Schimmelbildung, die Vermehrung von Krankheitserregern und mangelnder Sauerstoff können die Folge sein. Ob für Hitzeperioden oder Kältetage, moderne zentrale und dezentrale Lüftungsanlagen sind ganzjährig die entscheidende Technik für ein effektives, gesundheitsförderndes und klimafreundliches Belüftungsmanagement. Sie sorgen für einen bedarfsgerechten Luftaustausch und halten durch die Wärmerückgewinnung den Heizenergiebedarf niedrig.
Zentral oder dezentral?
Bei der Wohnraumlüftung haben Planer und Betreiber je nach Gebäudenutzung prinzipiell die Wahl zwischen zentralen, dezentralen oder auch kombinierten Lösungen (Bild 1). Früher hat die zentrale Lüftung den Markt geprägt. Inzwischen sind dezentrale Lösungen für Einzelräume oder kleinere Nutzungseinheiten ebenfalls weit verbreitet, da sie individuelle Anpassungsmöglichkeiten an die Nutzerwünsche bieten, detaillierte Einzelabrechnungen ermöglichen und sich meist einfach nachrüsten lassen.
Bei diesen direkt in der Gebäudefassade bzw. Fensterbrüstung integrierten Geräten ist zudem auch kein Kanalsystem für Zu- und Abluft notwendig. Deshalb eignen sie sich ideal für die Altbausanierung. Bei zentralen Systemen dagegen sind Wärmerückgewinnung und Luftfilterung einfacher und effektiver zu realisieren und Wartungsarbeiten leichter plan- und durchführbar. Beide Lösungen haben also Vorteile und lassen sich bei Bedarf auch miteinander kombinieren.
Die Geräte, die für die verschiedenen Belüftungskonzepte ausgelegt sind, verlangen natürlich nach unterschiedlichen Ventilatoren. ebm-papst hat für die verschiedenen Anforderungen die passende Ventilatorlösung im Programm. Für die bei zentralen Belüftungskonzepten eingesetzten RLT-Geräten eignen sich z. B. die Radialventilatoren der Baureihe RadiCal.
Ventilatoren für zentrale Lösungen
Für den rückwärtsgekrümmten EC-Ventilator RadiCal im Spiralgehäuse (Bild 2) entwickelte das Unternehmen ein Flügelradanemometer für die exakte Volumenstrombestimmung – lediglich ein Prozent Toleranz im Endwert – und ein geschlossenes Spiralgehäuse mit integrierter Steuerelektronik. Zudem sind die Radialventilatoren als Plug & Play-System konzipiert und ermöglichen Herstellern von Lüftungsanlangen somit eine einfache Installation. Im RadiCal sind bereits Sensoren für Luftfeuchte und Temperatur integriert, weitere Sensoren, auch von Fremdherstellern, lassen sich ebenfalls anschließen und das gesamte System über eine offene Modbus-RTU-Schnittstelle auslesen, überwachen und regeln. In fünf Baugrößen zwischen 133 und 225 mm vorliegend, ist der RadiCal in unterschiedlichen Gebäuden einsatzfähig und schafft in der größten Variante einen Volumenstrom von bis zu 1800 m³/h.
Bild: ebm-papst
Die EC-Ventilatoren erreichen außerdem einen 34 Prozent höheren Wirkungsgrad als vergleichbare Trommelläufer-Ventilatoren und sind bis zu 3,5 dB leiser als diese. So ist auch der Drehklang deutlich abgeschwächt. Durch die kompakte Bauweise und das besondere Design sind unterschiedliche Befestigungsvarianten möglich, je nach Konstruktion der Lüftungsanlage.
Kompakte Radialventilatoren für hohe Volumenströme
Bei Geräten zur zentralen Wohnraumlüftung und -klimatisierung ist ein immer geringerer Energieverbrauch gefragt. Hersteller reagieren darauf, indem sie unter anderem ihre Geräte so auslegen, dass einbaubedingte Druckverluste möglichst gering sind. Gleichzeitig sollen die luft- und klimatechnischen Geräte möglichst kompakt bauen, um die Stellfläche zu verkleinern, oder aber im Inneren ausreichend Platz für zusätzliche Komponenten zu haben.
Gefragt sind deshalb kompakte Ventilatoren, die große Volumenströme bei niedrigem Gegendruck erzeugen und dabei möglichst energieeffizient und leise arbeiten. Solchen Anforderungen entsprechen die Radialventilatoren der Baureihe RadiCal 2 (Bild 3). Dazu tragen gleich mehrere konstruktive Details bei: So wurde eine „verwundene“ Schaufelgeometrie realisiert, die zum deutlich höheren Wirkungsgrad und der Geräuschreduzierung beiträgt. Die Schaufeln sind sowohl vor- als auch rückwärts geneigt und das Profil der Ein- und Austrittskante wurde überarbeitet. Dadurch verbessert sich das Strömungsverhalten, gleichzeitig erhöht sich die Festigkeit des Ventilatorrads, das aus widerstandfähigem Kunststoff besteht. Auch die gewellte Deckscheibe verbessert das aerodynamische Verhalten und damit die Luftleistung (Bild 4).
Bild: ebm-papst
Bild: ebm-papst
Beim sogenannten Radialmodul, also der Gehäusebox, erhöhen die schräg angestellten Streben die Luftleistung weiter. Dabei ist die axiale Höhe der Streben so gewählt, dass sie die Rückstromgebiete weitgehend ausfüllen. Hinzu kommt ein vergrößerter Ansaugdurchmesser, der einen höheren Füllgrad des Laufrads bewirkt. Das verbesserte FlowGrid reduziert die Geräuschentwicklung des Ventilators auch bei ungestörter Anströmung und stellt somit eine Weiterentwicklung des bisherigen Vorleitgitters dar.
