F7-Filter zeichnet sich durch eine grosse Oberfläche aus (Taschen oder Zellen), womit der Druckverlust kaum grösser ausfällt als bei einem billigen Filter einer tieferen Klasse. Allerdings müssten einige Gerätehersteller ihre Konstruktionen anpassen, um die grössere Filteroberfläche auch unterzubringen.
Eine allgemeine hygienische Anforderung ist, dass alle Komponenten der Lüftungsanlage für Inspektion und Reinigung zugänglich sind. Luft ist schliesslich ein Lebensmittel, also müssen hier analoge Gepflogenheiten gelten wie beim Umgang mit Nahrungsmitteln. Behälter, Werkzeuge und Hilfsmittel, die mit der Luft in Berührung kommen, müssen hygienisch einwandfrei sein. Sie müssen beispielsweise kontrolliert und gereinigt werden können. Oder würden Sie Essgeschirr benutzen, das nicht kontrollierbar oder reinigbar ist? Würden Sie Ihr Essgeschirr in einer Pfütze waschen, nur weil es billiger ist als am Wasserhahn?

Hygiene
Bild 4: Hygienische Merkpunkte

Betrieb und Instandhaltung
Am Ende entscheidet auch der Betrieb einer Anlage darüber, ob die Bewohner mit ihr zufrieden sind. Deshalb beginnt der Betrieb immer mit der Instruktion. Die Benutzer müssen die Bedienung verstehen und über das optimale Verhalten aufgeklärt werden (z.B. ergänzendes Fensterlüften). Der Hauswart – bei Einfamilienhäusern die Bauherrschaft – muss die nötigen Wartungsarbeiten kennen, vor allem den Filterwechsel. Die Verwaltung muss die Instandhaltungsarbeiten budgetieren und auslösen – sonst nützt auch die korrekte Planung auf Dauer wenig.

Quellen
[1] Lenel S. et. al.: Praxistest MINERGIE, Erfahrungen aus Planung, Realisierung und Nutzung von Minergie-Bauten. Fachhochschule St.Gallen, 2004.
[2] Tschui A., Emmenegger Th.: Raumluftfeuchte in Wohnungen. Diplomarbeit. HTA Luzern, Horw, 2004

Text: Heinrich Huber

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