Sachverständigenpraxis

Gemeinsamer Betrieb von Wohnungslüftung und Festbrennstoffkamin

In einem mehrgeschossigen Wohngebäude wurden Wohnungslüftungsanlagen und die Option zum Einbau von Kaminen vorgesehen. Damit liegt ein gemeinsamer Betrieb von mechanischen Lüftungsanlagen und raumluftabhängig betriebener Feuerstätte vor. Die gutachterliche Prüfung zur Funktionsfähigkeit des Lüftungskonzeptes ergab mehrere Mängel.

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Grundriss der betreffenden Wohnung Bild: Knoll
Grundriss der betreffenden Wohnung Bild: Knoll

Die ordnungsgemäße Anwendung von Normen und technischen Regeln ist die Grundlage für eine effiziente und funktionsgerechte Planung und Ausführung von Anlagen der Technischen Gebäudeausrüstung. Stellt sich das erwartete Funktionsziel im praktischen Betrieb nicht ein, kommt es nicht selten zu gerichtlichen Auseinandersetzungen zwischen den an der Planung und Realisierung beteiligten Parteien und den Nutzenden der installierten Anlagen.

Oft stellen sich erst in der unmittelbar nach der Übergabe des Objekts folgenden Betriebszeit fehlerhafte Sachverhalte heraus, die sich in den eingebauten technischen Anlagen und dem Bauwerk materialisiert haben. Im nachfolgenden Beitrag wird dies für Wohnungen mit Wohnungslüftungsanlage in Verbindung mit Festbrennstoffkaminen beschrieben. Es kann dabei durchaus vorkommen, dass eine technische Regel, die im Planungszeitraum bis zur rechtsverbindlichen Abnahme galt, im nachfolgenden Zeitraum durch die weiter entwickelte Folgeausgabe abgelöst wurde. In diesem Fall trifft das für die DIN 1946-6, Ausgabe 2009 zu, die 2019 aktualisiert erschien, aber zum Investitionszeitraum noch galt. Die Beurteilung des betreffenden Sachverhalts erfolgt in diesem Fall nach der bis zur Bauabnahme geltenden technischen Regel.

Charakterisierung des Objekts

Bei dem betreffenden Bauvorhaben handelt es sich um ein mehrgeschossiges Wohngebäude mit Tiefgarage, dem Erdgeschoss mit gewerblicher Nutzung für Büros und medizinische Praxen sowie fünf Obergeschossen mit Eigentumswohnungen. Die Wohnungen sind mit Holzrahmenfenstern und 3-fach-Wärmeschutzverglasung ausgestattet. Den Wohnungseigentümern wird die Möglichkeit eingeräumt, selbst Festbrennstoffkamineinsätze als raumluftabhängige Kamine (RLA) bis zu einer Leistung von 7 kW Heizleistung einzubauen. Hierfür steht bauseits ein entsprechender Schornstein mit einem Rauchgasanschluss je Wohnung von 150 mm zur Verfügung. Das innenliegende Gästebad, das Elternbad sowie der innenliegende Hauswirtschaftsraum mit Waschmaschinenanschluss sind mit Abluftventilatoren gemäß DIN 18017-3 /1/ ausgestattet. Ein Grundrissbeispiel gibt Bild 1 wieder.

Lüftungsanlage

Bei neu zu errichtenden Gebäuden ist nach den allgemein anerkannten Regeln der Technik ein Lüftungskonzept zu erstellen, um die Notwendigkeit von lüftungstechnischen Maßnahmen (LTM) in der Wohnung nach DIN 1946-6 /2, 3/ zu prüfen. Die Raum- und Flächenangaben für die Räume sind in der Tabelle 1 zusammengestellt.

1 - Bild: HUSS-MEDIEN GmbH

Mit den Daten des Gebäudes bzw. der Nutzungseinheit (Bild 2) kann die Notwendigkeit für eine lüftungstechnische Maßnahme ermittelt werden.

