Freie (natürliche) Lüftung
Vor- und Nachteile
Bei der freien Lüftung wird der Luftwechsel durch Gewichtsunterschiede der Luft - d. h. Auftrieb durch Temperaturdifferenz - und durch Druckunterschiede hervorgerufen. Aufgrund der Druckunterschiede strömt im Winter kalte Luft durch Fugen und Spalten ein, warme Luft steigt nach oben und wird nach außen abgeführt. Das führt insbesondere bei hohen, schachtartigen Räumen zu beträchtlichen Druckunterschieden. Die Folge ist ein hoher Luftwechsel und damit eine Auskühlung der Räume.
Die Steuerung der freien Lüftung erfolgt - in einem technisch am wenigsten aufwendigen System - durch den Nutzer selber. Der Nutzer ist als „Sensor“ für die Stoffkonzentration jedoch aufgrund der Adaptionsvorgänge der Sinne nur bedingt geeignet. Zudem kann eine Steuerung außerhalb der Nutzungszeit (z. B. Nachtlüftung) bei diesem System nicht vorgenommen werden. Daher ist man häufig dazu übergegangen, die Fensterflügel motorisch zu betreiben und die Steuerung über eine rechnergestützte Steuerungszentrale durchzuführen, die ihre Signale von „objektiven“ Sensoren erhält. Mit dieser potenziellen Verbesserung der Raumkonditionen gehen natürlich ein erhöhter Investitionsaufwand und eine Einregelungsphase bei Inbetriebnahme des Gebäudes einher.
Die Vorteile einer freien Lüftung liegen in der möglichen Individualität der Nutzung, der Aufrechterhaltung des Außenkontaktes für den Nutzer und i.d.R. auch einer verbesserten Akzeptanz höherer Innenraumtemperaturen. Die Nachteile bestehen in der Abhängigkeit von den klimatischen Bedingungen aber auch in der Reduktion der Schalldämmung bei geöffnetem Fenster (Anforderungen nach Arbeitsstättenrichtlinie, VDI 2719). Diese Nachteile können bei Ausführung einer mechanischen Belüftung, bei der die für die Belüftung erforderlichen Druckdifferenzen mechanisch bereitgestellt werden, weitestgehend vermieden werden.
Anforderungen an die freie Lüftung von Arbeitsräumen werden durch die Arbeitsstättenverordnung (ArbStättV) gestellt und durch die Arbeitsstättenrichtlinie 5 (ASR 5) konkretisiert.
Funktionsweise und Systeme
Natürliche Be- und Entlüftungssysteme werden im Wesentlichen durch ein physikalisches Gesetz geregelt: Warme Luft steigt nach oben, die Thermik wirkt dabei wie ein Motor und befördert die verbrauchte Luft durch steuerbare Lüfter im Dachbereich nach außen. Die Vorteile dieser Systeme sind:
- Es entstehen keine Stromkosten.
- Es gibt keine störenden Ventilatorengeräusche.
- Es ist ein variables, den wechselnden Anforderungen entsprechendes Lüftungsvolumen.
Zuluftöffnungen oder maschinelle Zuluftsysteme erhöhen die Wirksamkeit der Abluftöffnungen.
Bildnachweis: Essmann, Bad Salzuflen
