Historische Haustechnik - Schnee von gestern?
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Historische Haustechnik –
Schnee von gestern? Das Völkerkundemuseum, als Teil der
Wiener Hofburg ursprünglich als
Viele Zeitgenossen belächeln historische Haustechnik als Gästehaus des Kaisers konzipiert,
altmodisch oder ungeeignet und wissen gar nicht, was sie mit ist ein interessantes Beispiel für
funktionierende Lüftungssysteme
diesem Pauschalurteil an sinnvollem Gedankengut über Bord aus früheren Zeiten.
werfen. Ein Thema, dem sich dieser zweiteilige Beitrag anhand tel ein Raumklima positiv beeinflusst
von Beispielen auf durchaus subjektive Weise nähert. wurde. Ein Beispiel dafür sind die ty-
pischen römischen Atriumhäuser in
Pompej, wo der Hof nicht nur durch
U
ns hat als technikgläubige Entweder ich habe Menschen, die mit einen beschatteten Laubengang ge-
Menschen die Hybris überfal- der Technik kooperieren und damit prägt war, sondern immer auch durch
len, dass wir glauben, jedes leben können und ich nehme Men- einen Brunnen oder Teich, der für ei-
Problem, das sich uns stellt, mit Tech- schen als denkende Individuen wahr, ne leichte, adiabate Kühlung sorgte
nik lösen zu können. Inzwischen sind oder ich setze Automaten in ein Haus und im Zusammenhang mit Pflanzen
Immobilien voll gestopft mit Maschi- und schalte den Mensch als „Stör- eine bessere Luftqualität und ange-
nen und Regeltechnik, jeder verliert quelle“ haustechnisch aus. Die der- nehme Kühlung brachte.
den Überblick, die Haus- und Regel- zeitige Lösung mit viel zu komplizier- Auch waren die Römer bekannt für
technik führt üblicherweise ein gewis- ter Haus- und Regeltechnik funktio- ihre Hypokaustenheizung und brach-
ses Eigenleben und auch das so ge- niert meist einfach nicht. Deswegen ten es fertig, relativ schwierige bau-
nannte „future home“ als vollautoma- „schielen“ wir immer wieder gerne physikalische Probleme, nämlich kal-
tisiertes Haus wird nicht die Lösung auf historische Bau- und Haustech- te Außentemperaturen und feucht-
bringen, solange man dem Nutzer nik, die einfach und selbst regelnd warme Luft in den Bädern völlig
nicht einfache, selbstregulierende ky- war und daher bis heute noch eine bauschadensfrei über Jahrhunderte
bernetische Regelungssysteme bietet, gewisse Vorbildwirkung und damit aufrecht zu halten. Ihre Lösung: Sie
die er versteht. Es kann nicht ange- Daseinsberechtigung hat. schickten warme Heizgase durch in
hen, den Nutzer dieser zukunftswei- Wände eingebaute Tonröhrchen (die
senden „Wohnmaschinen“ zu einem Blick in die Geschichte so genannten „Tubili“) bzw. durch
„Idioten“ zu degradieren, indem der Wenn man sich mit dem Thema der Zwischenböden. Damit vermieden sie
Kühlschrank via Internet beim Le- historischen Lüftung und Klimatisie- nicht nur Bauschäden, sie erreichten
bensmittelmarkt Milch bestellt, der rung auseinandersetzt, wird man gleichzeitig eine sehr gesunde, reine
Nutzer aber nicht mehr das System schon in extrem früher Geschichte Strahlungsheizung mit höchster Be-
versteht und kaum mehr Eingriffs- sehr intelligente Lösungen finden, mit haglichkeit für die Nutzer. Ähnlich
möglichkeiten hat. denen durch einfache, natürliche Mit- verhält es sich auch mit weiteren Bei-
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Heizung Lüftung Klimatechnik – 12/2005 Heizung
Lüftung
Klimatechnik
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Bild: Building Services Journal
Hypokaustenheizung: Warme
Heizgase werden durch Tonröhrchen
bzw. Zwischenböden geleitet.