2 - Daten des Gebäudes und der Nutzungseinheit als Ausdruck von /5/ Bild: Knoll

Diese ist dann notwendig, wenn der erforderliche Luftstrom zum Feuchteschutz q˙v,ges,NE,FL größer ist als der Luftvolumenstrom durch Infiltration im Ausgangszustand q˙V,Inf,wirk /2/.

Für den betrachteten Fall ergibt sich: Formel

Das bedeutet, es sind lüftungstechnische Maßnahmen vorzusehen.

In der betreffenden Nutzungseinheit liegen fensterlose Räume als feuchtigkeitsbelastete Räume vor, so genannte Ablufträume, die eine Ausstattung mit Abluftventilatoren nach DIN 18017-3 erfordern. Dies kann als LTM gelten.

Mit einem Nenn-Abluftvolumenstrom von je 60 m3/h ergibt sich aus den Ablufträumen ein summierter Abluftvolumenstrom von Formel

Neben dem über Infiltration einströmenden Luftvolumenstrom sind somit weitere Maßnahmen erforderlich.

Im vorhandenen Fall wurden die Außenfenster der Zulufträume mit Fensterfalzlüftern des Fabrikats Regel-Air /4/ ausgerüstet. In den Außenfenstern der Zulufträume sind jeweils ein bzw. zwei Fensterfalzlüfter des Typs FFLH-24 eingebaut.

Im Kombiraum „Wohnen/Kochen/Essen“ ist – der Option in der Baubeschreibung folgend – ein Festbrennstoffkamin mit einer Heizleistung von 6,0 kW, Typ Faro, angeschlossen. Dieser erfordert eine Verbrennungsluftzufuhr aus dem Aufstellungsraum von 23 m3/h /6/.

Damit liegt ein gemeinsamer Betrieb von Lüftungsanlagen und raumluftabhängig betriebener Feuerstätte vor. Für den Betrieb dieser Anlagenkombination sind die Vorgaben der Landesfeuerungsverordnung /7/ zu beachten.

(2) Die Betriebssicherheit von raumluftabhängigen Feuerstätten darf durch den Betrieb von Raumluft absaugenden Anlagen wie Lüftungs- oder Warmluftheizungsanlagen, Dunstabzugshauben, Abluftwäschetrockner nicht beeinträchtigt werden. Dies gilt als erfüllt, wenn

  1. ein gleichzeitiger Betrieb der Feuerstätten und der Luft absaugenden Anlagen durch Sicherheitseinrichtungen verhindert wird
  2. die Abgasabführung durch besondere Sicherheitseinrichtungen überwacht wird
  3. die Abgase der Feuerstätten über die Luft absaugenden Anlagen abgeführt werden oder
  4. anlagentechnisch sichergestellt ist, dass während des Betriebes der Feuerstätten kein gefährlicher Unterdruck entstehen kann.

Zutreffend ist hier die Regelung nach Ziffer 4. Die Sicherheitseinrichtung (SE) schaltet bei Erreichen eines Differenzdruckgrenzwertes von 4 Pa die Abluftventilatoren ab. Dadurch wird gewährleistet, dass bei einer Störung keine unzulässig großen Unterdrücke entstehen, die zum Austritt von Schadgas (CO) und damit einer Gefährdung der Bewohner führen können.

Das für die Wohnungs- und Anlagenkonfiguration zutreffende Funktionsschema ist in Bild 3 skizziert.

 
 

Mit Aufnahme der Wohnungsnutzung stellten die Eigentümer fest, dass die Sicherheitseinrichtung bei Betrieb der Abluftventilatoren und mehr noch in Kombination mit dem Festbrennstoffkamin einen über die Schaltgrenze gehenden Differenzdruck signalisierte und die Abluftanlagen abschaltete /8/.

