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Luftdichtheit in Bestandsgebäuden: So können Energieverluste vermieden werden
Text: KEK / BlowerDoor GmbH | Foto (Header): © Stadt Karlsruhe, Roland Fränkle
Die Stadt Karlsruhe hat mit den EnergieQuartieren ein beispielhaftes Projekt als Maßnahme des Karlsruher Klimaschutzkonzepts 2030 realisiert: Für jedes Quartier wird ein Konzept entwickelt, das den Ist-Zustand der Gebäude erfasst sowie Maßnahmen zur energetischen Sanierung und den Einsatz erneuerbarer Energien beinhaltet. Das Besondere: Die Stadt bietet allen interessierten Bewohner*innen der EnergieQuartiere kostenfreie Basis-Energieberatungen sowie Thermografie- und Luftdichtigkeits-Messungen durch zertifizierte Energieberater*innen an. Jede Beratung wird individuell durchgeführt und baut auf dem aktuellen energetischen Zustand des jeweiligen Gebäudes auf. Im Auftrag der Stadt Karlsruhe leitet die Karlsruher Energie- und Klimaschutzagentur (KEK) dieses Projekt in Kooperation mit dem Stadtplanungsamt, den Stadtwerken und den jeweiligen Ortsverwaltungen. Weitere Informationen unter https://www.kek-karlsruhe.de/projekte/karlsruher-energiequartiere.
INHALTE DES BEITRAGS
Prüfung der luftdichten Gebäudehülle mittels BlowerDoor Test
Luftdichtheit in Bestandsgebäuden bislang wenig beachtet
Ergebnisse der BlowerDoor Messung in den Karlsruher Energiequartieren
Einsparpotenziale durch Optimierung der Gebäudehülle
Gute Gründe für die Luftdichtheit der Gebäudehülle
Lüften ist wichtig. Pro Person sind 30 m³ Frischluft pro Stunde angemessen. Eine kontrollierte Lüftung kann durch manuelles Fensteröffnen oder mittels Lüftungsanlage erfolgen. Die Gebäudehülle ist in einem gewissen Maße auch durch vorhandene Fugen und Ritzen luftdurchlässig. Sind jedoch zu viele Undichtheiten in der Gebäudehülle vorhanden, entstehen ungewollte zusätzliche Lüftungswärme- bzw. Energieverluste.
Prüfung der luftdichten Gebäudehülle mittels BlowerDoor Test
Luftdichtheitsqualitäten in Bestandsgebäuden stehen im Zuge der Klimakrise und Verteuerung von Energiepreisen heute deutlich stärker im Fokus. Die luftdichte Gebäudehülle wird mit dem BlowerDoor Test geprüft. Für die Messung wird ein BlowerDoor Ventilator in eine Außentür des Gebäudes eingesetzt. Alle weiteren Außentüren und Fenster werden geschlossen, alle Innentüren des Gebäudes bleiben geöffnet. Für die BlowerDoor Messungen in den Karlsruher EnergieQuartieren Karlsruhe wurde das 1-Punkt-Messverfahren bei Überdruck gewählt. Dazu wird mit Hilfe des BlowerDoor Ventilators kontinuierlich so viel Luft in das Gebäude geblasen, dass ein nicht spürbarer Überdruck von 50 Pascal im Gebäude erzeugt wird. Während des Gebäuderundgangs wird geprüft, ob alle Öffnungen auch bei Überdruck geschlossen bleiben. Stichpunktartig wurden ggf. einige Leckagen lokalisiert. Die Luftwechselrate n5o gibt Aufschluss darüber, wie oft die Luft im gesamten Gebäude unter Prüfbedingungen ausgetauscht wird.
(Infoblatt zur BlowerDoor Messung)

Das Prinzip der BlowerDoor Messung bei Unterdruck. Wird das Überdruckverfahren gewählt, wird durch das BlowerDoor Gebläse Luft ins Gebäudeinnere geblasen. Die Luft dringt durch Ritzen und Fugen nach außen. (Quelle: BlowerDoor GmbH)

Bild: Messgeräteaufbau in den Karlsruher EnergieQuartieren (Quelle: KEK)
Luftdichtheit in Bestandsgebäuden bislang wenig beachtet
Die Luftdichtheit im Gebäudebestand wurde in Deutschland bislang kaum untersucht. Einen Anfang mit einer ersten größeren Untersuchungsreihe hat die Karlsruher Energie- und Klimaschutzagentur (KEK) in den letzten Monaten unter Leitung von Dr. Bernd Gewiese gemacht. Bei 23 Bestandsgebäuden wurde der Dichtheitskennwert bzw. die Luftwechselrate n501) mittels BlowerDoor Messung bestimmt. Ein niedriger n50-Wert (z.B. n50 = 0,6 pro Stunde 2)) bedeutet, das Gebäude verfügt über eine sehr gute Luftdichtheit. Ein hoher n50-Wert (z.B. n50 = 9 pro Stunde) bedeutet, dass das Gebäude sehr luftdurchlässig ist und dadurch einen erhöhten Energieverbrauch sowie Mängel beim Wohnkomfort aufweist.
Ergebnisse der BlowerDoor Messung in den Karlsruher Energiequartieren

