Nennvolumenstrom, Strömungsgeschwindigkeit und die Bedeutung bei Lüftungstechnik

Rechenbeispiel für Luftdurchsatz

Welcher Ventilator für Sie geeignet ist, hängt auch mit der Nutzung des Raumes zusammen. Ein Klassenzimmer muss in anderer Frequenz durchlüftet werden, als eine Lackiererei mit gesundheitsgefährdenden Farbausdünstungen. Besonders in Feuchträumen und Arbeitsstätten mit Geruchsentwicklung werden häufig Abluftventilatoren zum effektiveren Luftaustausch eingesetzt. In unseren Artikelbeschreibungen wird Ihnen die Luftleistung von Ventilatoren in m³/h angegeben. Wie können Sie diesen Wert nun auf Ihren Anwendungsbereich beziehen?

Zu den verschiedensten Räumlichkeiten/Nutzungszwecken wurden Erfahrungswerte erhoben, die als empfohlene Luftwechselrate pro Stunde in dieser Luftmengenermittlung dargestellt sind.

Beispielsweise wird für eine innenliegende Toilette im 1-Personenhaushalt der Luftaustausch mit Faktor 5 je Stunde empfohlen. Bei einer Raumgröße von 15 m³ ergibt sich daher die stündlich benötigte Luftmenge von 75 m³.

Rechnung: 5 * 15 = 75

Ein Kleinraumventilator mit folgenden Herstellerangaben kommt daher für diesen Raum in Betracht.

• Drehzahl (U / min): 2400
• Luftleistung (m³/h): 85

Für was steht Norm- bzw. Nenn-Volumenstrom?

Das Volumen von Gas ist stark temperatur- und druckabhängig. Wird Raumluft durch eine Heizung erwärmt, verringert sich ihre Dichte. Das bedeutet, die einzelnen Luftmoleküle nehmen einen größeren Abstand zueinander ein, die Gesamtausdehnung (das Volumen) nimmt zu. Damit es für luftfördernde Geräte der verschiedenen Hersteller dennoch eine verlässliche Vergleichsbasis gibt, wird der Volumenstrom unter streng normierten Bedingungen im Labor ermittelt. Daher ist von Norm- oder auch Nennvolumenstrom die Rede. In Deutschland sind Temperatur und Druckangaben dafür in der DIN 1343 festgelegt, als Standardtemperatur gilt 0° C, als Standarddruck 101325 Pa. Weltweit werden aber auch andere Werte als "Normalzustand" herbeigezogen. Mit der Angabe Nennvolumen ist also die Leistung bei normalem, standarisierter Temperatur und Druck ohne extreme Klimaeinbrüche oder weitere Lasten wie z.B. Staub gemeint.

Bei lüftungstechnischen Geräten, die in Kanäle und Lüftungsschächte eingelassen werden, dient die Angabe des Volumenstroms als eine Kennzahl zur Effizienzbewertung. Auch bei frei im Raum hängenden Deckenventilatoren werden mit dem Wert Luftumsatz Volumenstromangaben gemacht. In diesem Fall wird nicht die Luftleitung in einem begrenzen Rohr, sondern die Umwälzung im Zimmer beurteilt. Doch je mehr Druck ein Ventilator durch einen leistungsstarken Motor und optimal ausgerichtete Flügel oder Schaufelräder aufbauen kann, desto geeigneter ist er zum Luftumsatz. Neben der Volumenstromangabe sind noch andere Werte zur Beurteilung eines Modelles interessant, vor allem der Stromverbrauch und die Betriebslautstärke.

Rohrbedingte Auswirkungen auf den Luftfluss durch:

• Verunreinigungen, Verstopfungen
• Rohrart, Material
• Querschnitt, Durchmesser
• Bögen, Abzweigungen
• eingebaute Wärmespeicher, Filterklappen usw.
• Länge

Bei Häufung der Störfaktoren kommt es selbst bei leistungsfähigen Ventilatoren zu Druckverlusten. Daher ist eine regelmäßige Kontrolle und ggf. Säuberung der Lüftungsschächte notwendig. Falls möglich, können auch Modernisierungen vorgenommen werden. Faktoren, die sich baubedingt nicht verändern lassen, werden vom Monteur Ihrer RLT-Anlage ermittelt und in der Anlagenkennlinie dargestellt. Mit diesen Messwerten in der Hand fällt Ihnen die Auswahl eines geeigneten Lüfters leichter.

