Lüftungstechnik

RLT-Anlage

Raumlufttechnische Anlagen sind heute schon fast zum Standard geworden. (Foto: iStock)

Gute Luft auch bei geschlossenem Fenster

Der Mensch verbringt bis zu 80 Prozent seiner Zeit in Räumen. RLT-Anlagen sorgen dafür, dass ihm während dieser Zeit nicht die gute Luft ausgeht.

Moderne Gebäude werden immer energieeffizienter. Dies auch, weil sie immer besser abgedichtet sind, damit Energie nicht ungenutzt ins Freie entweichen kann. In den 1960er-Jahren verfügten Fenster zum Beispiel noch nicht über Gummidichtungen. Beim Heizen ging dadurch viel Wärme­energie verloren, zusätzlich entstand Zugluft, und die Raumluft wurde sehr schnell trocken. Ein halbes Jahrhundert später ist der Stand der Technik ein ganz anderer: Die Gebäudehülle von Neubauten muss heute dicht sein.

Bei Geschäfts- und Bürogebäuden bedienen sich Architekten zudem häufig des Kniffs, dass Fenster nicht mehr oder nur sehr eingeschränkt zu öffnen sind. Szenarien, bei denen sich die Belegschaft ins Wochenende verabschiedet und alle Fenster zwei Tage lang sperrangelweit offenstehen, sollen auf diese Weise vermieden werden. In Einkaufszentren sind Fenster im eigentlichen Sinn in der Regel sogar gar nicht erst vorgesehen. Die ­Fassaden werden von den Geschäften vereinnahmt, die auf Schaufenster nach aussen verzichten können – die Kundinnen und Kunden kommen schliesslich von innen.

Die Luft zum Atmen

Dennoch: Beim Atmen wird einerseits Sauerstoff verbraucht, andererseits CO₂ produziert. Es muss also ob mit oder ohne Fenster ein ständiger Luftaustausch gewährleistet sein, um die Raumluftqualität auf einem angenehmen Niveau zu halten. Durchschnittlich rechnet man mit einem Aussenluftbedarf von rund 30 Kubikmetern pro Person und Stunde. Bei Räumen mit Schadstoffbelastung, bei empfindlichen Personen oder in Räumen, in denen körperlich anstrengende Arbeiten verrichtet werden, kann sich dieser Wert auch verdoppeln.

Eine herkömmliche Fensterlüftung kann in kleineren Gebäuden den nötigen Raumluftaustausch gewährleisten. Hier besteht allerdings die Gefahr, dass die Raumluftfeuchtigkeit ansteigt – denn Feuchtigkeit, die beim Ausatmen, Schwitzen, Kochen, Duschen, Baden und so weiter entsteht, kann eben nicht mehr durch die dichten Gebäudehüllen entweichen, ­sondern nur noch, wenn die Fenster ­geöffnet werden. Dies kann zu Feuchtigkeitsproblemen wie Schimmelbefall ­führen, der nicht nur für das Auge ­unangenehm ist, sondern sowohl die ­Gesundheit der Nutzenden als auch das Gebäude selbst schädigen kann.

Von Komfortlüftung ...

Raumlufttechnische Anlagen – kurz RLT-Anlagen – sind heute deshalb fast schon zum Standard geworden. Denn sie erlauben eine optimale Be- und Entlüftung eines Gebäudes mit sauberer Luft und können je nach Ausstattung erst noch das Raumklima positiv beeinflussen. «RLT-­Anlagen sind letztlich der Oberbegriff für alle Arten von Lüftungsanlagen», erklärt Thomas Pfeiffer, Leiter Projektentwicklung beim Lüftungs- und Klimatechnikunternehmen Riggenbach in Olten, Brugg und Solothurn sowie Vorstandsmitglied beim Gebäudetechnik-Branchenverband Die Planer.

Die vielleicht einfachste RLT-Anlage ist die sogenannte Komfortlüftung gemäss SIA-Merkblatt 2023: Lüftung in Wohnbauten. Sie kommt vor allem im Wohnungsbau zum Einsatz, sorgt für eine hygienisch ange­messene Erneuerung der Luft in den ­Innenräumen, hat aber keine weiteren Funktionen. «Man kann mit einer Komfortlüftung weder heizen noch kühlen», sagt der Experte.

