Zentrale Bestandteile von Lüftungsanlagen

Lüftungsanlagen sind heutzutage aus Gebäuden kaum mehr wegzudenken. Vor allem im Wohnungsbau versorgen sie hoch effiziente, dicht gedämmte Passivhäuser mit lebensnotwendiger Frischluft. Doch auch im Hallenbau erfüllen Lüftungsanlagen wichtige Funktionen wie den erforderlichen Luftaustausch, das Abführen von Schadstoffen oder auch beim Heizen der Halle. Doch was sind die wesentlichen Bestandteile einer Lüftungsanlage?

Was sind Lüftungsanlagen?

Die korrekte Bezeichnung für Lüftungsanlagen lautet Raumlufttechnische Anlagen (RLT). Hierzu gehören alle Anlagen, die Einfluss auf den Zustand der Raumluft hinsichtlich der Lufttemperatur, Luftfeuchte und Luftqualität haben. Das bedeutet, dass sie für den Luftaustausch sorgen und Einfluss auf die Temperatur nehmen, indem die Frischluft vor dem Einleiten in den Raum erwärmt oder gekühlt wird. Neben Lüftungsanlagen, die für die Frischluftzufuhr sorgen, gibt es in Industrie und Gewerbe außerdem Anlagen, die in Prozessen gezielt Schad- und Gefahrstoffe absaugen und nach außen leiten.

Zentrale und dezentrale Lüftungsanlagen

Grundsätzlich unterscheiden sich zwei Bauformen von Lüftungsanlagen: Zentrale Anlagen, die ganze Hallen belüften, und dezentrale Anlagen, die beispielsweise nur für einen einzigen Arbeitsplatz ausgelegt sind.

Zentrale Lüftungsanlagen

Zentrale Lüftungsanlagen bestehen aus einem mehr oder weniger verzweigten System aus Lüftungskanälen, die alle mit einem Ventilator verbunden sind. Lüftungsauslässe sorgen hier für eine flächige Verteilung der Luft im Raum.

Bei besonders einfachen Systemen wird die verbrauchte Abluft mithilfe von Abluftröhren nach außen abtransportiert, während Zuluft über Gitter in der Fassade auf natürlichem Weg nach innen gelangt. Deutlich häufiger genutzt werden allerdings Lüftungsanlagen mit einer kontrollierten Be- und Entlüftung, bei denen auch die Außenluft kontrolliert angesaugt und anschließend verteilt wird. Ventilatoren saugen auch die Abluft ab und befördern diese zielgerichtet nach draußen.

In jedem Fall bedarf es für zentrale Lüftungsanlagen einer vergleichsweise komplexen Planung und Installation, sodass diese Anlagen vor allem bei Neubauten beliebt sind.

Dezentrale Lüftungsanlagen

Dezentrale Lüftungsanlagen werden nur in einem einzigen Raum oder an einem Arbeitsplatz eines Gebäudes genutzt und kommen ohne Kanalsystem aus. Das bringt den Vorteil einer unkomplizierten Montage mit sich, sodass sich dezentrale Lüftungsanlagen vor allem auch für die Nachrüstung in Altbauten eignen. Auch hier gibt es bauliche Unterschiede:

Reine Abluftanlagen befördern die Abluft über einen Schacht (Wanddurchbruch) nach außen, während die Frischluft über kleine Fassadenöffnungen auf natürlichem Wege nachströmt.

Zu- und Abluftanlagen sorgen für eine kontrollierte Frischluftzufuhr über einen Ventilator und leiten auch die Abluft zielgerichtet nach außen. Auch hier ist lediglich ein direkter Wanddurchbruch nach außen erforderlich.

Bestandteile von Lüftungsanlagen

Lüftungsanlagen sind nach dem Baukastenprinzip aufgebaut: Je größer die Anforderungen an die Raumluft, Schall- und Brandschutz, desto mehr Bauteile werden miteinander kombiniert.

Filter

Filter reinigen die Frischluft von Verunreinigungen. Damit schützen sie einerseits Menschen vor einer Belastung durch Staub und Pollen, andererseits aber auch die Anlagenteile wie z. B. den Wärmetauscher vor Staub und Schmutz. Meist sind in Lüftungsanlagen mit einer normalen Luftbehandlung Taschenfilter zu finden (seltener Kassettenfilter), während in Küchen und anderen Orten, an denen Gerüche herausgefiltert werden sollen, Aktivkohlefilter zum Einsatz kommen. Für den reibungslosen Betrieb der Lüftungsanlage ist der regelmäßige Tausch des Filters essenziell.

Ventilator(en)

Der Ventilator ist wohl das wichtigste Bauteil einer Lüftungsanlage. Als Strömungsmaschine befördert sie die Luft durch die Anlage und erzeugt dabei eine Druckerhöhung, die die den Strömungswiderstand aller Anlagenteile überwindet. Der Ventilator benötigt in der kompletten Anlage die meiste Energie und sollte daher unbedingt sorgfältig dimensioniert werden.

Schalldämpfer

Da der Ventilator für den Großteil der Geräuschentwicklung einer Lüftungsanlage sorgt, wird kurz hinter ihm ein Schalldämpfer eingebaut. Hier gibt es verschiedene Bauweisen wie Absorptions-Schalldämpfer, Drossel- Schalldämpfer und Resonanz-Schalldämpfer.

Wärmetauscher (Heiz- und Kühlregister)

Im Heiz- und Kühlregister wird die Frischluft erwärmt beziehungsweise heruntergekühlt. Dazu gibt es unterschiedliche Methoden wie Lamellenrohr-Lufterhitzer/kühler (Rippenrohr-Register), in deren Rohren das Heiz- oder Kühlmedium wie z. B. Dampf, Heiß- oder Kaltwasser beziehungsweise gegebenenfalls auch ein Kältemittel fließt. Die Luft strömt quer dazu durch das Bauteil und verändert so ihre Temperatur.

