Suchen Sie nach etwas anderem?

Besuchen Sie einen Bereich, der Ihrem Interesse entspricht, und erfahren Sie mehr über Luftqualität und die von uns angebotenen Produkte.

home_icon

Für Zuhause

explore_icon_grey

Für Unternehmen

bag_icon_grey

Für Profis

Stornieren

Was wir messen: Differenzdruck in Gebäuden

Airthings

Airthings

Januar 20, 2022

Laut neuesten Berichten müsste der Gebäudesektor bis 2050 CO2-neutral sein, um die globale Erwärmung unter dem Grenzwert von 2 °C zu halten1. Solange die CO2-Emissionen in diesem Bereich höher sind, als die Emissionen des gesamten Verkehrssektors, sind wir noch weit von diesem Ziel entfernt2

Weltweit entfallen 55 % des Strombedarfs auf Gebäude, 6,6 % der CO2-Emissionen3 gehen auf gewerblich genutzte Gebäude zurück, das entspricht dem Dreifachen der Emission der weltweiten Waldrodungen4. Was können wir dagegen tun? Lesen Sie weiter, um mehr zu erfahren.

Inhalt:
1. Was ist ein Differenzdruck?
2. Warum ist es wichtig, den Differenzdruck in Ihrem Gebäude zu überwachen und zu kontrollieren?
3. Was wirkt sich auf den Differenzdruck in Ihrem Gebäude aus?
4. Wie kann man den Differenzdruck in Ihrem Gebäude steuern?

1. Was ist Differenzdruck?

Im Freien wird der Luftdruck durch das Gewicht der Luftmoleküle in der Atmosphäre erzeugt, die auf Sie einwirken. In Gebäuden oder anderen geschlossenen Räumen gibt der Luftdruck an, wie stark die Luft auf die Wännde und alle im Raum befindlichen Gegenstände einwirkt. Der Luftdruck hängt von der Temperatur und der Konzentration der Luftmoleküle im Raum ab. 

Ganz allgemein wird mit Druck die Kraft beschrieben, die auf einen bestimmten Bereich ausgeübt wird5, der Luftdruck hingegen gibt an, wie viel die Luftmoleküle auf alles um sie herum einwirkt6. Der Differenzdruck beschreibt den Unterschied zwischen dem Luftdruck in zwei verschiedenen Bereichen, zum Beispiel innerhalb und außerhalb eines Gebäudes. So können Sie den Luftstrom verstehen und vorhersagen und gleichzeitig Luftlecks in Ihrem Gebäude zu vermeiden. 

Genauso wie Menschen versucht Luft, wenn möglich, sich von Stellen zu entfernen, an denen ein hoher Druck herrscht. Wenn es kein Hindernis gibt, wie ein Knoten, der einen Ballon verschließt, entweicht die Luft aus dem Inneren ins Freie, von einem hohen zu einem niedrigeren Druck. Der relative Druck sowohl innerhalb als auch außerhalb eines Gebäudes ändert sich ständig, d. h. die Luft versucht jederzeit, entweder in das Gebäude hineinzukommen oder ins Freie zu entkommen. 

2. Warum ist es wichtig, den Differenzdruck in Ihrem Gebäude zu überwachen und zu kontrollieren?

In den USA werden 71 % des Stroms und 54 % des Erdgases für Gebäude benötigt. Außerdem entfallen 40 % der Treibhausgasemissionen auf Gebäude, so die Berkeley Labs7. Undichte Stellen an einem Gebäude abzudichten hat daher eine unmittelbare Auswirkung und kann den Energieverbrauch wesentlich senken. 

Bereits kleine Änderungen des Differenzdrucks können sich spürbar auf den Luftaustausch auswirken und die Lebensdauer Ihres Gebäudes beeinflussen. Aber nicht nur der Luftstrom selbst beeinträchtigt das Raumklima, vielmehr können negative Druckunterschiede zu höheren Konzentrationen bei flüchtigen organischen Verbindungen, CO2, Feinstaub und sogar Mikroben in Ihrem Gebäude führen8. Es wird zwar allgemein angenommen, dass gewerblich genutzte Gebäude luftdichter sind als Wohngebäude, allerdings haben Untersuchungen ergeben, dass dies nicht der Fall ist9. Daher ist es bei allen Gebäuden wichtig, den Differenzdruck zu ermitteln. Bei den meisten Gebäuden kommt es zudem darauf an, einen Differenzdruck von 0 zu erhalten, um die negativen Auswirkungen eines unkontrollierten Luftstroms zu vermeiden. 

