Einregulierung der Luftmengen: Jedes Ventil wird so weit gedrosselt, wie der schlechteste Strang ohnehin bremst

Zwei Abluftventile, beide auf 45 Kubikmeter pro Stunde ausgelegt, beide vom selben Gerät versorgt. Das eine sitzt im Bad vier Meter vom Lüftungsgerät entfernt, das andere in der Küche sechzehn Meter, gleiches Rohr, gleiche Größe. Wenn niemand etwas einstellt, bekommt das nahe Ventil 60 Kubikmeter pro Stunde und das ferne 30.

Das ist kein Montagefehler, sondern Strömungsphysik. Und es ist der Grund, warum eine Lüftungsanlage nicht mit der letzten Rohrschelle fertig ist, sondern mit einem Messgerät und einem Protokoll.

Der Umweg über den Exponenten zwei

Der Druckverlust einer Rohrstrecke wächst nicht proportional zum Volumenstrom, sondern näherungsweise mit dessen Quadrat. An einer Abzweigung liegt für beide Wege derselbe Druck an; die Luft verteilt sich also so, dass beide Strecken denselben Druckverlust erzeugen.

Im Beispiel oben hat der lange Weg das Vierfache an Widerstand. Gleicher Druckverlust bei vierfachem Widerstand heißt: der halbe Volumenstrom, denn zwei zum Quadrat ist vier. Aus dem Vierfachen an Rohrlänge wird also nicht ein Viertel, sondern die Hälfte der Luft. Bei 90 Kubikmetern pro Stunde Gesamtstrom ergibt das 60 zu 30 – eine Abweichung von je einem Drittel vom Sollwert, in beide Richtungen.

Die Folgen sind asymmetrisch. Im überversorgten Raum verschwindet Energie durch einen zu hohen Luftwechsel, und der Raum wird im Winter trocken. Im unterversorgten Raum bleibt Feuchte stehen – und genau dort war die Lüftung ursprünglich begründet worden. Die Sollwerte für Ablufträume stammen aus DIN 1946-6: 45 m³/h für Küche und Bad, 25 m³/h für ein separates WC. Die Norm rechnet außerdem mit vier Stufen, von der Lüftung zum Feuchteschutz über die reduzierte Lüftung und die Nennlüftung bis zur Intensivlüftung; eingeregelt wird auf die Nennlüftung, alle anderen Stufen folgen daraus.

Gedrosselt wird nach unten, nie nach oben

Ein Ventil kann Luft bremsen, aber keine erzeugen. Die einzige Korrekturrichtung ist deshalb: dem bevorzugten Strang Widerstand hinzufügen, bis er so schlecht dasteht wie der schlechteste. Im Beispiel bedeutet das, den Widerstand des kurzen Wegs zu vervierfachen – dann teilen sich 90 Kubikmeter pro Stunde gleichmäßig auf.

Das kostet etwas, und zwar messbar. Rechnet man den Druckverlust des Gesamtsystems vor und nach dem Abgleich mit denselben Einheiten durch, steigt er bei gleichem Gesamtvolumenstrom um den Faktor 2,25. Der Ventilator muss diesen Druck aufbringen, und seine Leistungsaufnahme steigt in derselben Größenordnung. Aus 25 Watt Dauerbetrieb werden dann eher 55.

Daraus folgt etwas Unbequemes: Die Mühe der Einregulierung ist ein direktes Maß dafür, wie ungleich das Kanalnetz geplant wurde. Ein Netz mit angeglichenen Weglängen und passend abgestuften Querschnitten braucht an den Ventilen fast keine Drosselung, weil die Verteilung schon durch die Rohrdimension stimmt. Ein Netz, in dem alles im selben Durchmesser sternförmig vom Gerät wegläuft, muss am Ende künstlich verschlechtert werden. Die Auslegung entscheidet also über den Stromverbrauch der nächsten zwanzig Jahre – was in die Planung der Luftkanäle der zentralen Lüftung gehört und nicht in den Abnahmetermin.

Die Zimmertür ist ein Bauteil der Anlage

Zuluft kommt in Wohn- und Schlafräume, Abluft geht aus Küche, Bad und WC. Dazwischen liegt der Flur, und die Luft muss unter oder durch die Türen. Ist dieser Überströmquerschnitt zu klein, baut sich im Zuluftraum ein Gegendruck auf, und das Ventil liefert weniger, als es soll.

Ein Türunterschnitt von einem Zentimeter über 90 Zentimeter Breite ergibt 90 Quadratzentimeter freien Querschnitt. Was davon übrig bleibt, entscheidet der Bodenbelag: Ein hochfloriger Teppich, eine später aufgebrachte Dämmunterlage oder eine Dichtungsleiste unter der Schlafzimmertür machen die Rechnung zunichte. Deshalb gilt für die Messung eine Regel, gegen die häufig verstoßen wird: Eingeregelt wird bei den Türstellungen des tatsächlichen Betriebs – Innentüren geschlossen, wenn sie nachts geschlossen sind. Wer mit offenen Türen misst, misst eine Anlage, die es so nie gibt.

Fehlt Überströmquerschnitt, ist die Lösung kein stärkeres Ventil, sondern ein Überströmelement: Türkürzung, Gitter im Türblatt oder ein Überströmkanal in der Wand. Ein Nebeneffekt ist die Schallübertragung zwischen den Räumen, weshalb die Ausführung nicht beliebig ist.