Um die Sanitärräume bestimmungsgemäß zu nutzen, wurde „der Stecker der Sicherheitseinrichtung gezogen“. Damit waren die Lüftungsanlagen und der Festbrennstoffkamin wieder nutzbar – allerdings unter Inkaufnahme gefährlicher Raumluftzustände. Die ursprüngliche Planung berücksichtigte nur einen innenliegenden Sanitärraum, das Verbrennungslufterfordernis des Festbrennstoffkamins jedoch nicht.

Untersuchung des Betriebszustandes

Eine Berechnung des Lüftungskonzeptes nach DIN 1946-6 /2/ mit der vorhandenen Ausstattung mit Fensterfalzlüftern und den notwendigen Abluftventilatoren in den Ablufträumen gibt die Tabelle 2 wieder.

2 - Bild: HUSS-MEDIEN GmbH

Wird in der Spalte 6 für den erforderlichen Außenluftvolumenstrom noch der Verbrennungsluftbedarf des Festbrennstoffkamins (RLA) berücksichtigt, steigt der erforderliche Außenluftvolumenstrom auf 153,8 m³/h. Die hierfür erforderliche Nachströmung kann über die installierten Fensterfalzlüfter nicht erreicht werden.

Zur Verifizierung der lüftungstechnischen Situation dienten Differenzdruckmessungen mit dem Ziel die Differenzdruckzustände zu simulieren, die den Berechnungen des Lüftungskonzeptes zugrunde liegen. Gemessen wurde mit dem High-End Multifunktions-Klima-Messgerät testo 480 (Kapillarschläuche für 4 Pa-Messung). Für die in den Bildern 4 bis 7 wiedergegebenen Differenzdruckverläufe gelten die nachfolgend aufgeführten Bedingungen.

Bild 4: Alle Abluftventilatoren sind ausgeschaltet, der raumluftabhängige Festbrennstoffkamin ist ebenfalls aus. Bei diesem Zustand wird ein Differenzdruck unter dem Abschaltgrenzwert der Sicherheitseinrichtung festgestellt und die in der Berechnung zugrunde gelegten 2 Pa werden erreicht.

4 - Differenzdruckmessung im Aufstellraum des Festbrennstoffkamins bei Abluftventilatoren aus, Kamin nicht in Betrieb Bild: Knoll

Bild 5: Der Abluftventilator im Elternbad ist eingeschaltet, der raumluftabhängige Festbrennstoffkamin ist aus.

Bei Benutzung des Bades schaltet sich der Ventilator ein, der Differenzdruck von 4 Pa wird überschritten und die Sicherheitseinrichtung schaltet die Abluftventilatoren der Sanitärräume ab.

5 - Differenzdruckmessung im Aufstellraum des Festbrennstoffkamins bei Abluftventilatoren im Elternbad ein, raumluftabhängiger Festbrennstoffkamin aus Bild: Knoll

Bild 6: Die Abluftventilatoren in Elternbad und im Gästebad sind eingeschaltet, der Abluftventilator des Gästebades wird nach 130 s ausgeschaltet. Der raumluftabhängige Festbrennstoffkamin ist ausgeschaltet. Bei Betrieb der Abluftventilatoren steigt der Differenzdruck deutlich über den Grenzwert; bei kurzem Öffnen eines Fensters fällt dieser Differenzdruck bis auf ca. 3 Pa ab; anschließend steigt der Unterdruck wieder stetig an.

6 - Differenzdruckmessung im Aufstellraum des Festbrennstoffkamins bei Abluftventilatoren in Elternbad und im Gästebad ein, Abluftventilator des Gästebades nach 130 Sekunden aus, raumluftabhängiger Festbrennstoffkamin aus Bild: Knoll

Bild 7: Der Abluftventilator des Elternbades ist eingeschaltet und der raumluftabhängige Festbrennstoffkamin in Betrieb. Mit Kaminbetrieb und Badnutzung steigt der Differenzdruck auf 10 – 11 Pa und bleibt dauerhaft über dem Grenzwert. Auch bei abgeschaltetem Badabluftventilator bleibt der Differenzdruck über dem Grenzwert.

