cci Forum: Nennluftvolumenstrom nach DIN SPEC 15240

Wir führen in unserem Unternehmen seit längerem Energetische Inspektionen nach § 12 EnEV durch und kommen bei der Definition des Nennluftvolumenstroms nach DIN SPEC 15240 immer wieder in Diskussionen. Die DIN SPEC 15240 erläutert unter 3.1.12 (gekürzt): „Der Nennluftvolumenstrom ist der Luftvolumenstrom, den der Ventilator des RLT-Geräts bei maximaler Anforderung tatsächlich fördert. Dieser Wert kann mit den Auslegungsdaten (Typenschild, Dokumentation) übereinstimmen. Aber Anlagen im Bestand sind meist umgerüstet worden. Deshalb ist der tatsächliche Nennluftvolumenstrom festzustellen und alle Kennzahlen sind darauf zu beziehen. Kann der Nennluftvolumenstrom nicht eingestellt oder gemessen werden, ist es zulässig, den Luftvolumenstrom im aktuellen Betriebszustand zu messen und die Daten auf den zu erwartenden Nennbetriebspunkt umzurechnen.“
Klärungsbedarf besteht in der Vorgabe, dass der tatsächliche Nennluftvolumenstrom festzustellen und die Kennzahlen darauf zu beziehen sind. Nach unserer Erfahrung werden Lüftungsanlagen nie im Nennluftvolumenstrom betrieben, auch nicht annähernd. Meist liegt eine Unterschreibung von 20 bis 30 % gegenüber dem Typenschild bzw. dem Datenblatt vor. Durch die Verringerung des Luftvolumenstroms reduziert sich die Leistungsaufnahme des Ventilators erheblich. Sofern nun die tatsächlichen Messwerte der typischen Anlagenbetriebsweise zur Beurteilung der Ventilatoreffizienz verwendet werden, fällt die Bewertung gut aus. Dies ändert sich dramatisch, wenn man die Messergebnisse auf den Nennluftvolumenstrom umrechnet. Nun fällt die Anlage in der Effizienz gegenüber den Vergleichswerten EnEV 2007 und 2009 vergleichsweise schlecht aus (siehe Abbildung: https://cci-dialog.de/branchenticker/2015/kw08/bilder/24639.jpg).
Die Kritik, die wir an der Vorgehensweise üben, ist, dass die Beurteilung auf Basis des Nennluftvolumenstroms nichts mit der tatsächlichen Betriebsweise der Anlage zu tun hat. Sofern der Kunde die in den Berichten aufgeführten Einsparmaßnahmen durchführt und später nicht die erwartete Energieeinsparung realisiert, fürchten wir massive Kritik an der Vorgehensweise entsprechend der Normung. Wird für die Beurteilung der tatsächliche Betriebspunkt verwenden, treffen die Einsparmaßnahmen tatsächlich zu, aber es wird gegen die Vorgehensweise der DIN SPEC 15240 verstoßen. Wie sollte richtig verfahren werden?

Antworten der Leser

1.
DIN SPEC 15240 3.1.12 liefert (zumindest) eine Teilantwort.
1. Es gibt einen Nennluftvolumenstrom laut Typenschild. Dieser wird aber nicht mehr gefahren, weil die Anlage umgearbeitet wurde. Ein neuer Wert kann höher oder niedriger liegen.
2. Dann ist der aktuelle Nennluftvolumenstrom durch den Inspektor zu bestimmen. Im allgemeinen der Wert der unter den derzeitigen Randbedingungen maximal gefahren wird (Wenn man so will Bezugs-Nennluftvolumenstrom)
3. Auf diesen Wert sind die Kennzahlen zu beziehen. Dieser Wert ist ein Benchmark ohne die Berücksichtigung ob die Luftmenge in der Anlage im VVS-Betrieb zeitweise weiter reduziert werden kann oder nicht. Dieser Wert hat auch ausdrücklich nichts mit einer Wirtschaftlichkeitsbetrachtung zu tun, weil dabei ohnehin die Laufzeiten, Preise usw. berücksichtigt werden müssen. Insoweit vergleichbar mit dem Abgasverlust des Kessels, der alleine keine Wirtschaftlichkeitsbewertung zulässt.
4. Wenn jetzt gemessen wird, dann kann es passieren, dass auch der aktuelle Nennluftvolumenstrom nicht bei der Messung eingestellt werden kann.
5. Dann ist bei dem Vorgefundenen zu messen
6. Und diese Werte sind auf den aktuellen Nennluftvolumenstrom umzurechnen. Nicht auf den laut Typenschild. Damit wäre dieser Kennwert quasi entsprechend dem Nennluftvolumenstrom, den ein neues Gerät haben sollte um genau die vorgefundene Aufgabe wieder abzudecken.