Strömungsgeschwindigkeit bei der Wohnraumlüftung

Wollen Sie sich nachträglich der korrekten Installation und Funktion Ihrer Lüftungsanlage vergewissern, können Sie dafür bereits recht kostengünstig handliche Windmesser erwerben. Solche Anemometer ermitteln z.B. mit Lichtsensoren oder der Auswertung von Flügelradbewegungen den Volumenstrom und die Luftgeschwindigkeit am Ein- und Ausblas von Lüftungsgängen. Das Gerät wird direkt an die Strömungsöffnung gehalten oder die strömende Luft wird mit einem Trichter an das Messgerät geleitet. Lasertechnik ermöglicht auch das Messen ohne Berührung des Luftstroms, dadurch sind Ungenauigkeiten durch veränderten Strömungswiderstand ausgeschlossen. Mit modernen Anemometern lässt sich die Auswertung direkt vor Ort vornehmen, sie wird am Display des Gerätes angezeigt. Weder sollte sich die geförderte Luft zu langsam bewegen, aber auch nicht so schnell, dass ein unzumutbarer Luftzug entsteht. Zu rasant bewegte Luft kann zu Kälteempfinden und Muskelverspannungen mit allen dazugehörigen Krankheiten führen. Daher sind beim Arbeitsschutz genaue Richtwerte zur zulässigen Luftgeschwindigkeit definiert, die Sie auch für Ihre Privaträume beherzigen sollten.

Verweis: Zuluft und Abluft

Der hinreichende Druckaufbau spielt besonders bei Lüftungsgeräten, die in sehr weitläufigen Schächten eingesetzt werden, eine Rolle. Abgeführte Luft soll ja nicht auf halbem Weg nach außen abebben und wieder durch das Lüftungssystem zurückströmen. Daher werden oftmals in solchen (zentralen) Lüftungssystemen leistungsstarke Abluftventilatoren eingesetzt. Um Abluftventilatoren einzusetzen, muss ein Raum in gleichen Maße mit frischer Zuluft versorgt werden. Der geförderte Luftstrom kommt nicht nur aus dem abgeschlossenen Zimmer bzw. Luftdichten Wohnraum. Dies geschieht über natürliches Zuströmen, Lüftung oder lufttechnische Geräte. Auch von außen oder anderen Räumen gelangt Zuluft mit in das Lüftungssystem und verändert Luftgeschwindigkeit und Temperatur. Ebenso ist eine gefilterte und aufbereitete Umluftlösung denkbar. Eine Hilfestellung bei der Frage Abluft oder Umluft bietet Ihnen der Ratgeber "Abluftventilatoren"

Welche Möglichkeiten es gibt, Ihrem Raum bzw. das Gebäude mit Zuluft zu versorgen und welche Besonderheiten beim Zusammennutzung mit raumluftabhängigen Feuerstätten und Abzugshauben zu beachten sind, entnehmen Sie unsere ausführlichen Ratgeber "Zuluftelemente"

Zusammenfassung

Der Volumenstrom, den ein lüftungstechnisches Gerät (vor allem Rohr- und Wandeinbauventilatoren) durch Druckaufbau erzeugt, ist in Abhängigkeit zum Rohrinnendurchmesser und der ermöglichten Strömungsgeschwindigkeit zu sehen. Nicht alle Rohre leiten die Luft in gleichem Maße, daher kann sich das unter optimalen Klimabedingungen gemessene Normvolumen in der Realität von der Herstellerangabe abweichen. Das macht es notwendig, vor dem Kauf eines Ventilators die Kennlinie des Modelles mit der Anlagenkennlinie abzugleichen. Die Anlage, also die Rohrverbindungen im Gebäude können die Luftleitung durch Strömungswiderstände wie gebogene Rohe erschweren. Am Betriebs- oder auch Arbeitspunkt schneiden sich Anlagen- und Ventilatorkennlinie, hier ist die maximale Luftfördermenge in dieser Anlage erreicht. Der Lüfter, der vom Stromverbrauch und von der Luftleistung her am besten mit der gegebenen Anlage harmoniert, wird dann für die Raumlufttechnik (Ab- und Zuluft) ausgewählt. Wie wir gesehen haben, hängt ein hoher Volumenstrom nicht nur mit den technischen Gegebenheiten des Ventilators ab, sondern auch von Klima und Leitsystem. Da dies einer komplexen Abwägung bedarf, empfehlen wir Ihnen stets die Beratung durch eine Fachkraft, z.B. Ihren Klimaplaner.