Luftwechselrate berechnen
Über die Berechnung der Luftwechselrate
Dieser Rechner ermittelt den erforderlichen Luftvolumenstrom für die Lüftung eines Raums. Er wird für die Vorauswahl der Leistung einer Zu- oder Abluftanlage sowie zur Prüfung des Luftwechsels nach Luftwechselrate oder Personenzahl verwendet.
Das Ergebnis wird in m³/h ausgegeben und zusätzlich in L/s umgerechnet, um den Vergleich mit Gerätedatenblättern und Planungswerten zu erleichtern.
Orientierungswerte und Empfehlungen
Berechnung nach Luftwechselrate
Grundidee der Methode. Zuerst wird das Raumvolumen berechnet. Anschließend wird es mit der gewählten Luftwechselrate multipliziert. Die Luftwechselrate gibt an, wie oft die Raumluft innerhalb von 1 Stunde erneuert werden soll.
Eingangsdaten. Raumfläche S in m2. Raumhöhe H in m. Luftwechselrate n in 1/h.
V = S · H
L = n · V = n · S · H
Einheiten. Wenn die Höhe in Zentimetern eingegeben wird, wird sie umgerechnet als H(m) = H(cm) / 100. Der resultierende Volumenstrom L ergibt sich in m3/h.
Praktische Orientierung. Häufig werden n = 0,5…1,0 1/h für die Grundlüftung in Wohnräumen und n = 2…6 1/h für Räume mit erhöhter Feuchte oder Gerüchen verwendet. Konkrete Werte werden nach Raumnutzung und der geforderten Kategorie der Innenraumluftqualität gewählt.
Berechnung nach Personenzahl
Grundidee der Methode. Der Luftvolumenstrom ergibt sich aus der Personenzahl multipliziert mit dem Bemessungs-Luftvolumenstrom pro Person. Die Methode ist sinnvoll, wenn die Belegung bekannt ist und den Ausschlag gibt.
Eingangsdaten. Personenzahl N. Luftvolumenstrom pro Person q in m3/h·Person.
L = N · q
Angesetzte Werte. Der Rechner verwendet feste Orientierungswerte: q = 20 m3/h·Person (geringe Aktivität), q = 40 m3/h·Person (mittlere Aktivität), q = 60 m3/h·Person (hohe Aktivität).
Auswahl des Endwerts bei verschiedenen Ansätzen
Auswahlprinzip. In der Praxis wird der Luftvolumenstrom oft mit mehreren Methoden ermittelt. Als erforderliche Anlagenleistung wird dann häufig der höhere Wert angesetzt, um eine Reserve für die Innenraumluftqualität zu gewährleisten.
Vergleich der Ergebnisse. Ist der Wert aus der Luftwechselraten-Methode höher als der personenbezogene Wert, sind typischerweise Raumvolumen und Erneuerungsfrequenz maßgebend. Ist der personenbezogene Wert höher, sind Belegungsdichte und nutzerbedingte Emissionen maßgebend.
Umrechnung der Ergebnis-Einheiten
Umrechnung von m³/h in L/s. Für den Vergleich mit einigen Nachschlagewerken und Lüftungsgeräten wird der Volumenstrom wie folgt umgerechnet:
L(L/s) = L(m³/h) / 3,6
Rundung. Der Wert in L/s wird auf 0,01 gerundet. Der Wert in m³/h kann bei der Geräteauswahl als Bemessungswert ohne zusätzliche Rundung verwendet werden.
Annahmen im Rechenansatz
Gleichmäßige Durchmischung. Es wird angenommen, dass die Luft im Raum gut durchmischt ist und die Innenraumluftqualität durch einen mittleren Zu- oder Abluftvolumenstrom beschrieben werden kann.
Stationärer Betrieb. Die Berechnung entspricht einer konstanten Belastung und berücksichtigt keine kurzzeitigen Spitzen, Fensterlüftung oder tageszeitliche Belegungsprofile.
Keine Zuschläge für Undichtheiten und Unwucht. Infiltration, Überströmung durch Fugen sowie eine Zu-/Abluft-Unwucht werden nicht als separate Faktoren angesetzt. Sind sie relevant, wird der Volumenstrom üblicherweise durch eine Planungsreserve erhöht.
Europäische Referenznormen zur Wahl von Parametern
EN 16798-1. „Energetische Bewertung von Gebäuden. Lüftung von Gebäuden. Eingangsparameter für das Innenraumklima“ dient zur Auswahl von Kategorien der Innenraumluftqualität und zugehörigen Lüftungsanforderungen.
ISO 17772-1. „Energetische Bewertung von Gebäuden. Eingangsparameter für das Innenraumklima“ wird als grundlegende Referenz für Zielwerte des Innenraumklimas und Vorgehensweisen zur Sicherstellung der Luftqualität genutzt.
EN 16798-3. „Lüftung von Nichtwohngebäuden. Leistungsanforderungen an Lüftungs- und Raumkonditionierungssysteme“ unterstützt die Interpretation von Volumenstromanforderungen und Planungsansätzen für Lüftungsanlagen.
FAQs
Warum kann der Luftvolumenstrom nach Luftwechselrate und nach Personenzahl berechnet werden, und die Ergebnisse unterscheiden sich?
Die Methoden bilden unterschiedliche maßgebende Faktoren ab. Die Luftwechselraten-Methode hängt von Raumvolumen und Erneuerungsfrequenz ab, die personenbezogene Methode von nutzerbedingten Emissionen. In der Planung werden beide Ergebnisse häufig verglichen und der höhere Luftvolumenstrom gewählt.
Welche Luftwechselrate gilt als „normal“?
Es gibt keinen einheitlichen Wert für alle Räume, da die Anforderungen von Nutzung und Kategorie der Innenraumluftqualität abhängen. Häufige Orientierungswerte liegen bei etwa 0,5…1,0 1/h für die Grundlüftung und höher für Räume mit erhöhter Feuchte oder Gerüchen. Konkrete Zielwerte werden nach Nutzung sowie nach den Ansätzen in EN 16798-1 und ISO 17772-1 festgelegt.
Was bedeutet das Ergebnis in L/s, und wofür wird es benötigt?
Liter pro Sekunde werden in Nachschlagewerken und bei der Beschreibung von Lüftungskomponenten häufig verwendet. Die Umrechnung erfolgt mit L(L/s) = L(m³/h) / 3,6. Es ist derselbe Volumenstrom, nur in einer anderen Einheit.
Kann ich anhand dieser Berechnung direkt einen Ventilator auswählen?
Der Volumenstrom gibt die erforderliche Förderleistung bezogen auf das Luftvolumen vor. Für die Ventilatorauswahl sind jedoch meist auch Druckverlustabschätzung im Kanalnetz und die Gerätekkennlinie erforderlich. Für eine schnelle Vorauswahl wird der Volumenstrom mit Reserve angesetzt und anschließend durch eine aerodynamische Berechnung und den Betriebspunkt präzisiert.
Warum berücksichtigt die Berechnung keine Infiltration und Fensterlüftung?
Dies ist eine vereinfachte Lüftungsberechnung zur Ermittlung des erforderlichen Luftvolumenstroms nach dem gewählten Kriterium. Infiltration und Fensterlüftung hängen stark vom Gebäude, vom Wind und von der Nutzung ab. Wenn sie relevant sind, wird der Volumenstrom üblicherweise durch eine Planungsreserve angepasst oder separat bewertet.