Vor der Covid-19-Pandemie entfielen 30 % des Energiebedarfs von Gebäuden auf die Belüftung und das Entweichen von Luft. Jetzt, wenn mehr und mehr Menschen wieder an ihren Arbeitsplatz zurückkehren und Gebäude wieder stärker belüftet werden, um das Risiko der Verbreitung von Viren zu verringern, ist davon auszugehen, dass auch der Energiebedarf weiter steigt10.

Energieverluste

Wenn es zu einem Druckunterschied zwischen dem Inneren eines Gebäudes und der Außenluft kommt, entweicht Luft aus dem Gebäude oder wird in das Innere gesaugt. Dies kann unterschiedliche Probleme zur Folge haben. 

Wenn im Winter warme Luft aus undichten Stellen ins Freie entweicht, ist es buchstäblich so, als würden Sie ihr Geld aus dem Fenster werfen. Ein Gebäude zu heizen kann eine sehr kostspielige Angelegenheit sein. Tatsächlich sind das Beheizen und Kühlen von Gebäuden für 40 % des Energiebedarfs von Gebäuden verantwortlich11. Weltweit entfallen 28 % der durch die Energieproduktion verursachten Kohlendioxidemissionen12 und 55 % des weltweiten Stromverbrauchs13 auf den Betrieb von Gebäuden. Die Reduzierung dieser Energieverschwendung kann den CO2-Fußabdruck Ihres Gebäudes erheblich verringern.

Temperaturstabilität und Gebäudekomfort

Zugige Räume sind unangenehm - für Ihre Mieter, Mitarbeiter, Besucher und alle anderen Personen, die sich dort aufhalten. Wenn sich die Personen in einem Raum unwohl fühlen, drehen sie im Winter vermehrt die Heizung auf oder stellen im Sommer die Klimaanlage höher. Allerdings lässt sich so das Problem nicht lösen. Die Temperatur konstant zu halten und Zugluft zu vermeiden sind zwei wichtige Faktoren, um den Energiebedarf zu senken und das Wohlbefinden der Menschen, die sich in einem Raum aufhalten, zu steigern. Menschen bringen bessere Leistungen14 und zahlen sogar mehr für Artikel15, wenn sie sich in einer angenehmen Umgebung befinden. Unbehagen aufgrund von Zugluft, die durch mangelnde Luftdichtheit in Gebäuden verursacht wird, führt unmittelbar zu einem erhöhten Energieverbrauch16. Und so kostet es Sie, als Eigentümer oder Manager eines Gebäudes sowohl Zeit als auch Geld17

Die Luftqualität wird beeinträchtigt

Auch die Luftqualität leidet, wenn ein Gebäude nicht luftdicht ist. Durch den Druckunterschied, der dazu führt, dass Luft aus ihrem Gebäude entweicht oder in dieses eindringt, bringt Außenluftschadstoffe, schädliche flüchtige organische Verbindungen (VOCs)18 oder gefährliche Stoffe wie Radon19 mit sich. Diese Schadstoffe machen sich als Staub oder Feinstaub erkenntlich, der sich manchmal auf der Innenseite der Fensterrahmen ansammelt. Wenn ein Gebäude hingegen zu luftdicht ist und nicht ausreichend belüftet wird, kann die Raumluftqualität auch durch eine höhere CO2-Konzentration und andere Verunreinigungen im Gebäude leiden20.