Raum für Raum: dezentral lüften
Dezentrale Wohnraumbelüftungsgeräte, die in der Fassade installiert werden, eignen sich nicht nur für Sanierungsmaßnahmen, sondern gewinnen auch bei Neubauten an Bedeutung, wenn Räume individuell regelbar bleiben müssen wie in manchem Wohngeschossbau, in Hotels oder Schulen. Push-Pull-Lüftungsgeräte beispielsweise fördern für eine definierte Zeitspanne von typischerweise etwa 60 s die verbrauchte Luft aus dem Wohnraum nach draußen (Push). Dann ändert der im Lüftungsgerät verbaute Ventilator seine Drehrichtung, er reversiert (Pull). Während des Push-Betriebs speichert ein integrierter Wärmespeicher die Wärmeenergie aus der Abluft. Sie wird in der Pull-Phase an die frische Außenluft übertragen, sodass diese vorgewärmt in das Gebäude einströmt.
Ein Filter reinigt zudem die einströmende Außenluft von Staub oder Pollen. Um einen ausgeglichenen Lüftungsbetrieb sicherzustellen, sind dafür zwei Geräte je Raum oder Zone erforderlich. Teilweise werden auch mehrere Räume über ein Gerätepaar belüftet. Aufgrund ihrer Position in den Wohn- und Nutzräumen müssen dezentrale Einheiten besonders platzsparend und leise sein.
Immer gleiche Volumenströme
Bei dezentralen Lüftungsgeräten ergibt sich aus der unmittelbaren Nähe der Ventilatoren zur Außenluft eine besondere Herausforderung: Sie müssen auch bei wechselnder Windlast konstante, gleichbleibende Volumenströme liefern. Der Reversierventilator AxiRev 126 von ebm-papst wurde speziell dafür entwickelt.
Seine Druck- / Volumenstrom-Kennlinie verläuft besonders steil, dadurch gibt es auch bei stürmischer Wetterlage nur geringe Schwankungen beim Volumenstrom. Das bedeutet, dass Wind und Sturm wenig Einfluss auf die Effizienz und die Funktionsweise der dezentralen Wohnraumbelüftungseinheit haben. Darüber hinaus sind die geförderten Luftmengen in beiden Drehrichtungen nahezu identisch (Bild 5). Dafür sorgen die „flach angestellten“ symmetrischen Flügel, die höhere Drücke ermöglichen und die steile Kennlinie erzeugen. Die Abstimmung von Schaufel- und Stegzahl mit aerodynamischem Profil reduzieren turbulente Nachläufe. Dies führt zusammen mit dem speziellen besonders geräuscharmen EC-Motor zu einem als angenehm empfundenen Betriebsgeräusch.
Bild: ebm-papst
Das modifizierte Design steigert auch die Effizienz: Bei typischen 42 m³/h Fördermenge pro Einheit verbraucht der Kompaktlüfter in einem üblichen Gerät weniger als 2 W und bleibt wegen des EC-Motors auch im Teillast- und Minimalbetrieb bei hohem Wirkungsgrad besonders leise. Der große Drehzahlbereich von 500 bis 4200 min–1 (in Varianten auch bis 4700 min–1) unterstützt eine bedarfsgerechte Anpassung der Luftleistung. Das kompakte Design auf Basis des Vorgängermodells ermöglicht es Anwendern, den AxiRev 126 auch als Retrofit in einem Plug & Play-Komplettsystem einzusetzen. Im Vergleich mit seinem Vorgänger ist der neue AxiRev 126 leistungsstärker, druckstabiler und leiser. ■
IAQ-Parameter
In Innenräumen beeinflussen die Anzahl der anwesenden Personen, das Mobiliar, technische Geräte oder die verwendeten Baustoffe unmittelbar die Qualität der Luft. Aber auch die umgebenden klimatischen Bedingungen und Umwelteinflüsse wirken auf sie ein. Daraus lassen sich verschiedene IAQ-Parameter ableiten: Temperatur, Luftfeuchtigkeit, Kohlendioxid, Feinstaub und die sogenannten TVOC (Total Volatile Organic Compounds), also flüchtige organische Verbindungen.
Indoor Air Quality (IAQ)
Luftqualität in Innenräumen oder „Indoor Air Quality“ ist ein entscheidender Faktor für Gesundheit, Wohlbefinden und Produktivität der Menschen, die sich in Innenräumen aufhalten – in ihrer Wohnung, am Arbeitsplatz, in der Schule, dem Supermarkt oder beim Arztbesuch.
Die meisten Europäer halten sich mehr als 90 Prozent der Zeit in Innenräumen auf. Und wir atmen täglich bis zu 15 000 l Luft ein und aus. Daher ist es offensichtlich, dass gute Luftqualität nicht nur in Außenbereichen ein kritischer Faktor ist.
Datengetriebene Lösungen
Mithilfe von digitalen Lösungen stellt ebm-papst für OEM, Gebäudebetreiber und Endnutzer intelligente Werkzeuge bereit, um die Qualität der Luft zu verbessern. So kann das Unternehmen über seine Cloud Herstellern und Betreibern viele für IAQ relevanten Daten zur Verfügung stellen. Die Building-Solution-Plattform von ebm-papst neo verarbeitet und analysiert Daten. Mit ihr lässt sich die Gebäudesteuerung verbessern. Die Plattform trägt somit aktiv dazu bei, die Luftqualität in Räumen zu überwachen und energieeffizient zu steuern. Algorithmen lernen aus Nutzerverhalten, Gebäudemerkmalen und Umweltbedingungen und unterstützen zusammen mit energiesparenden Ventilatoren ein verbessertes Innenraum-Ökosystem.
Bild: ebm-papst / Lukin
Bild: ebm-papst / Rupertus
