Klima/Lüftung
Kategorie: Klima/Lüftung
Die DIN 18599-6 wird erweitert
Die Wohnungslüftungsnorm DIN V 18599-6 ist neu gefasst worden und soll noch im Jahr 2011 veröffentlicht werden. Fehler wurden beseitigt, Themenkomplexe erweitert und Kennwerte fein justiert. Dr. Thomas Hartmann erklärt die wichtigsten Änderungen.
Noch in diesem Jahr soll die Normenreihe DIN V 18599-6 (Endenergiebedarf von Lüftungsanlagen, Luftheizungsanlagen und Kühlsystemen für den Wohnungsbau) in einer neuen überarbeiteten Fassung erscheinen. Teil 6 der Normenreihe liefert die Algorithmen und Kennwerte für die Berechnung des Endenergiebedarfs von Lüftungsanlagen, Luftheizungsanlagen und Kühlsystemen für den Wohnungsbau. Neben der redaktionellen Fortschreibung einschließlich Fehlerbeseitigung (Teil 100: unter anderem Hilfsenergiebedarf Ventilatoren, Wärmeabgabe von Zu-/Abluftsystemen mit Wärmeübertrager und Wärmepumpe; Fassung 2011: unter anderem Leitungslängen Luftleitungen, monatsmittlere Anlagenluftwechsel) enthält die aktuelle Fassung einige wesentliche Erweiterungen.
Zuluftanlagen
Die Auslegung von Zuluftsystemen ist in Deutschland erstmals mit der DIN 1946-6_2009 reglementiert, so dass auch die Beschreibung der energetischen Bilanzierung im Rahmen der DIN V 18599 erforderlich wird. Die im Teil 6 aufgenommenen Algorithmen folgen dem üblichen Procedere und definieren den Endenergiebedarf Wärme und Hilfsenergie in den Teilbereichen Übergabe – Verteilung – Speicherung – Erzeugung. Energetische Einsparpotenziale können bei Zuluftsystemen durch Nutzung regenerativer Energie (Erdreich-Zuluft-Wärmeübertrager oder Solarluftkollektoren bei zentralen Systemen) und durch Reduzierung des Anlagenluftwechsels (Bedarfsführung bei zentralen und dezentralen Systemen) erschlossen und in Teil 6 bilanziert werden.
Nutzung regenerativer Energie
Im Zusammenhang mit ventilatorgestützten Lüftungssystemen kann regenerative Energie durch Erdreich-Zuluft-Wärmeübertrager (Bild 3) oder durch Solarluftkollektoren (Bild 3) genutzt werden, dabei wird die dem Gebäude zugeführte Luft vorgewärmt (Heizfall) beziehungsweise angekühlt (Kühlfall, nur Erdreich-Zuluft-Wärmeübertrager). Die bisher vorhandenen Algorithmen sind erweitert worden (Erdreich-Zuluft-Wärmeübertrager) beziehungsweise es werden komplett neue Algorithmen aufgenommen (Solarluftkollektoren). Grundsätzlich werden die regenerativen Energiegewinne und der (erhöhte) Hilfsenergiebedarf monatlich ausgewiesen.
Davon unbenommen ist die Abwärmenutzung durch Wärmerückgewinnung mit Wärmeübertragern beziehungsweise Wärmepumpen, die in Teil 6 ebenfalls detailliert monatsweise bilanziert und separat ausgewiesen wird.
Leistungsgeregelte Wärmepumpen
In ventilatorgestützten Lüftungssystemen kommen heute Abluft-Wärmepumpen in unterschiedlichsten Konstellationen zum Einsatz. Typisch sind zum Beispiel
• Abluft-Zuluft-Wärmepumpen
• Abluft-Wasser-Wärmepumpen zur Heizungsunterstützung
• Abluft-Wasser-Wärmepumpen zur Trinkwassererwärmung
beziehungsweise Kombinationen daraus sowie auch mit Wärmeübertragern.
Während in den letzten Jahren der Einsatz von ungeregelten, einstufig betriebenen Wärmepumpen überwog, werden zunehmend Lösungen mit leistungsgeregelten Wärmepumpen (oft als Inverterregelung des Verdichters) angeboten. Diese Leistungsregelung der Wärmepumpen ist mit einer verbesserten Energieeffizienz verbunden und wird in DIN V 18599-6 auch für Abluft-Zuluft-Wärmepumpen und Abluft-Wasser-Wärmepumpen zur Heizungsunterstützung (eine Leistungsregelung bei Wärmepumpen zur Trinkwassererwärmung ist energetisch nicht sinnvoll) in Wohnungslüftungsanlagen bilanziert. Dazu wird ein Faktor f Pint (Korrekturfaktor für Teillastbetrieb) eingeführt, der bei der Berechnung der Jahresarbeitszahl der Wärmepumpe berücksichtigt wird. Die Berechnung des Faktors erfolgt analog zu den Algorithmen in DIN V 18599-5.
Wohnungskühlung
Technische Lösungen zur sommerlichen Wohnungskühlung werden zunehmend angeboten – oft in Verbindung mit klassischen Heiz- oder Lüftungssystemen. Typische Lösungen stellen zum Beispiel die Nutzung von Heizwärmepumpen als Kältemaschine, aber auch die passive Kühlung (unter anderem Erdsonden, Erdreich-Wärmeübertrager, ventilatorgestützte Nachtlüftung) dar. Die neu in die DIN V 18599-6 aufgenommene Bilanzierung der Wohnungskühlung fokussiert auf diese Lösungen, bildet aber auch klassische Kühlsysteme, wie Kompressionskältemaschinen und Split-/ Multisplitgeräte ab. Ein wesentlicher Unterschied zur Kühlung im Nichtwohngebäude stellt die oft eingeschränkte Leistungsfähigkeit der Wohnungskühlsysteme (zum Beispiel bei passiver Kühlung) dar. Um diese zu berücksichtigen, werden ein Teilkühlfaktor tc,part und ein Ankühlfaktor fc.limit eingeführt. Ersterer beschreibt den Fall, dass nicht die gesamte Nutzfläche eines Gebäudes gekühlt wird, der Ankühlfaktor berücksichtigt, dass nicht alle Wohnungskühlsysteme für eine komplette Deckung des monatlichen Nutzkältebedarfs ausgelegt werden. Dies kann sowohl durch eine Beschränkung bei der Kälteerzeugung (beispielsweise Erdreich-Wärmeübertrager oder ventilatorgestützte Nachtlüftung) oder auch bei der Kälteübergabe beziehungsweise -verteilung (zum Beispiel Luftkühlsysteme oder Fußbodenkühlung) bedingt sein.
Um den Nutzkältebedarf von Wohngebäuden in DIN V 18599-2 bestimmen zu können, werden in DIN V 18599-10 Nutzprofile Sommer aufgenommen. Die Bilanzierung der Wohnungskühlung liefert Kennwerte für Wärmeverluste und Hilfsenergiebedarf in den Teilbereichen Übergabe – Verteilung – Speicherung – Erzeugung sowie für die Erzeugerkälteabgabe, den Endenergiebedarf und die regenerative Energie bei der Kälteerzeugung.
Autor: Dr. Thomas Hartmann
Der Autor
Dr.-Ing. Thomas Hartmann, Jahrgang 1967, ist Geschäftsführer beim Institut für Technische Gebäudeausrüstung (ITG) Dresden Forschung und Anwendung GmbH. Seit 2009 hat er eine Vertretungsprofessur für Heizungs- Lüftungs- und Klimatechnik an der Hochschule für Technik, Wirtschaft und Kultur in Leipzig (FH). www.itg-dresden.de