Gebäudequalität 

Abgesehen von den unmittelbaren Problemen, die durch mangelnde Luftdichtheit verursacht werden, müssen Sie auch die langfristigen Folgen bedenken. Der Luftdruck- und Temperaturunterschied zwischen dem Inneren eines Gebäudes und der Außenluft kann zur Bildung von Kondenswasser an Wänden führen. Wenn sich mehr Feuchtigkeit ansammelt, entsteht ein ideales Umfeld für die Bildung von Schimmel. Neben den gesundheitsschädlichen Auswirkungen von Schimmelpilzen verkürzt sich dadurch auch die Lebensdauer Ihres Gebäudes. 

Bei dem Gedanken an die Lebensdauer eines Gebäudes und seines Energie- und Ressourcenbedarfs denken viele Menschen erstmal daran, das Licht auszuschalten oder die Klimaanlage im Sommer niedriger zu stellen, um die Umwelt zu schonen. Dabei sollte man allerdings auch die Ressourcen bedenken, die für den Bau eines Gebäudes benötigt werden. Wenn die Entstehung von Kondenswasser die Integrität eines Gebäudes beeinträchtigt, werden für Reparaturen im Laufe der Lebensdauer weitere Ressourcen benötigt, bis das Gebäude früher als gedacht, ersetzt werden muss, was sich schließlich auf Ihren CO2-Fußabdruck und Ihre Geldbörse auswirkt.

Learn more about how you can use the  Airthings for Business solution to monitor your buildings Facility managers, get in touch   

3. Was wirkt sich auf den Differenzdruck in Ihrem Gebäude aus?

Es gibt drei wesentliche Faktoren, die sich auf den Luftdruckunterschied in Gebäuden auswirken: Wind, der sog. Kamineffekt und die Belüftung. Während die ersten beiden nicht zu kontrollieren sind, kann man mit den richtigen Daten und der geeigneten Technik versuchen, die Belüftung in Ihrem Gebäude in ein Gleichgewicht zu bringen. 

Wind weht um das Gebäude herum und verändert dabei den Luftdruck an der Außenseite, wodurch sich der Druckunterschied ändert. Luft wird an einigen Stellen in das Gebäude gezogen und entweicht an anderen aus diesem. Obwohl dies nicht überall ein großes Problem darstellt, kann es in sehr windigen Gegenden besonders problematisch sein. Dann kann die einzige Lösung darin bestehen, den Wind durch andere Gebäude zu blockieren oder hohe Bäume zu pflanzen, die Schutz bieten21.

Der Name des Schornstein- oder Kamineffekts zeigt schon, worum es sich dabei handelt. Es ist ein natürliches Phänomen, das den Gesetzen der Physik unterliegt. Ganz allgemein geht es darum, dass warme Luft aufsteigt und dadurch der Luftdruck in höheren Etagen eines Gebäudes steigt22. Dabei wird Luft aus dem Gebäude herausgedrückt. Wenn in den oberen Stockwerken Luft aus dem Gebäude entweicht, ändert sich der Luftdruck in den unteren Stockwerken und saugt mehr kalte Luft in das Gebäude. Diese neue kalte Luft wird wieder erwärmt, steigt nach oben und das Ganze beginnt von vorn. Und dieser Effekt hat einen weiteren Nachteil. Abgesehen davon, dass Ihre Stromrechnung steigt und Ihr CO2-Fußabdruck größer wird, weil Sie kontinuierlich heizen müssen, kann die Luft, die in Bodennähe in das Gebäude gesaugt wird, gefährliche Stoffe wie Radon enthalten23

Diese beiden natürlichen Phänomene lassen sich nicht verhindern, aber durch den richtigen Einsatz eines intelligenten Lüftungssystems können Sie die Auswirkungen minimieren. Mechanische Belüftungssysteme sind darauf ausgelegt, Luft in das, aus dem und um das Gebäude herum zu bewegen. Indem diese Systeme die CO2-Werte, Temperatur und Feuchtigkeit regulieren, sind sie entscheidend für ein angenehmen Raumklima. Allerdings sind die meisten Systeme noch nicht intelligent genug, den Differenzdruck zu berücksichtigen. Infolgedessen können sie zusätzliche Energie für das Heizen oder Kühlen der Luft verschwenden, die in die Gebäude gesaugt wird, während die temperierte Luft entweicht. Eine Möglichkeit, dies zu beheben, ist, Luftdichtheit von Gebäuden zu verbessern. Dies wiederum kann hohe Kosten mit sich bringen, insbesondere bei älteren Gebäuden24. Und wenn ein Gebäude zu luftdicht ist und nicht über ein geeignetes Belüftungssystem verfügt, besteht die Gefahr, dass verbrauchte Luft, im Inneren gefangen gehalten wird. Daher ist es notwendig, den Differenzdruck und die Raumluftqualität zu überwachen und auf schwankenden Luftdruck zu reagieren, um höchsten Komfort und einen effizienten Einsatz von Ressourcen zu gewährleisten.