Diagramm 1 (Quelle: BlowerDoor GmbH)
Das Diagramm 1 zeigt die 23 Messergebnisse jeweils als blauen Punkt. Der jeweilige n50-Wert wird links abgelesen, die zusätzlichen unnötigen bzw. vermeidbaren Lüftungsenergieverluste unten. Die Spannbreite der gemessenen n50-Werte beträgt 1,0 bis 11,4 Luftwechsel pro Stunde. Bei 10 der 23 Gebäude beträgt die Luftwechselrate n50 kleiner oder gleich 3,0 pro Stunde, der normgerechte Grenzwert für Gebäude mit Fensterlüftung (n50 ≤ 3,0/h3)) wurde erreicht. Dieser ist im Diagramm rot markiert, ebenfalls der dazugehörige zusätzliche Lüftungswärmeverlust von 12 kWh pro m² Wohnfläche im Jahr.
Werden Messwerte n50 größer 3,0 pro Stunde ermittelt, sollten die Ursachen für die vorhandenen Undichtheiten genauer untersucht und behoben werden.
Einsparpotenziale durch Optimierung der Gebäudehülle
Die ungefähre rechnerische Energieeinsparung kann aus Diagramm 1 abgeschätzt werden, indem Sie die Differenz zwischen Messwert und geschätzten Zielwert bilden. Beträgt der Messwert n50 beispielsweise 8,1 pro Stunde, ergibt sich daraus ein zusätzlicher vermeidbarer Lüftungswärmeverlust von 32 kWh pro m² und Jahr. Wird die Luftwechselrate verbessert und der Zielwert von n50 ≤ 3 Luftwechsel pro Stunde erreicht, verringert sich der geschätzte Energieverlust auf 32 – 12 = 20 kWh pro m² und Jahr. Hinzukommt, dass nach einer Abdichtungsmaßnahme von einer verbesserten Behaglichkeit im Gebäude ausgegangen werden kann. Angemerkt sei, dass Luftdichtheit nur eine Komponente bei den Heizwärmeverbräuchen darstellt. Die Effektivität der Heizungsanlage und der Zustand der Dämmung spielen ggf. eine noch bedeutendere Rolle bei den Heizenergieverbräuchen.
Bei den Messungen in den Karlsruher EnergieQuartieren wurde festgestellt, dass die meisten und auch größten Leckagen aus Undichtheiten in den oberen Geschossdecken resultierten. Bei einem der geprüften und bereits sanierten Altbauten konnten Risse in Holzbrettern und Balken für die erhöhte Luftwechselrate verantwortlich gemacht werden. Bei einem gemessenen Luftwechsel von 10 pro Stunde folgt aus dem Diagramm ein zusätzlicher Luftwärmeverlust von 40 – 12 = 28 kWh pro Quadratmeter und Jahr. Beträgt die Wohnungsgröße 100 m² Wohnfläche, ergeben sich daraus 2.800 kWh/a. Bei einem Gaspreis von 0,24 €/kWh entstehen durch das undichte Gebäude zusätzliche Heizkosten in Höhe von 672,- € pro Jahr. Dies macht deutlich, warum insbesondere auch im Bestandsbau eine Abdichtung des Gebäudes lohnend ist und sich in Ihrem Geldbeutel positiv bemerkbar macht.

Archivbild von einer Unterdruckmessung. Beide Aufnahmen zeigen als Normal- und Wärmebild ungefähr den gleichen Deckenausschnitt einer luftdurchströmten obersten Geschossdecke. Auf dem Wärmebild (Thermogramm) zeigen die dunklen (kühlen) Stellen an, wo die Luft während des BlowerDoor Tests einströmt. (Quelle: BlowerDoor GmbH)

Bild aus der KEK Messreihe: Luftleckagen im Bereich einer in der Sanierung befindlichen Decke (Quelle: KEK)

(Quelle: BlowerDoor GmbH)
Auch wenn der Grenzwert für Neubauten n50 ≤ 3,0 pro Stunde eingehalten wird, kann es sinnvoll sein, unerwünschte Undichtheiten in der Gebäudehülle zu verschließen, um beispielsweise die Behaglichkeit oder den Schallschutz zu verbessern. Oft reicht schon ein geringer Aufwand, um die Luftdichtheit zu optimieren: Als Beispiel seien Zugerscheinungen an Fenstern genannt, die möglicherweise mit einer verbesserten Einstellung der Fensterflügel oder dem Austausch von Dichtungen abgestellt werden können.
Vor Sanierungen ist die Prüfung der Gebäudeluftdichtheit unbedingt zu empfehlen, um für die Sanierung eine funktionale Luftdichtheitsebene besser planen und ausführen zu können (mehr Infos dazu unter www.luftdicht.info).
Glossar:
1) n50 bedeutet Luftwechsel pro Stunde bei 50 Pascal Prüfdruck, das ist der normgerechte Prüfdruck bei BlowerDoor Messungen. 50 Pascal entspricht einem Differenzdruck von 5 kg/m², das ist ein geringer Differenzdruck. Zum Vergleich: Bei einem starken Sturm werden häufig 100 Pascal und mehr erreicht.
2) n50 = 0,6 pro Stunde bedeutet, das Gebäudeluftvolumen wird unter Prüfbedingungen
0,6 Mal pro Stunde ausgetauscht.
3) Der Normgrenzwert der Luftdichtheit für Neubauten mit Fensterlüftung beträgt
n50 ≤ 3,0 pro Stunde, für Gebäude mit Lüftungsanlage ist der Wert n50 ≤ 1,5 pro Stunde und für Passivhäuser n50 ≤ 0,6 pro Stunde. Für bestehende Altbauten gibt es noch keine normativen Anforderungen. Im Falle einer umfassenden Gebäudesanierung wird empfohlen, den Grenzwert für Neubauten einzuhalten (WTA Merkblatt 6-9)