Zugluft und Luftgeschwindigkeit in Gebäuden
Zu stille Luft bringt Schimmel und Mief, Zugluft lässt frösteln. Der behagliche Bereich, warum Zugluft viel Energie kostet und was das Heizsystem ändert.
Die Luftgeschwindigkeit ist eine der sechs Größen, die die thermische Behaglichkeit bestimmen, und diejenige, die in Gebäuden am häufigsten falsch ausgelegt wird – in beide Richtungen, von Zugluft bis zu stehender Luft.
Zwei Fragen sollte man auseinanderhalten. Wie beeinflusst die Luftbewegung, wie behaglich sich ein Raum anfühlt? Und was bedeutet sie für die Heizkosten?
Behaglichkeit
Der Körper versucht, eine Kerntemperatur von etwa 37 °C zu halten, und gibt überschüssige Wärme durch Verdunstung, Konvektion, Wärmeleitung und Strahlung ab. Die Luftgeschwindigkeit wirkt direkt auf zwei dieser vier Wege: Strömt die Luft schneller über die Haut, geht die Wärme schneller verloren.
In einem genutzten Raum reicht der behagliche Bereich etwa von 0,2 bis 0,8 m/s, und welches Ende davon Sie wollen, hängt von der operativen Temperatur ab – der Kombination aus Lufttemperatur und mittlerer Strahlungstemperatur, die tatsächlich vorhersagt, wie sich ein Raum anfühlt. Bei operativen Temperaturen von 23 °C und darunter sind 0,2 m/s etwa das Maximum, bevor Luftbewegung als Zugluft empfunden wird. Ab 25,5 °C sind bis zu 0,8 m/s willkommen, weil man dann die Kühlung will.
Verstehen Sie diese Werte als Anhaltspunkte, nicht als Regeln. Kleidung, Stoffwechsel und sogar die Körperhaltung verschieben sie von Person zu Person erheblich – ein Argument dafür, den Nutzern eine lokale Regelung zu geben, statt auf einen Durchschnitt hin zu planen, dem niemand tatsächlich entspricht.
Das Problem mit Warmluftsystemen
Das Heizen über erzwungene Konvektion hat eine unbequeme Einschränkung eingebaut. Die Zuluft tritt meist hoch oben ein, und um die Wärme von einem Deckenauslass aus im Raum zu verteilen, muss sie mit Geschwindigkeit eingeblasen werden – häufig mit mehr als den 0,8 m/s, die noch als behaglich gelten. Ein System, das Sie wärmen soll, erzeugt also gleichzeitig das Gefühl von Zugluft und trocknet dabei die Luft aus.
Strahlungsheizungen umgehen dieses Problem vollständig: Sie brauchen keine Luftbewegung, um Wärme zu verteilen, weil sich die Wärme als Strahlung ausbreitet.
Aber auch nicht zu still
Hier geht es tatsächlich um das richtige Maß. Unterhalb von etwa 0,1 m/s verschlechtert sich die lokale Luftqualität – Feuchtigkeit, Staub und Krankheitserreger reichern sich an, statt sich zu verteilen. Genau deshalb schreibt eine sehr luftdichte Bauweise wie das Passivhaus eine mechanische Lüftung vor: Die natürliche Infiltration reicht dafür nicht mehr aus.
ASHRAE 62.1 empfiehlt für Wohnungen mindestens 0,35 Luftwechsel pro Stunde mit Außenluft. Der Bedarf schwankt je nach Gebäudetyp und Belegung enorm – ein Restaurant kann acht benötigen.
Lüftung und Zugluft sind nicht dasselbe. Das eine ist kontrolliert und gewollt, das andere ein unkontrollierter Verlust durch Undichtigkeiten.
Energie: was Zugluft kostet
Zwei Tatsachen bestimmen hier alles: Der Wärmeübergang nimmt mit der Luftgeschwindigkeit zu, und Wärme fließt immer entlang eines Gefälles von warm nach kalt.
Ein Gebäude warm halten
Ist es draußen kälter als drinnen, drängt die Wärme ständig nach außen. Aufhalten können Sie das nicht, nur verlangsamen – durch Dämmung der Wände, den Austausch alter Fenster und Türen und das Abdichten des Bestehenden.
Wärme nimmt den Weg des geringsten Widerstands, deshalb haben Schwachstellen ein Gewicht, das in keinem Verhältnis zu ihrer Fläche steht. Eine Wärmebrücke ist eine Schnellstraße nach draußen und leitet weit mehr Wärme ab, als ihre Größe vermuten lässt.
Die Luftgeschwindigkeit kommt über Zugluft ins Spiel, und die entsteht auf zwei Arten. Erstens durch Undichtigkeiten: nicht abgedichtete Fenster, Türen, Briefschlitze, Dachbodenluken, stillgelegte Kamine. Zweitens durch Temperaturunterschiede: Eine kalte Fläche wie eine Einfachverglasung erzeugt daneben einen Kaltluftabfall, ganz ohne Undichtigkeit.
Beides ist unbehaglich, und beides ist teuer. Das Erste wird unterschätzt, weil die einzelnen Spalten unbedeutend aussehen – doch viele kleine Löcher ergeben zusammen ein beträchtliches Loch, und die Luft, die hindurchströmt, ist Wärme, für die Sie bezahlt haben.
Dem Zweiten begegnet man, indem man die Fläche erwärmt, und genau hier hilft eine Strahlungsheizung direkt. Eine Wand oder Fensterlaibung, die nicht deutlich kälter ist als der Raum, erzeugt gar nicht erst einen Kaltluftabfall.
Ein Gebäude kühl halten
Kehrt man die Situation um, wird die Luftgeschwindigkeit zum Vorteil. Höhere Luftgeschwindigkeiten kühlen wirksam, und ein Gebäude, das auf Querlüftung ausgelegt ist, kann einen Großteil seiner Kühlung ganz ohne Strom erledigen.
Dämmung lohnt sich trotzdem: Sie verlangsamt die Überhitzung eines Raums und macht jede Klimaanlage wirksamer. Der Haken: Ein gut gedämmter Raum, der sich einmal überhitzt hat, braucht länger oder mehr Energie, um wieder abzukühlen.
Das Fazit für die Praxis
Dichten Sie die Undichtigkeiten ab, erwärmen Sie die kalten Flächen, lüften Sie gezielt statt zufällig, und meiden Sie Heizsysteme, die Luft auf Sie blasen müssen, um zu funktionieren.
Stimmen alle vier Punkte, haben Sie ein Gebäude, das bei niedrigerer Lufttemperatur behaglich ist – und daher kommt die Energieeinsparung tatsächlich.