Eine Komfortlüftung ist – auch wenn dies oft so interpretiert wird – keine Klimaanlage, auch wenn moderne Komfortlüftungen bereits über Wärmetauscher verfügen, welche die Wärme der Abluft zu grossen Teilen an die Zuluft abgeben ­können. Dies kann in der kalten Jahreszeit die Heizkosten reduzieren. Im Wesentlichen wird die Temperatur der zugeführten Luft jedoch von den Aussentemperaturen bestimmt. Zudem verhindert eine Komfortlüftung nicht, dass schlechte Gerüche, zum Beispiel aus der Landwirtschaft oder von umliegenden Cheminées oder Grillplätzen, in die Wohnung gelangen.

Der Durchlass für die Aussenluft muss deshalb so gewählt werden, dass möglichst keine vorhersehbaren und vermeidbaren Luftbelastungen in die Komfortlüftung gelangen können. Zuluft wird in der Regel nur den Wohn-, Schlaf- und Arbeitszimmern ­zugeführt; aus Küche, Bad und WCs wird Abluft gesaugt. Treppen und Korridore fungieren als Durchströmbereiche.

... bis Hightech-Anlage

Im Wohnungsbau mit seinen vergleichsweise geringen Anforderungen an das Raumklima reichen Komfortlüftungen in der Regel für ein hygienisches Raumklima aus. Anders bei Büro-, Gewerbe- und Industriebauten, die eine ungleich grössere Anzahl Personen in ihren Räumlichkeiten vereinen und je nach Gebäudezweck besondere Anforderungen an die Raumluft stellen. «Eigentlich sind heute in fast jedem Gebäude RLT-Anlagen im Einsatz», sagt Thomas Pfeiffer, «von Schulen über Einkaufszentren und Gewerbebauten bis hin zu Fabriken und Labors.»

Damit sie in der Lage sind, auf die unterschiedlichen Anforderungen flexibel zu reagieren, sind RLT-Anlagen in der Regel modular aufgebaut. «Das Herz jeder Lüftungsanlage ist ein Monoblock mit verschiedenen ­integrierten Komponenten», erklärt der Experte. Stets vorhanden ist mindestens ein Ventilator, der den zuvor berechneten benötigten Volumenstrom durch die Anlage befördert. Verschiedene Bauformen kommen dabei je nach Aufbau der Anlage zum Einsatz: Axialventilatoren, die wie ein leistungsstarker Tischventilator funktionieren; trommelartig aufgebaute ­Radialventilatoren; oder walzenähnliche Querstromventilatoren.

«Ebenfalls unverzichtbar sind Filter, die gemäss den jeweils geltenden Hygienerichtlinien die Aussenluft filtern, bevor diese in die Anlage gelangt», so Pfeiffer. Auf diese Weise können mit unterschiedlichen Filtersystemen Staub- und Feinstaubpartikel, Pollen oder mithilfe eines Aktivkohlefilters auch Gerüche herausfiltriert werden.

Die Summe der Einzelteile

Meist gleich an die Filter schliesst ein ­Wärmetauscher an, der die Zuluft mithilfe der Wärme aus der Abluft vorheizt. Neben diesen Standardmodulen lassen sich im Monoblock diverse andere Elemente wie Luftkühler oder -befeuchter integrieren. «Natürlich wird die Kühlung nicht mehr wie bei den Römern üblich über Eisblöcke bewerkstelligt, die in den Luftzug positioniert werden», sagt Thomas Pfeiffer. ­

Luftkühler arbeiten heute in der Regel mit Wasser oder anderen Kältemitteln, die Temperaturen von etwa 16 Grad Celsius an die Zuluft abgeben. Gebäude können alternativ und meist energieeffizienter auch über Erdsonden, Seewasser oder andere Systeme ausserhalb der RLT-Anlage gekühlt werden. Die Grösse einer zentralen Anlage variiert je nach Gebäudenutzung und Leistungsfähigkeit stark, von Kleingeräten von einem Quadratmeter Grundfläche bis hin zu 30 und mehr Meter langen Anlagen, die 200 000 Kubikmeter Luft pro Stunde bewegen können.