Das „learning
resources
centre“ der
Coventry
University
wurde mit
natürlicher
Lüftung
konzipiert.
Bild: Tony Weller/Building Services Journal
spielen, die uns zeigen, dass man die wechsel, die Lufthygiene trotz ge-
einfache Haustechnik nicht vom Bau schlossener Fenster im Klassenzim-
trennen kann. So gab es beispielswei- mer gewährleistet.
se in den frühen Jahrhunderten in Selbstverständlich braucht man an
persischen Bauten „Windtürme“, die dieser Stelle über die berechtigte For-
durch ihre Form dazu geeignet waren, derung nach dichten Fenstern und
über sie streichende Winde in den geschlossenen Fugen im Zeitalter der
darunter befindlichen Abluftkaminen Energieknappheit und Nullener-
und Räumen Unterdruck zu schaffen, giehäuser nicht mehr diskutieren.
in denen frische Außenluft, meist aus Ebenso ist auch hinreichend bekannt,
bepflanzten, bodennahen kühleren dass reine Schachtlüftung ohne Wär-
Regionen, nachgeströmt ist. Ähnlich merückgewinnung in unseren Zeiten
machen es heutzutage die Engländer, wegen der Energieverluste unakzep-
die in modernen Gebäuden Wind- tabel ist.
Türme zur natürlichen Lüftung sehr Wir sprechen aber über das Prinzip,
erfolgreich einsetzen (Coventry Uni- dass mit einfachen, physikalischen
versity bzw. Jubilee Campus, Univer- Maßnahmen wie der Schachtlüftung,
sity of Nottingham). ohne großen haustechnischen Auf- Ein weiteres
wand an Geräten, die gewartet und Beispiel für
Schulen – historisch und heute gereinigt werden müssen, die übli- natürliche
Betrachtet man zum Beispiel die zur cherweise in ihrem Luftkanalsystem Lüftung: Der
Jahrhundertwende geplanten und ge- Schimmelsporen haben, von denen Campus der
bauten Jubiläumsschulen, die in ganz Menschen krank werden können, wie Nottingham
Österreich immer zu Kaisers Geburts- das bekannte „sick building syndrom“ University.
tag eröffnet wurden, so findet man in beweist, z. B. in historischen Klassen-
all diesen von den Proportionen sehr zimmern eine Luftqualität erreicht Schulen geradewegs „zum Fenster
ausgewogenen Schulhäusern in den wird, wie sie in heutigen Klassenzim- hinaus“ heizt. Würde man z. B. in den
Klassenzimmern neben den üblichen mern mit einfachen Mitteln mit Si- Klassenzimmern – so geschehen in
Kastenfenstern „aus der Zeit“ auch in cherheit nicht erreicht wird. der Gärtner- und Floristenschule in
jedem Zimmer einen über Dach Aus nicht nachvollziehbaren Gründen Wien – eine reine Strahlungsheizung
führenden Lüftungsschacht. In diesen ist es z. B. in Klassen nicht möglich, einsetzen, die mit Bauteilheizung
klassenweisen Lüftungsschächten bil- die Beteiligten zu einer gezielten warme Hüllflächen schafft, könnte
dete sich aufgrund der „animalischen Stoßlüftung zu erziehen. Meist stehen man das System merklich verbessern
Wärme“ der Personen im Raum, der die gekippten Fenster offen, um eine und die Energieverschwendung dra-
Schachthöhe und dem Schachtquer- gewisse Luftqualität zu erreichen und stisch reduzieren. Bei reiner Strah-
schnitt ein natürlicher Auftrieb, der die unter den Fenstern befindlichen lungsheizung sind bekanntermaßen
seine Ergänzungsluft einerseits über Heizkörper mit Thermostatventilen die Lüftungswärmeverluste vernach-
die Undichtheiten der Kastenfenster drehen durch den Kaltlufteinfall den lässigbar gering.