Wie gemessen wird, und was noch als richtig gilt

Gemessen wird an jedem Ventil mit einem Messtrichter, der den gesamten austretenden Strom erfasst, oder mit einem darauf abgestimmten Anemometer. Ein Flügelrad frei vor dem Tellerventil liefert einen Wert, der je nach Position um mehr schwankt, als die zulässige Abweichung insgesamt beträgt.

DIN EN 12599 legt für die Abnahme raumlufttechnischer Anlagen die maximal zulässige Messunsicherheit fest: ±15 Prozent für den Volumenstrom in den einzelnen Raum und ±10 Prozent für die Gesamtanlage. Die Ausgabe von 2013 hat diese Werte gegenüber der Vorgängerausgabe verschärft, bei der noch ±20 beziehungsweise ±15 Prozent galten. Im Eingangsbeispiel liegen beide Ventile mit einem Drittel Abweichung deutlich außerhalb – der Unterschied zwischen „ungünstig verteilt“ und „nicht abgenommen“ ist also kein Ermessen.

Eine gesetzliche Pflicht zur Einregulierung folgt daraus für ein Wohnhaus übrigens nicht. § 67 GModG verlangt eine selbsttätige Regelung der Volumenströme erst ab einem Zuluftvolumenstrom von 9 Kubikmetern pro Stunde und Quadratmeter versorgter Fläche; ein Einfamilienhaus mit 150 Quadratmetern und 180 Kubikmetern pro Stunde liegt bei rund 1,2 und damit weit darunter. Geschuldet ist die Einregulierung trotzdem – nicht aus dem Energierecht, sondern aus dem Werkvertrag und den anerkannten Regeln der Technik.

Die Bilanz am Gerät, und wo sie sicherheitsrelevant wird

Neben der Verteilung auf die Räume steht die Summe. Zuluft und Abluft sollen sich am Gerät weitgehend die Waage halten. Überwiegt die Abluft dauerhaft, entsteht im Haus ein Unterdruck, der Luft durch Undichtigkeiten der Hülle nachzieht – an Steckdosen, Rollladenkästen und Anschlussfugen, also genau dort, wo Feuchte in die Konstruktion gelangt. Überwiegt die Zuluft, drückt feuchte Raumluft nach außen in die Bauteile. Nebenbei sinkt bei einer unausgeglichenen Bilanz der Wirkungsgrad der Wärmerückgewinnung, weil ein Teil des Luftstroms keinen Gegenstrom findet.

Steht im Haus eine raumluftabhängige Feuerstätte – ein Kaminofen, ein alter Gasheizer, ein offener Kamin –, wird die Bilanz zur Sicherheitsfrage. Als Grenze gilt ein Unterdruck von 4 Pascal im Aufstellraum; darüber ist nicht mehr sichergestellt, dass die Abgase über die Abgasanlage ins Freie abziehen. Nachgewiesen wird das mit dem 4-Pa-Test nach den Arbeitsblättern des Schornsteinfegerhandwerks. Reicht das nicht aus, verlangen die Feuerungsverordnungen der Länder Sicherheitseinrichtungen: einen Differenzdruckwächter, der die Lüftung abschaltet, einen Fensterkontaktschalter oder eine Verriegelung. Diese Abstimmung gehört vor die Einregulierung, nicht danach – und sie gehört dem bevollmächtigten Bezirksschornsteinfeger vorgelegt.

Das Protokoll ist das eigentliche Ergebnis

Am Ende der Einregulierung steht ein Blatt, auf dem je Ventil vier Angaben stehen: Sollwert, gemessener Wert, Ventilstellung und die Gerätestufe, bei der gemessen wurde. Dazu Datum, Messgerät und die Türstellungen. Ohne dieses Protokoll ist die Einstellung ein Zustand, den niemand reproduzieren kann.

Genau das wird regelmäßig zerstört, und zwar von den Bewohnern selbst: Tellerventile lassen sich zum Reinigen herausdrehen, und wer sie ohne Markierung wieder einschraubt, hat die Einregulierung dieses Raumes aufgehoben. Ein eingeregeltes Ventil wird deshalb gekontert oder markiert und beim Reinigen nur abgewischt, nicht verstellt. Was regelmäßig tatsächlich gewechselt gehört, sind die Filter der Wohnraumlüftung – und weil ein zugesetzter Filter den Gesamtvolumenstrom senkt, verschiebt er die Verteilung mit.

Was Sie verlangen, bevor der Monteur geht

Bestehen Sie auf drei Dingen. Erstens auf dem ausgefüllten Einregulierprotokoll mit Soll- und Istwerten je Raum, nicht nur auf einer Gesamtsumme am Gerät. Zweitens auf der Angabe, bei welcher Gerätestufe und welchen Türstellungen gemessen wurde. Drittens, falls eine Feuerstätte vorhanden ist, auf der dokumentierten Abstimmung mit dem Schornsteinfeger.

Prüfen Sie danach selbst mit einem einfachen Test: Halten Sie an jedem Abluftventil bei Nennlüftung ein Blatt Papier vor die Öffnung. Bleibt es an einem Ventil haften und fällt am anderen sofort herunter, stimmt die Verteilung erkennbar nicht – und Sie haben einen Anlass, das Protokoll noch einmal gegen die Wirklichkeit zu halten. Für alles Feinere brauchen Sie einen Messtrichter, und den hat der Fachbetrieb.