7 - Differenzdruckmessung im Aufstellraum des Festbrennstoffkamins bei Abluftventilator des Elternbades ein, raumluftabhängiger Festbrennstoffkamin in Betrieb. Bild: Knoll

Im Rahmen der Betriebsmessungen stand der fest eingestellte Schaltpunkt der Sicherheitseinrichtung (Luftdruckwächter P4) bei 4 Pa. Bei Erreichen dieses Grenzwerts schalten die Abluftventilatoren ab, die ausgangsseitig von diesem Luftdruckwächter gesteuert werden. Die Sicherheitseinrichtung funktionierte ordnungsgemäß.

Gemäß der allgemeinen bauaufsichtlichen Zulassung für diese Sicherheitseinrichtung /9/ ist dieser Luftdruckwächter P4 für Kamineinsätze der vorliegenden Art als Sicherheitseinrichtung verwendbar. Allerdings setzt die Anwendung des Luftdruckwächters die „fachgerechte Bemessung und Ausführung der raumlufttechnischen und der feuerungstechnischen Anlage im Hinblick auf die notwendige Verbrennungsluftversorgung und Abgasführung im Raum Luftverbund“ voraus.

Diese Anforderungen der fachgerechten Bemessung sind im vorliegenden Fall nicht erfüllt. Weiterhin ist der Luftdruckwächter nicht mit dem Betrieb des Festbrennstoffkamins gekoppelt. Die Betriebsmessungen bestätigten die Erwartungen aus den Luftvolumenstrombilanzen.

Abhilfeoptionen

In der betreffenden Wohnung befinden sich zwei Sanitärräume und der innenliegende Hauswirtschaftsraum. Das sind drei Räume, für die eine bedarfsgeführte Entlüftung nach DIN 1817-3 notwendig ist.

Neben dem Bedarfsluftstrom ist ein dauernder Abluftvolumenstrom (Nachströmung in Zeiten geringen Luftbedarfs) erforderlich. Mit dem Einbau einer wachsenden Anzahl Fensterfalzlüfter kann keine Energieeffizienz erreicht werden, so dass in diesen Fällen eine andere Maßnahme nach DIN 1946-6 vorgesehen werden muss.

a): Einbau eines raumluftunabhängigen Festbrennstoffkamins (RLU)

Für eine solche Kaminkonfiguration würde die Bedingung bestehen, dass die Verbrennungsluft dem Kamin separat zugeführt werden muss. Die dafür zu realisierenden Bedingungen würden einen erheblichen Eingriff in die Bausubstanz erfordern. Deshalb wird diese Variante verworfen. Unabhängig davon zeigen die Berechnungen, dass auch ohne Kaminbetrieb die Außenluftnachströmung nicht ausreicht.

b): Lüftungsgerät der kombinierten Wohnungslüftung mit Wärmerückgewinnung

Für den Einbau dieses Gerätes sind folgende Bedingungen zu beachten: der Einbauplatz des zentralen Wohnungsgerätes und die Verlegung von Luftleitungen innerhalb der Räume der Wohnung. Auch diese Variante wird für eine Nachrüstung aufgrund des zu großen Eingriffs in die Bausubstanz nicht weiterverfolgt.

c): Installation von Außenluftdurchlasselementen (ALD) in die Außenwand

Diese Elemente werden mit einer Kernbohrung in die Außenwand gesetzt und sorgen für einen entsprechenden Einströmvolumenstrom der Außenluft, der den Anforderungen der Lüftung zum Feuchteschutz entspricht und in der Größenordnung so gestaltet werden kann, dass auch die Verbrennungsluft für den Kamin einströmt. Diese Bauteile sind dabei auch mit Wärmerückgewinnung realisierbar.

d): Die Wirkung des Luftdruckwächters als Sicherheitseinrichtung sollte prinzipiell mit dem Betrieb des Festbrennstoffkamins gekoppelt werden.

