St. Franziskus Hospital Münster

Energieverlustmessung an Rauchabzügen von Aufzugschächten

Ort:                       St. Franziskus Hospital, Münster

Datum:               19.03.2024

1. Anlass

Aufzugschächte verfügen über gesetzlich vorgeschriebene Öffnungen in Freie, welche sich im oberen Bereich des Aufzugschachtes befindet. Die Öffnungen ermöglichen im Brandfall dem Abzug von Brandgasen (Rauch), dienen aber parallel auch der Lüftung des Aufzugschachtes. Gesetzliche und normative Regelungen hierzu finden sich in der Baugesetzgebung (Landesbauordnung) sowie in der europäischen Aufzugrichtlinie und in den harmonisierten Normen der Reihe EN81.

Durch thermische Effekte entweicht eine nicht unwesentliche Menge an Wärmeenergie (Heizenergie) durch die Permanentöffnungen.

 

Aufzugschächte in neuen Gebäuden müssen seit Inkrafttreten des GEG (Gebäudeenergiegesetz) mit Systemen zur kontrollierten Entrauchung und Belüftung von Aufzugschächten (sog. Aufzugschachtentrauchungen) ausgerüstet sein. Anders sieht es im vorhandenen Baubestand aus: Hier gilt grundsätzlich Bestandsschutz, d. h. derzeit wäre die Ausrüstung von Aufzugschächten mit derartigen Systemen eine freiwillige Angelegenheit. Allerdings kann es im Einzelfall aus energetischen und kostenbilanziellen Ansätzen her sehr sinnvoll sein, derartige Technik nachzurüsten.

Die Messungen sollen Aufschluss darüber geben, ob eine Nachrüstung von Schachtentrauchungen wirtschaftlich sinnvoll durchführbar ist.

2. Messaufbau

 Im Falle der berichtsgegenständlichen Messungen handelt es sich um zwei Aufzugsschächte im St. Franziskus Hospital, an deren Rauchabzugsöffnungen temporär Messgeräte installiert wurden, um eine Indikation der Größenordnung des jährlichen Energieverlustes zu ermitteln. Hierzu wurde ein Anemometer (TSI VelociCalc 5725) in der jeweiligen Rauchabzugsöffnung installiert.

Das TSI VelociCalc 5725 zeichnet die Strömungsgeschwindigkeit und die Temperatur der ausströmenden Luft auf.

Mit einem zusätzlich installierten Temperaturlogger (DK320), welcher außerhalb des Gebäudes installiert wurde, wurde die Außentemperatur über den Messzeitraum geloggt.

Aus der Temperaturdifferenz und dem Volumenstrom ergibt sich rechnerisch die Verlustenergie:

Verlustenergie pro Jahr (kWh) = Luftverlustvolumen pro Jahr (m3) x spezifische Wärmekapazität Luft 0,00033 (kWh/m3 K)

Messung Feuerwehraufzug (Fabrik-Nr. ??)

 Öffnungsgröße 50 x 36 cm

Ø Luftgeschwindigkeit  1,54 m/s

Ø Volumenstrom            998 m3/h

Ø Innentemperatur        20,42 °C

Ø Außentemperatur      10,68 °C

Ø Energieverlust              3,21 kWh/h

Jahresenergieverlust     28.500 kWh       )*

Aufgrund der Tatsache, dass die Messung nahezu bei jahresdurchschnittlicher Außentemperatur stattgefunden hat, kann davon ausgegangen werden, dass der jährliche Heizenergieverlust bei ~ 28.500 kWh liegt.

 

)* Unter Berücksichtigung dessen, dass die Rauchabzugsöffnung durch das eingesetzte Lochblech im Querschnitt ca. 50% reduziert wurde und ein extrem hoher Strömungswiderstandsbeiwert vorliegt, ist davon auszugehen, dass das Einsparpotential bei Anpassung der Rauchabzugsöffnung ungefähr doppelt so hoch ist, wie die Messung ergeben hat.

Die derzeitige Rauchabzugssituation entspricht nicht den Anforderungen der Bauordnung von NRW.

 

Messung 2+3 Bettenaufzug (Fabrik-Nr. F101150)

Öffnungsgröße 1             vertikal50 x 50 cm

Öffnungsgröße 2            seitlich40 x 40 cm

 

Messung 2:

Ø Luftgeschwindigkeit   2.03 m/s

Ø Volumenstrom           1.823 m3/h

Ø Innentemperatur         23,23 °C

Ø Außentemperatur       13,62 °C

Ø Energieverlust           5,79 kWh/h

 

Messung 3:

Ø Luftgeschwindigkeit  0,88 m/s

Ø Volumenstrom            508,97 m3/h

Ø Innentemperatur        23,07 °C

Ø Außentemperatur      15,93 °C

Ø Energieverlust              1,68 kWh/h

Jahresenergieverlust (15,93°C)  65.400 kWh

Jahresenergieverlust (10,5°C)    85.500 kWh

 

Messung 2 und Messung 3 müssen kumuliert betrachtet werden, da es sich um zwei vorhandene Öffnungen desselben Aufzugschachtes handelt. Im Ergebnis beträgt der mittlere Energieverlust 7,5 kW/h bei einer mittleren Außentemperatur von 14,7°C.

Der Temperaturdurchschnitt im Messintervall lag bedingt durch die fortgeschrittene Uhrzeit und Sonneneinstrahlung um etwa 4,2 Grad über der Jahresdurchschnittstemperatur von Münster (10,5°C).

Um diesen Effekt bereinigt beträgt die durchschnittliche Verlustleistung ca. 85.000 kWh.

 

Fazit

Die Messung wurde nur über einen kurzen Zeitraum durchgeführt, allerdings unter repräsentativen Umgebungsbedingungen. Die Aufzüge befanden sich während der Messung im Normalbetrieb, was sehr wichtig ist. Zudem lag die Außentemperatur in einem Bereich, welcher eine sinnvolle Interpretation der Messergebnisse zulässt.

Selbstverständlich sind die Ergebnisse dieser Messung nicht ohne weiteres auf jede andere Aufzugsanlage übertragbar.