4. Wie kann man den Differenzdruck in Ihrem Gebäude steuern?

Mit Airthings Balance for Business wird der Ausgleich des Differenzdrucks in Ihrem Gebäude zu einem Kinderspiel. Indem der Druck sowohl innerhalb als auch außerhalb des Gebäudes mit unseren proprietären Sensoren und unseren cloudbasierten Algorithmen überwacht wird, werden Sie automatisch über Druckunterschiede informiert. Wenn Sie diese Mitteilung in Ihr Belüftungssystem integrieren, kann dieses den Luftstrom dynamisch anpassen und den Differenzdruck so weit wie möglich minimieren. So sparen Sie Zeit und Geld und helfen, die Umwelt zu schonen.

New call-to-action

Referenzen: 

  1. https://www.worldgbc.org/news-media/every-building-planet-must-be-‘net-zero-carbon’-2050-keep-global-warming-below-2°c-new
  2. https://ourworldindata.org/emissions-by-sector
  3. https://www.ren21.net/wp-content/uploads/2019/05/GSR2021_Full_Report.pdf
  4. https://ourworldindata.org/emissions-by-sector
  5. http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbase/press.html
  6. https://www.oxfordlearnersdictionaries.com/definition/english/pressure
  7. https://eta.lbl.gov/research-development/buildings-energy-efficiency
  8. https://www.mdpi.com/1660-4601/15/2/230/htm
  9. https://journals.sagepub.com/doi/abs/10.1177/1744259111423085
  10. https://www.ren21.net/wp-content/uploads/2019/05/GSR2021_Full_Report.pdf
  11. https://doi.org/10.1016/j.rser.2014.08.039
  12. https://worldgbc.org/news-media/annual-report-2020
  13. https://www.ren21.net/wp-content/uploads/2019/05/GSR2021_Full_Report.pdf
  14. https://web.ornl.gov/sci/buildings/conf-archive/2007%20B10%20papers/047_Sandberg.pdf
  15. https://doi.org/10.1016/j.jcps.2013.11.003
  16. https://archive-ouverte.unige.ch/unige:129181
  17. https://web.ornl.gov/sci/buildings/conf-archive/2007%20B10%20papers/047_Sandberg.pdf
  18. https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0360132315301785?casa_token=3MehKz1IeUUAAAAA:RcMRzn6fAOrV9MCSn_VQycFGZ_DSewzqKtFCPi5s_0Xz8aREpWgXXeHx_NmNBXbm7En1UUtwIQ
  19. https://web.ornl.gov/sci/buildings/conf-archive/2007%20B10%20papers/047_Sandberg.pdf
  20. https://www.aivc.org/sites/default/files/members_area/medias/pdf/Inive/LBL/LBNL-53356.pdf
  21. https://www.ecohome.net/guides/2221/air-sealing-for-air-tightness-of-homes-relies-on-balancing-air-pressure-in-a-house/
  22. https://www.ecohome.net/guides/2221/air-sealing-for-air-tightness-of-homes-relies-on-balancing-air-pressure-in-a-house/
  23. https://web.ornl.gov/sci/buildings/conf-archive/2007%20B10%20papers/047_Sandberg.pdf
  24. https://patentimages.storage.googleapis.com/ec/61/8c/760eacc3ffcac5/WO2020167133A1.pdf

Get started Airthings for Business

Ready to learn more about how our solution can help your business breathe better?

B2B page illustration_Get started