Grundsätzlich ist eine Wirtschaftlichkeitsbetrachtung nicht Bestandteil der Energetischen Inspektion, es ist eine optionale Leistung. Explizit berücksichtigt der Kennwert keine Randbedingungen für einen VVS Betrieb aus. Das ist eine gewisse Unzulänglichkeit, aber hier besteht die Schwierigkeit, dass eine Bestimmung eines Jahresmittelwertes des Luftvolumenstromes normalerweise in der realen Anlage schwer möglich sein wird. Bloße Annahmen eines solchen Kennwerts würden dazu führen, dass jeder einen anderen Wert wählt und deshalb dann die Vergleichbarkeit der Kennwerte über viele Anlage nicht mehr möglich wäre. Ziel des Kennwerts war genau nicht eine Wirtschaftlichkeit zu ermitteln, sondern mögliche Schwachstellen zu finden, die durch eine folgende Wirtschaftlichkeitsbewertung ggf. abgestellt werden kann. Siehe auch Analogie Heizkessel: Ein Kessel mit 30 % Abgasverlust ist durchaus schlecht aber wirtschaftlich ist der Tausch nicht zu rechtfertigen, wenn er nur eine Stunde im Jahr in Betrieb ist.

Claus Händel, Technischer Referent, Fachverband Gebäude-Klima (FGK), Bietigheim-Bissingen, 27.02.2015

2.
Zunächst ist die gesetzliche Anforderung der Energetischen Inspektion von Klimaanlagensystemen nach § 12 EnEV auseinanderzuhalten von den Kennwertberechnungen nach DIN SPEC 15240 und weiteren Normen. Die EnEV verweist auf keine Norm, sondern lässt dem Inspekteur freie Hand, aufgrund seines Sachverstands zu entscheiden, welche Erkenntnisse er über die Anlagen gewinnen muss, um qualifizierte Aussagen für die Bewertung und Verbesserungsvorschläge abzuleiten. Sie fordert an keiner Stelle eine Messung, sie schließt sie aber auch nicht aus. Die DIN SPEC 15240 wurde als Regelwerk entwickelt, um hier für einen durchschnittlichen Fall einer verbreiteten Anlage eine ungefähre Anleitung für die Durchführung der Energetischen Inspektionen den Inspekteuren an die Hand zu geben, erhebt aber auch nach ihrem Wortlaut nicht den Anspruch, alle Situationen damit abdecken zu können.
Daher sollte bei erheblichen Abweichungen vom Nennluftvolumenstrom und vorhandenem/gemessenem Volumenstrom die Ursache abgeklärt werden (absichtliche Regeleinstellung, Strömungswiderstände im Luftweg, die zu geringerer Effizienz führen, Undichtigkeiten/Kurzschlüsse der Luftströmung …) und der real erforderliche Lüftungsbedarf mit dem vorgefundenen Zustand und dessen Ursachen verglichen werden. Insbesondere ist immer das Gesamtsystem zu betrachten, bestehend bei größeren Gebäuden häufig aus einer Mehrzahl an Lüftungs- und Umluftgeräten usw. mit zugehöriger Kälteerzeugung und -bereitstellung sowie Rückkühlung.
Der Vergleich eines bei reduziertem Volumenstrom laufenden Lüftungsgeräts mit Vergleichs-Kennwerten, die für den Nennvolumenstrom eines jeweiligen Geräts (bzw. eines Durchschnitts-Geräts bzw. eines den EnEV-Anforderungen gerade genügenden Geräts) berechnet wurden, ist grundsätzlich interpretationsbedürftig. Zum Vergleich von Gesamtgeräten hinsichtlich ihres technologischen Stands macht er keinen Sinn. Zur Frage, ob bei reduziertem Bedarf jedoch das Gerät komplett erneuert (und ein kleineres eingebaut) oder nur der Ventilator getauscht werden soll, macht er aber durchaus Sinn. In einem (inzwischen zu) großen Gerät, das mit sehr niedrigen Strömungswiderständen wegen geringen Strömungsgeschwindigkeiten arbeitet, kann nämlich auch bei fortgeschrittenem Alter ein effizienter (neuer, kleinerer) Ventilator hinsichtlich der Luftförderung und teilweise auch anderer Effizienzkriterien eine wirtschaftlich durchaus interessante Lösung im Vergleich zu einer Kompletterneuerung sein. Dies hängt vom Einzelfall (Wärme-/Kälterückgewinnung, Qualität Register, Filterung …) ab. Ein Inspektionsbericht, der in einem solchen Fall auf diese Aspekte nicht eingehen würde, wäre nicht sachgerecht. Ein Inspektionsbericht, der nur die mit vertretbarem Aufwand im laufenden Betrieb feststellbaren Kennwerte ermittelt, daraus und aus der sonstigen Einschätzung des Geräts und des gesamten Anlagensystems aber mit der nötigen Sachkunde die richtigen Rückschlüsse für Verbesserungsempfehlungen zieht, ist auf jeden Fall vorzuziehen.

