CO2-/Feuchte-geregelte Bedarfslüftung (Demand Controlled Ventilation)

Regelung des Luftvolumenstroms nach realer Belegung/Luftqualität statt nach Zeitplan oder Maximalwerten.

Wie funktioniert CO2-geregelte Bedarfslüftung?

Konventionelle raumlufttechnische Anlagen fördern häufig konstante Luftmengen nach Zeitplan oder sogar dauerhaft den Auslegungswert für Vollbelegung. Bei der bedarfsgeregelten Lüftung (Demand Controlled Ventilation, DCV) messen CO2- und Feuchtesensoren in den Zonen die tatsächliche Luftqualität. Steigt die CO2-Konzentration durch anwesende Personen, erhöht die Regelung den Volumenstrom über Frequenzumrichter an den Ventilatoren und Volumenstromregler in den Kanälen; bei leeren Räumen fährt sie ihn auf ein Minimum zurück. Der Effekt ist doppelt: Der Wärmebedarf für die Zuluft sinkt proportional zur Luftmenge, der Ventilatorstrom sogar überproportional. Nach dem Affinitätsgesetz geht die Ventilatorleistung mit der dritten Potenz des Volumenstroms, sodass eine Halbierung der Luftmenge den Strombedarf auf etwa ein Achtel reduziert. In Gebäuden mit wechselnder Belegung liegt der mittlere Volumenstrom nur bei 40 bis 60 % der Auslegung.

Für welche Gebäude lohnt sich Bedarfslüftung?

Die Maßnahme zielt auf Nichtwohngebäude mit stark schwankender Belegung: Schulen und Hörsäle, Büros, Konferenzräume und Versammlungsstätten. Voraussetzung sind frequenzumrichterfähige Ventilatoren in der RLT-Anlage und eine frei programmierbare DDC-Regelung, in die die Sensorwerte eingebunden werden können. Bei älteren Anlagen ist die Nachrüstung des Frequenzumrichters oft der größte Teil der Investition. Nicht geeignet sind Anlagen mit konstantem Luftbedarf aus Prozess- oder Hygienegründen wie Reinräume und Operationssäle. Nebeneffekt in Schulen: Die Klassenräume erhalten genau dann volle Luftmenge, wenn sie belegt sind, was die Konzentrationsfähigkeit messbar verbessert.

Was bringt Bedarfslüftung konkret?

Die Lüftungsenergie sinkt um 25 bis 50 %. Die Einsparung berechnet sich aus dem bisherigen Lüftungsenergiebedarf und dem relativen mittleren Volumenstrom, potenziert mit einem Exponenten zwischen 1 (Wärme) und 3 (Ventilatorstrom). Eine Schule mit 80.000 kWh/a Lüftungsenergie, deren mittlerer Volumenstrom auf 50 % sinkt, spart rund 51.000 kWh/a an Wärme und Strom. Sensoren und Regelung kosten je nach Anlagengröße 5.000 bis 25.000 € in der Nachrüstung. Bei 15 Jahren Nutzungsdauer amortisiert sich die Maßnahme in 2 bis 5 Jahren und gehört damit zu den wirtschaftlichsten Eingriffen an bestehenden Lüftungsanlagen.

Energieträger

Erdgas, Heizöl, Fernwärme, Strom → Erdgas, Heizöl, Fernwärme, Strom

Einsparpotenzial

25-50 % Lüftungsenergie

Rechenbeispiel

Eine Schule betreibt ihre Lüftungsanlage bisher nach festem Zeitplan mit konstanter Luftmenge, unabhängig davon, ob Klassenräume belegt sind. Der Lüftungsenergiebedarf aus Wärme für die Zuluft und Strom für die Ventilatoren beträgt 80.000 kWh pro Jahr. Nach der Nachrüstung von CO2-Sensoren in den Zonen und einer bedarfsgeführten Regelung mit Frequenzumrichtern sinkt der mittlere Volumenstrom auf 50 % des Auslegungswerts, weil Räume in Pausen, Freistunden und außerhalb der Unterrichtszeit nur minimal belüftet werden. Mit einem mittleren Exponenten von 1,5 für die Mischung aus thermischer und elektrischer Einsparung ergibt sich: E_einsp = 80.000 × (1 − 0,5^1,5) = 80.000 × (1 − 0,354) = 80.000 × 0,646 = 51.680 kWh/a. Die Schule spart damit rund 51.000 kWh Wärme und Strom pro Jahr und erhält zugleich bei Vollbelegung die volle Luftmenge.