Moderne Lüftungsanlagen (sowohl zentral als auch dezentral) verfügen hier in der Regel über einen Wärmetauscher. Dieser entzieht der aufgewärmten Abluft Wärme und nutzt diese direkt, um die kalte Zuluft zu erwärmen. Der Wärmerückgewinnungsgrad liegt hier bei bis zu 90 Prozent, sodass Wärmetauscher einen entscheidenden Anteil an einer Verringerung der Energiekosten haben. Zum Einsatz kommen verschiedene Bauweisen wie Kreuz-Gegenstrom-Wärmetauscher.

Drossel- und Jalousieklappen

Drosselklappen sind im Zuluft- und Abluftkanal von Anlagen mit konstanten Volumenströmen verbaut, um den Querschnitt zu verringern. In der Regel werden sie auf einen festen, unveränderlichen Volumenstromwert eingestellt. Jalousieklappen hingegen können den Luftstrom auch komplett stoppen. Kamen die Klappen in der Vergangenheit ausschließlich zur Regulierung des Volumenstroms zum Einsatz, lässt sich dieser bei modernen Anlagen auch über die Geschwindigkeit des Ventilators regulieren.

Volumenstromregler

Mechanische Konstant-Volumenstromreglern ohne Hilfsenergie mit fest eingestelltem Sollwert und variable Volumenstromregler mit Hilfsenergie (elektronisch) sorgen für einen gleichbleibenden Sollwert im Luftstrang, unabhängig vom Kanaldruck.

Luftbefeuchter

Damit die Raumluft nicht zu trocken ist, regulieren Luftbefeuchter den Feuchtigkeitsanteil der Luft. Dazu reichern sie die Frischluft im Kanal mit Wasser oder Dampf an. Da dieses Bauteil aus hygienischer Sicht sehr sensibel ist, bedarf es der regelmäßigen Reinigung und Wartung.

Brandschutz- und Rauchschutzklappen

Brandschutzklappen sollen das Übergreifen von Rauch und Feuer von einem Brandabschnitt auf einen anderen verhindern. Sie werden in Wände und Decken eingebaut, die durch einen Lüftungskanal gequert werden. Bei einem Brand schließen sich die Klappen automatisch.

Rauchschutzklappen finden sich hingegen in den Luftleitungen der Lüftungszentrale und verhindern bei einem Brand die Ausbreitung von lebensgefährlichen Rauchgasen.

Einbindung von Wärmepumpen bei Lüftungsanlagen

Wärmepumpen steigern die Effizienz von Heizungs- und Lüftungssystemen weiter. Erdwärmepumpen wärmen die Zuluft im Winter vor und kühlen sie im Sommer ab.

Luft-Wasser-Wärmepumpen eignen sich hingegen, um Wärme aus der Abluft zu filtern und diese beispielsweise für das Erwärmen von Heizwasser zu nutzen. Aber auch die Abwärme von Prozessen lässt sich im gewerblichen Bereich nutzen, um Heiz- und Lüftungsanlagen energieeffizient zu betreiben.

In jedem Fall genügt die Nutzung einer Wärmepumpe den neusten Anforderungen an das GEG 2024, sodass sich die Investition aus Sicht von Nachhaltigkeit und zukunftsorientierter Anlagentechnik in jedem Fall lohnt.

Vor- und Nachteile von Lüftungsanlagen

Lüftungsanlagen eignen sich im Hallenbau je nach Bauart sowohl zum Heizen als auch zum Kühlen des Gebäudes. Gleichzeitig sorgen sie überall dort für hohe Luftwechselraten, in denen der Arbeitsschutz dies vorsieht. Zusätzliche Filter entfernen zuverlässig nicht nur Schadstoffe, sondern auch Staub und Pollen aus der Frischluft und tragen damit zu einer hohen Luftqualität bei.

Kritik an Lüftungsanlagen gibt es neben der Entstehung von Zugluft immer wieder hinsichtlich der Lautstärke. In der Praxis sind Störgeräusche allerdings auf verstopfte Filter, ungünstig positionierte Luftauslässe und zu hohe Volumenströme in zu kleinen Luftkanälen zurückzuführen, die durch Fachkräfte problemlos korrigieren können.

Energieeffizienz durch die richtige Dimensionierung

Ganz gleich, ob Sie eine Lüftungsanlage zum Beheizen der Halle nutzen oder lediglich für die regelmäßige Frischluftzufuhr: Es ist in jedem Fall wichtig, die Lüftungsanlage und all ihre Bestandteile auf die baulichen Gegebenheiten der Halle abzustimmen und richtig zu dimensionieren. Nur so kann sie energieeffizient bei möglichst geringen Betriebskosten funktionieren, für die erforderlichen Luftwechselraten sorgen und gleichzeitig möglichst frei von Zugluftbildung und Geräuschentwicklung arbeiten.

Lassen Sie sich sowohl bei Neubauvorhaben als auch Modernisierungen von Hallenheizungen von unseren Expert:innen hinsichtlich der Berücksichtigung von Wärmepumpen und Wärmetauschern beraten. Wir verfügen über eine langjährige Expertise in puncto Nachhaltigkeit, um Ihre Lüftungsanlage zukunftsorientiert und natürlich gemäß der neuesten gesetzlichen Vorgaben zu planen.

Weitere Informationen finden Sie im Planerhandbuch Raumlufttechnische Anlagen der Deutschen Gesellschaft für wirtschaftliche Zusammenarbeit.