Luftwechsel

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eingebautes Differenzdruck-Messgerät zum Messen der Luftwechselrate

In der Bauphysik ist Luftwechsel das Volumen der beim Lüften ausgetauschten Luft im Verhältnis zum Volumen des gelüfteten Raumes.

Als Verhältnis von Volumina ist der Luftwechsel dimensionslos (Einheit 1). Der Luftwechsel pro Zeiteinheit ist die Luftwechselrate $\beta$. Eine Luftwechselrate von 1/h bedeutet, dass der Volumenstrom der Zuluft gerade ein Raumvolumen pro Stunde beträgt: $\beta ={\frac {\text{Luftvolumenstrom}}{\text{Raumvolumen}}}$

Aufgrund der Vermischung der Frischluft mit der vorhandenen Raumluft wird jedoch bei einem Luftwechsel von 1 die Raumluft nicht vollständig erneuert. Das Verhältnis der „tatsächlichen Lufterneuerung“ und des Luftwechsels ist eine charakteristische Kenngröße für das gewählte Lüftungskonzept und wird als Lüftungseffizienz bezeichnet.

In Wohnräumen wird ein Luftwechsel von 0,5/h (DIN 4108-2 von 2011, Abschnitt 4.2.3) gefordert. Sofern in der Wohnung keine auffälligen Gerüche entstehen, äußert sich ein ungenügender Luftwechsel häufig durch zu hohe Luftfeuchtigkeit.

Rechenbeispiel

Maximale Wasserdampfkonzentration in Abhängigkeit von der Temperatur

Eine 4-Personen-Familie setzt pro Tag ca. 10 Liter Wasser frei durch die Atemluft, Schweiß, Kochen, Baden bzw. Duschen und Zimmerpflanzen. Dieses Wasser verteilt sich bei 100 m² Wohnfläche auf ca. 250 m³ Luft. Dieses Wasser muss also durch den Luftwechsel abgeführt werden.

Bei einer Lufttemperatur von 20 °C kann 1 m³ Luft maximal 17,3 g aufnehmen. Bei einer relativen Luftfeuchte von 50 % sind dies 8,7 g. Durch Lüften bei angenommenen 4 °C und 80 % rel. Feuchte hat die frische Luft 6,4 g/m³ bei Sättigung und 5,1 g/m³ bei der angenommenen Luftfeuchtigkeit.

Ein Kubikmeter Frischluft soll also bei den angenommenen Zahlen $8{,}7\,\mathrm {g} -5{,}1\,\mathrm {g} \approx 3{,}5\,\mathrm {g}$ Wasser aufnehmen. Um 10 l Wasser abzuführen müssen also 2833 m³ (10.000/3,5 = 2.857 m³) Luft pro Tag durch die Wohnung, entsprechend 11,3 Luftwechseln bzw. einer Luftwechselrate von etwa 0,5/h.

Bei einem vollständig fugendichten Haus müsste 11-mal am Tag stoßgelüftet werden. Nimmt man für die Stoßlüftung eine Luftwechselzahl von 9–15 an, muss demnach eine Stunde stoßgelüftet werden, bei Querlüftung (Luftwechselzahl 40) entsprechend rund 17 Minuten.

Diese Zahl reduziert sich auf 7 Lüftungsvorgänge unter ansonsten gleichen Bedingungen, wenn man eine Luftfeuchte von 65 % akzeptiert. Das kann aber zu Schimmelbildung führen. Weil bei 65 % die Raumluft nämlich 65/50·8,7 g=11,3 g Wasserdampf aufnehmen kann. Es kann daher 11,3 g – 8,7 g = 2,6 g Wasserdampf pro Kubikmeter beim Lüften mehr nach draußen befördert werden als bei 50 % rel. Luftfeuchte. Der nötige Luftwechsel kann weiter reduziert werden, indem gezielt nach dem Kochen und Baden gelüftet wird, denn bei nur kurzzeitig erhöhter Luftfeuchte bildet sich kein Schimmel.

Siehe auch

• Dezipol