Die Verteilung der auf diese Weise eingebrachten Luft erfolgt entweder über Rohrleitungen mit Standarddimensionen oder – bei grösseren Gebäuden – über Kanäle, die individuell gestaltet und hergestellt werden können. «Auch bauseitige Lösungen wie Betonschächte sind natürlich möglich», sagt der Experte. Brand- und Rauchschutzklappen sorgen dafür, dass sich bei einem Brand Feuer und Rauch nicht über das Belüftungssystem ausbreiten.

Kann man eine solche RLT-Anlage denn überhaupt ­nachträglich in ein Gebäude integrieren? Pfeiffer: «Das geht, ist aber mit Aufwand verbunden. Wobei erfahrungsgemäss die grösste Hürde nicht das Verlegen der ­Leitungen darstellt. Hier geht es eigentlich nur um die Raumhöhe. Schwieriger kann sein, das zentrale Lüftungsgerät unterzubringen.»

Feinregelung

Gerade bei Industrie-, Büro- und Gewerbebauten ist der Bedarf an Aussenluft nicht immer gleich gross. Ein leeres Bürogebäude kann am Wochenende ebenso reduziert belüftet werden wie ein selten genutztes Sitzungs- oder Schulungszimmer. Wichtiger Bestandteil eines RLT-Systems sind ­deshalb Sensoren, die konstant die Luftqualität messen. Die gängigsten Parameter, die gemessen werden, sind Temperatur, Luftfeuchtigkeit und CO₂-Gehalt. Volumenstromregler passen den Messwerten ­entsprechend die Belüftung der einzelnen Räume an – eine individuelle Feinjustierung der Gesamtanlage.

«Eine solch detaillierte Steuerung einer RLT-Anlage bedingt zwar höhere Anfangsinvestitionen», so Pfeiffer, «doch diese zahlen sich durch Energie­einsparungen beim Betrieb der Anlage recht schnell aus.» Dieser ist wenig ­wartungsintensiv und beschränkt sich weitgehend auf das Zentralgerät.

Keine Virenschleudern

Wartungsarbeiten und Inspektionen sind an RLT-Anlagen gemäss Wartungsintervalllisten jedoch zwingend nötig, sowohl aus Funktions- als auch aus Hygienegründen. Neuralgische Punkte sind vor allem die Filter und Nassbereiche wie Luftbefeuchter. Hier können bei unsachgemässer oder ausbleibender Wartung Keime und ­Bakterien entstehen, die sich über das Belüftungssystem im ganzen Gebäude ausbreiten. Gebäudenutzer klagen dann im schlimmsten Fall über Beschwerden, die sich wieder bessern, sobald sie das betroffene Gebäude verlassen – das sogenannte Sick-Building-Syndrom.

Gelegentlich ­wurden während der Covid-19-Pandemie auch Stimmen laut, die RLT-Anlagen als regelrechte Virenschleudern bezeichneten. Thomas Pfeiffer kann diesen Vorwurf jedoch nicht nachvollziehen. «Moderne RLT-Anlagen sind kein Kreislaufsystem, bei dem Abluft aufbereitet und der Zuluft wieder zugeführt wird», erklärt er. «Zuluft wird von draussen eingebracht, Abluft wieder ins Freie geführt. Zudem werden sowohl die Zuluft als auch die Abluft gefiltert.» Viren, die innerhalb des Gebäudes ausgehustet werden, verbreiten sich ­deshalb nicht über die Belüftungsanlage.

Anders liegt der Fall bei Umluft-Klima­anlagen, die oft in Geschäften für Kühlung sorgen: Sie saugen Raumluft an und blasen sie gekühlt und meist ungefiltert wieder aus – ein geschlossener Kreislauf, der in geschlossenen Räumen ohne Frischluftzufuhr das Risiko einer Corona-Ansteckung erhöhen kann. Das Bundesamt für Gesundheit und der Schweizerische Gebäudetechnikverband empfehlen daher, auf Umluft-Klimageräte zu verzichten. «Pauschale Beurteilungen sind aber schwierig», sagt Thomas Pfeiffer. Man müsse jede Anlage separat untersuchen. «Sicherer ist es aber auf jeden Fall, Umluftanlagen entweder abzuschalten oder wenn möglich auf ­Aussenluftbetrieb umzustellen.»