Investition & Amortisation

Sensoren + Regelung Nachrüst: 5.000-25.000 € je nach Anlagengröße · Nutzungsdauer: 15 a · Amortisation: 2-5 a

Anwendbarkeit

Voraussetzungen

Ausschlusskriterien

Typische Objekte

Häufige Fragen

Wie viel Energie spart eine CO2-geregelte Lüftung?

Eine CO2-geregelte Bedarfslüftung senkt die Lüftungsenergie um 25 bis 50 %. In Gebäuden mit wechselnder Belegung sinkt der mittlere Volumenstrom auf 40 bis 60 % der Auslegung. Da der Ventilatorstrom mit der dritten Potenz des Volumenstroms fällt, ist die Stromeinsparung überproportional. Eine Schule mit 80.000 kWh/a Lüftungsenergie spart rund 51.000 kWh pro Jahr.

Kann man CO2-Sensoren in eine bestehende Lüftungsanlage nachrüsten?

Ja, wenn die Ventilatoren frequenzumrichterfähig sind und die DDC-Regelung frei programmiert werden kann. CO2-Sensoren nach dem NDIR-Prinzip werden je Zone installiert und über Modbus oder Analogsignal an die Regelung angebunden. Bei älteren Anlagen mit ungeregelten Ventilatoren muss zusätzlich ein Frequenzumrichter nachgerüstet werden, was oft den größten Teil der Investition ausmacht.

Was kostet die Nachrüstung einer bedarfsgeregelten Lüftung?

Sensoren und Regelung kosten in der Nachrüstung 5.000 bis 25.000 € je nach Anlagengröße und Anzahl der Zonen. Bei einer Nutzungsdauer von 15 Jahren amortisiert sich die Maßnahme in 2 bis 5 Jahren. Sie gehört damit zu den wirtschaftlichsten Eingriffen an bestehenden RLT-Anlagen, insbesondere in Schulen, Hörsälen und Konferenzbereichen mit stark schwankender Belegung.

Welcher CO2-Wert gilt als Grenzwert für gute Raumluft?

Als Richtwert für gute Raumluftqualität gelten CO2-Konzentrationen unter 1.000 ppm. Die ÖNORM EN 16798-3 stuft die Raumluftqualität in Kategorien ein, wobei die Regelung typischerweise bei 800 bis 1.000 ppm die Luftmenge erhöht. Werte über 1.500 ppm gelten als hygienisch unzureichend und beeinträchtigen Konzentration und Leistungsfähigkeit spürbar.

Für welche Gebäude ist Bedarfslüftung nicht geeignet?

Bedarfslüftung eignet sich nicht für Anlagen, die aus Prozess- oder Hygienegründen einen konstanten Luftwechsel benötigen, etwa Reinräume, Operationssäle oder Labore mit Abzügen. Auch in Gebäuden mit gleichmäßig hoher Belegung während der gesamten Betriebszeit ist das Einsparpotenzial gering. Der Nutzen ist am größten bei stark wechselnder Belegung wie in Schulen, Büros und Versammlungsstätten.

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Normen & Quellen

Messpunkte in der EDM Toolbox

CO2-Sensoren (NDIR) sind das Herzstück - mehrere pro Zone. LineMetrics LM2 mit CO2-Sensor oder externe Modbus-Sensoren. Trendvergleich Belegung vs. Luftstrom als Dashboard.

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