Luftwechselrate

Luftwechselrate n₅₀

Vorgabewerte der Luftwechselrate n50 gemäß Regelwerke wie EnEV, DIN 4108-7 n50-Wert [h-1] Gebäude ohne raumlufttechnische Anlagen ≤ 3,0 Gebäude mit raumlufttechnische Anlagen ≤ 1,5 Passivhäuser, gemäß Empfehlung vom Passivhaus Institut ≤ 0,6

Weitere Luftwechselraten - ohne künstliche Druckdifferenz: raumhygienisch erforderliche Mindestanforderung ~ 0,3 Luftwechsel standardmäßig nach ENEV2009 0,7 reduzierte Luftwechsel bei Dichtheitsnachweis n. ENEV2009 - ohne Abluftanlage - mit Abluftanlage 0,6 0,55 verbreitet gefundene Werte im Baubestand > 10 bis > 24

Die Luftwechselrate dient der Bestimmung von

• Belüftungsmenge/ -qualität
• Qualität der Luftdichtung

in Gebäuden.

Einheit: (m³/h)/m³ entspricht 1/h bzw. h^-1

Differenzdruckverfahren

Zum Bestimmen des n₅₀-Wertes baut man einen stufenlos regelbaren Ventilator (z. B. Blower Door) in eine Öffnung des Gebäudes (Fenster, Balkontür usw.) luftdicht ein. Bei geschlossenen Fenstern und Außentüren wird anschließend mit dem Ventilator eine Druckdifferenz zwischen Gebäudeinnerem und der Umgebung aufgebaut.

Dieser Differenzdruck beträgt üblicherweise 50 Pascal [Pa]. Das entspricht etwa dem Druck einer 5 mm hohen Wassersäule oder Windstärke 5. Gemessen wird der Luftvolumenstrom durch den Ventilator, der zum Aufrechterhalten des Differenzdrucks notwendig ist.

Setzt man den Ventilatorvolumenstrom (kurz: Volumenstrom) in das Verhältnis zum beheizten Gebäudevolumen, erhält man den so genannten n₅₀-Wert. Er gibt an, wie oft das Luftvolumen bei 50 Pascal [Pa] Druckdifferenz innerhalb einer Stunde ausgetauscht wird.

Weitere Kenngrößen

Leckagestrom w₅₀

Man erhält den w₅₀–Wert, wenn man den nach obigem Verfahren bei einer Druckdifferenz von 50 Pa ausgetauschten Volumenstrom zur Nettogrundfläche des Gebäudes in Beziehung setzt. Zum Berechnen der Nettogrundfläche (A_F) wird die DIN 277 „Grundflächen und Rauminhalte von Bauwerken im Hochbau“ herangezogen.

Man bezeichnet die Kenngröße w₅₀ auch als „nettogrundflächenbezogenen Volumenstrom“.

Luftdurchlässigkeit der Hülle q₅₀ (auch w_H50)

Um den Kennwert q₅₀ zu gewinnen, wird der bei 50 Pa Druckdifferenz ausgetauschte Volumenstrom (Messverfahren siehe oben, n₅₀-Wert) auf die Hüllfläche des Gebäudes (A_E) bezogen (Innenmaß). Die Hüllfläche des untersuchten Gebäudebereichs setzt sich aus der Gesamtfläche aller Böden, Decken und Wände, die das Volumen umschließen, zusammen, einschließlich der Wände und Böden unter Erdniveau. In internationalen Normen wird die Hüllfläche zum Teil ohne Bodenflächen berechnet.

Da Leckagen sich stets in der Hüllfläche befinden, ist der Kennwert q₅₀ besonders hilfreich, wenn man die mittlere Qualität der Gebäudehülle beurteilen will. So ist der q₅₀-Wert Maßstab bei 'Luftinfiltrationsmodellen' um kontinuierliche unvorhergesehene Feuchtigkeitseinträge durch Konvektion zu simulieren. Dieses Verfahren dient der Ermittlung der 'Gebrauchstauglichkeit' einer Konstruktion, die nicht die Voraussetzungen der Nachweisfreiheit erfüllt.
In älteren Publikationen findet sich gelegentlich auch die Bezeichnung w_H50.

Einheit: m³/m²·h

Das Luftinfiltrationsmodell unterscheidet standardmäßig drei Luftdichtigkeitsklassen :

	q50-Wert [m³/m²·h]	Anwendung bei
Klasse A	1	vorelementierten Bauteilen bzw. bei geprüfter Luftdichtheit mit Leckageortung
Klasse B	3	geprüfter Luftdichtheit
Klasse C	5	Konstruktionen mit ungeprüfter Luftdichtheit

Wo spielen die Kenngrößen eine Rolle?

Messungen, die die obigen Kenngrößen zum Ergebnis haben, werden in Europa in der Regel nach EN 13829 durchgeführt. Die derzeit aktuellste Version dieser Norm in Deutschland ist die DIN EN 13829 „Bestimmung der Luftdurchlässigkeit von Gebäuden“ in der Ausgabe von Februar 2001.

Die Ausgabe der DIN 4108-7 vom Januar 2011 („Wärmeschutz und Energie-Einsparung in Gebäuden - Teil 7: Luftdichtheit von Gebäuden - Anforderungen, Planungs- und Ausführungsempfehlungen sowie beispiele") stellt in Abschnitt 4 Anforderungen an die Luftdichtheit. Unter bestimmten Voraussetzungen verlangt auch die EnEV, dass die in der Norm genannten Grenzwerte eingehalten werden.

Öffentliche Förderprogramme können von diesen Vorgaben abweichen – meist legen sie noch strengere Maßstäbe an. An die Luftdichtheit von Passivhäusern werden grundsätzlich höhere Anforderungen gestellt.

Praktische Hinweise

Vergleich der Kennwerte für die volumenbezogene Gebäudedichtheit (n50-Wert) und die hüllflächenbezogene Luftdurchlässigkeit (q50-Wert) in Abhängigkeit vom A/V-Verhältnis.

Ein guter Vorschlag: Erforderliche Trocknungsreserve bei der statischen Diffusionsbilanz in Abhängigkeit von der Prüfung der Gebäudedichtheit.

Luftdichtheits- prüfung	Luftdurchlässigkeit der Gebäudehülle (q50-Wert)	Jährliche Trocknungsreserve bei Diffusionsberechnung nach Glaser-Verfahren
nein	> 5,0 [m³/(h·m²)]	≥ 250 [g/m²]
ja	≤ 3,0 [m³/(h·m²)]	≥ 150 [g/m²]

Eine gute Abschätzung zur Umrechnung bietet folgende Formel: q₅₀ = n₅₀·(V_innen / A_Hülle,innen)
Aufgrund der Definition von Hüllflächen und Volumina in DIN EN 13829 und EnEV ergibt sich für Einfamilienhäuser (A/V ca. 0,9 1/m]) in etwa eine Zahlenwertgleichheit von n₅₀ und q₅₀-Wert, vgl. Abb. rechts.

Siehe auch

• Raumluft
• ISO 9972