Betrachtung Energiebedarf bei natürlicher und mechanischer Lüftung für Gebäude unterschiedlichen Dämmstandards

Eine für den Schulbetrieb zuständigen Behörde wird immer wieder mit der Frage konfrontiert ob für besonders dicht belegt Klassenzimmer eine mechanische Lüftung erforderlich sei. Anhand einer Studie bei der verschiedene Lüftungsvarianten exemplarisch untersucht wurden, konnte der Behörde eine technisch fundierte Entscheidungshilfe mitgegeben werden.

Vorgaben für die Simulation
Als repräsentatives Beispiel wurde ein Schulzimmer gewählt mit automatisch geregelten, kippbaren Oberlichtern und Drehflügelfenster an einer Raumlängsseite. Der Raum hat 78 m² Grundfläche und soll mit 25 Personen belegt sein, Unterrichts- und Pausenzeiten werden berücksichtigt. Die Varianten berücksichtigen verschiedenen Kipp- und Stoßlüftungsszenarien sowie mechanische Lüftungen mit unterschiedlichen Luftzufuhr- und Luftabfuhr-Positionen im Raum. Zur Quantifizierung der Ergebnisse soll der Heizleistungs- und Strombedarf herangezogen werden, für den sommerlichen Wärmeschutz die Anzahl der Übertemperaturstunden.    

Simulation
Für eine energetische Bewertung der Varianten für das Winter- und das Sommerhalbjahr wurden diese mit der Gebäudesimulationssoftware IDA ICE gerechnet. Schulferien, Unterrichtszeiten und interne Lasten durch Personen, Geräte und eine tageslichtabhängige Beleuchtung wurden berücksichtigt. Um den Einfluss des Gebäudealters bzw. seines Dämmstandards zu bewerten, wurden unterschiedliche Wärmetransmissionswerte für Wände und Fenster betrachtet. Der Einsatz von Sonnenschutzmaßnahmen wurde bei der Bewertung des sommerlichen Wärmeschutzes ebenso berücksichtigt.        

Ergebnisse / Empfehlungen
Dem Kunden wurde eine umfangreiche, aber übersichtliche Zusammenfassung aller Ergebnisse der Variantenmatrix erstellt. Ein interessantes Ergebnis war beispielsweise der Einfluss der Dämmqualität auf den Heizleistungsunterschied zwischen natürlicher Lüftung und mechanischer Lüftung mit Wärmerückgewinnung. Die Einsparpotenziale der mechanischen Lüftung bei gut gedämmten Gebäuden sind deutlich geringer, hier wird in Zukunft die natürliche Lüftung wieder eine größere Rolle spielen.