Fazit

Um den Anforderungen nach Energieeffizienz und Feuchteschutz von neu gebauten oder modernisierten Wohnungen Rechnung zu tragen, ist die Ausstattung mit Wohnungslüftungsanlagen allgemeiner Standard.

In der Praxis kommt es dabei darauf an, neben den Schutzzielen für die Nutzer und die Bausubstanz auch die Funktionsbedingungen weiterer in der Nutzungseinheit vorgesehenen bzw. eingebauten Anlagen zu beachten.

Insbesondere im Planungsprozess, aber auch in der Ausführungsphase muss dies diszipliniert erfolgen, um gerichtliche Auseinandersetzungen, kostenintensive Mängelbeseitigungsmaßnahmen und nicht zuletzt auch mitunter ablehnende Haltungen gegenüber den notwendigen lüftungstechnischen Maßnahmen zu vermeiden.

In den untersuchten Wohnungen genügen die lüftungstechnischen Maßnahmen nicht den Erfordernissen. Sie sind planungsseitig nicht vollständig erfasst und umgesetzt. Die nachströmende Außenluft reicht nicht aus, um sowohl Abluftvolumenströme zum Feuchteschutz als auch die Funktion des vorhandenen raumluftabhängig betriebenen Festbrennstoffkamins zu gewährleisten. Die gefährliche Folge einer nutzerseitigen Außerbetriebnahme der Sicherheitseinrichtung steht, neben Funktionseinschränkungen der Lüftungsanlagen innenliegender Räume, insbesondere dem Gesundheitsschutz der Wohnungsnutzer entgegen.

Mehr zum Thema

Raumluftabsaugende Anlage trifft raumluftabhängige Feuerstätte
ep Elektropraktiker 01/22, S. 35

Literaturhinweise

  • /1/ DIN 18017-3 :2009-09, Lüftung von Bädern und Toilettenräumen ohne Außenfenster; Teil 3: Lüftung mit Ventilatoren, DIN e. V. (Hrsg), Beuth Verlag GmbH, Berlin

  • /2/ DIN 1946-6 :2009-05, Raumlufttechnik; Teil 6: Lüftung von Wohnungen – Allgemeine Anforderungen, Anforderungen zur Bemessung, Ausführung und Kennzeichnung, Übergabe/Übernahme (Abnahme) und Instandhaltung, DIN e. V. (Hrsg), Beuth Verlag GmbH, Berlin

  • /3/ Höß, A.: Lüftungsanlagen für Wohnungen, Konzepte und Praxisbeispiele nach DIN 1946-6, Beuth Verlag GmbH Berlin Wien, Zürich, 1. Auflage 2013

  • /4/ Produktdaten FFLH Regel-air, Fensterfalzlüfter für Holzfenster (Typ 14 und 24) 2012-02, Regel-air Becks GmbH & Co. KG, 47608 Geldern-Walbeck

  • /5/ Solarcomputer Version 5.25.01, L46 und H 13, Version 5.25.01 Solar-Computer GmbH, D-37083 Göttingen

  • /6/ Technische Daten des Festbrennstoff-Kamins Faro CERA-Design by Britta v. Tasch GmbH, 52353 Düren

  • /7/ Verordnung des Sächsischen Staatsministerium des Innern über Garagen und Stellplätze und zur Änderung der Sächsischen Feuerungsverordnung vom 13.07.2011; Sächsische Feuerungsverordnung

  • /8/ Gerichtsakten des Landgerichts Leipzig; AZ: 03 O 1118/15, AZ: 03 O 1114/15, AZ: 02 OH 30/18

  • /9/ Bedienungs- und Montageanleitung, Luftdruckwächter P4 Standard, Erich Huber GmbH, 82216 Gernlinden, 2019-02

Prof. Dr.-Ing. Klaus Knoll

Prof. Dr.-Ing. Klaus Knoll
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Gemeinsamer Betrieb von Wohnungslüftung und Festbrennstoffkamin
Seite 28 bis 33
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