Werner Niklasch (Sachverständiger/Fachreferent Energieeffizienz, Bauphysik und Klima, Produktmanager Energetische Inspektion gebäudetechnischer Anlagen TÜV Süd), 27.02.2015

3.
Die DIN SPEC 15240 definiert den Nennluftvolumenstrom (unabhängig von anderen, bestehenden Definitionen), in dem sie angibt, dass dies der Luftvolumenstrom bei maximaler Anforderung ist. Ich interpretiere „maximale Anforderung“ so, dass zum Beispiel alle Klappen (VVS-Regler etc.) geöffnet sind und der Ventilator auf hoher Lüfterstufe bzw. höchst möglicher Drehfrequenz betrieben wird. Mit dieser Einstellung wird der Luftvolumenstrom bestimmt und die entsprechenden Werte für Wirkleistung und stat. Druckerhöhung gemessen. Dies sollte auch konform mit Anmerkung 1 in Pkt. 3.1.12 der DIN SPEC 15240 sein und entspricht den vorgefundenen Bedingungen, unter denen eine RLT-Anlage bei der energetischen Inspektion untersucht wird. Die Luftmengenmessung kann ja auch nur eine Momentaufnahme sein, da sich zum Beispiel durch Filterverschmutzung etc. die Luftmenge ständig ändern wird.
Nach der Verordnung (EU) Nr. 1253/2014 der EU-Kommission vom 7. Juli 2014 zur Durchführung der Richtlinie 2009/125/EG des Europäischen Parlaments und des Rates hinsichtlich der Anforderungen an die umweltgerechte Gestaltung von Lüftungsanlagen wird der angegebene Auslegungsluftvolumenstrom einer RLT-Anlage bei Normluftbedingungen von 20 °C und 101.325 Pa, wenn die Anlage vollständig (zum Beispiel einschließlich der Filter) und nach den Herstelleranweisungen eingebaut ist, als „Nennluftvolumenstrom (qnom) (in m³/s)“ bezeichnet. Mit dieser Definition ließe sich ausschließen, dass der Nennluftvolumenstrom einer RLT-Anlage im Rahmen einer energetischen Inspektion mit vertretbarem Aufwand normgerecht eingestellt und ermittelt werden kann.
Betreffend Anmerkung 2 in Pkt. 3.1.12 kann ich eigentlich nur sagen, dass, wenn keine Einstellung der maximalen Anforderung vor Ort vorgenommen werden kann – sowie keine Luftmengen, Wirkleistungen, Drücke etc. gemessen werden können – die Durchführung einer energetischen Inspektion an dieser Anlage wenig sinnvoll ist. Es geht ja darum, den aktuellen Zustand der RLT-Anlage aufgrund von Messwerten zu untersuchen und nicht theoretische Annahmen zu treffen. An RLT-Anlagen, die keine entsprechenden Messstellen aufweisen, müssen ggf. Messstellen zur Luftmengenermittlung erstellt bzw. an Luftein- oder auslässen entsprechende Messungen vorgenommen werden.
Die Abschätzung von Energieeinsparungen durch Optimierungen an der Anlagentechnik sollte m. E. nach nicht anhand der Momentaufnahmen während einer energetischen Inspektion erfolgen (Wirtschaftlichkeitsberechnungen sind ohnenhin nach § 12 EnEV nicht gefordert). Hier sollte man auf tatsächliche Energieverbrauchswerte (wenn vorhanden) der Anlagen zurückgreifen, mit denen eine qualifizierte Aussage zum historischen Verbrauch im Vergleich mit vorhandenen Energie-Benchmarks getroffen werden kann, bzw. zunächst empfehlen, eine entsprechende Zählertechnik nachzurüsten und nach einer festzulegenden Messperiode die aufgezeichneten Daten zu analysieren. Mit der Einrichtung eines Energiemanagementsystems ggf. nach DIN EN ISO 50001 können außerdem noch weitere schlummernde Reserven im Energieverbrauch seiner Anlagen aufgedeckt werden.

Dan Hildebrandt, Ingenieurbüro TGA-Effizienz, Leipzig, 27.02.2015

Artikelnummer: cci38718

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