und anderseits über Türundichthei- Heizkörper auf, mit dem Ergebnis, Es gibt Schulen mit kontrollierter
ten aus den Gängen erhielt. Auf diese dass man bei den konvektiven, die At- Klassenzimmerlüftung. Diese läuft oft
Art und Weise war jederzeit, mit ei- mungswege belastenden Heizungs- aus bekannten Gründen („menschli-
nem ca. halben bis einfachen Luft- systemen der Radiatorenheizung in cher Faktor“, falsche Einstellwerte,
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Heizung
12/2005 – Heizung Lüftung Klimatechnik
Lüftung
Klimatechnik
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keine Wartung, etc.) entweder dau- die Konzentrationsfähigkeit der Betei-
ernd oder wurde nicht gereinigt usw. ligten ab einer Schadstoffkonzentra-
und trägt so weder zu einer höheren tion >1.000 ppm CO2, die üblicherwei-
Luftqualität noch zur Energieeins- se in nicht gelüfteten Klassenzim-
parung bei. mern schon nach ca. 20 Minuten
Strahlungs- Denkt man dieses historische System erreicht ist, nicht mehr gegeben ist.
heizung in der der kontrollierten Klassenzimmerlüf-
Gärtner- und tung zu Ende und nimmt man sich Quelllüftung in der Wiener Oper
Floristen- heute von den historischen Systemen Ein weiteres Beispiel intelligenter,
schule in Wien. „Anleihen“ bzw. kombiniert sie mit einfacher historischer Haustechnik
heutiger Technik, so kann man, wie unserer „Altvorderen“ war z. B. die
die Versuchsanordnung in der Gärt- Quelllüftung in der Oper, die aus-
ner- und Floristenschule gezeigt hat, schließlich nur durch natürlichen
in Verbindung mit einer reinen Strah- Auftrieb mit Hilfe von „Erdwärmetau-
lungsheizung und Präsenz- und CO2- schern“, unterirdischen, geziegelten
gesteuerten Abluftklappen mit Au- Kellergängen im Untergeschoß des
torotationsventilatoren (die antriebs- Theaters „reibungslos“ funktionierte.
los nur durch den Wind bzw. den Auf-
Erstaunlicherweise geben Schweden
trieb durch die Wärmeentwicklung
gerne vor, die „Erfinder“ der Quelllüf-
funktionieren) in den Klassenzim-
tung zu sein. Wenn man aber die
mern moderner Schulen sehr gute
wirklichen historischen Zusammen-
Luftqualitätszustände schaffen, ohne
hänge kennt, weiß man, dass die er-
komplizierte Systeme einzubauen
sten wirklich funktionierenden Quell-
und ohne hohe Energieverluste wie
luftsysteme in Wien in der Oper aus
früher in Kauf nehmen zu müssen.
der Taufe gehoben wurden.
Und im Sommer werden die Fenster
In einem labyrinthartigen Keller, wel-
nach Belieben wieder von Hand
cher in vielen öffentlichen Gebäuden
geöffnet.
aus der Zeit gebaut wurde (z. B. Hof-
Im Winter öffnen automatisch die
burg, Parlament in Wien, Berlin, Hel-
Luftqualitätsfühler bei Schadstoffkon-
sinki), wird Außenluft über ein gezie-
zentrationen von mehr als 800–1.000
geltes Gangsystem durch die Erdwär-
ppm die präsenzgesteuerten Klappen
me im Winter und Erdkühle im Som-
und führen die schlechte Luft über
mer vorkonditioniert. Unter den
Dach. Frische, vorgewärmte Luft kann
treppenförmig angeordneten Sitzen
über Schallschutzüberströmelemente
der Oper waren lochblechartige Öff-
aus dem Stiegenhaus nachströmen,
nungen, durch die die Luft frei in den
so dass die Schüler nicht „sanft ent-
Zuschauerraum der Oper strömen
schlafen“, auch bei guten und interes-
konnte. In einem großen Abluft-
santen Lehrern, da bekanntermaßen
schacht im Zuschauerraum hing der
so genannte „Coronabrenner“, ein
Hauptabzug der Heizungs- und Lüftungs- Grundriss der Heizungs- und Lüftungsanlage mit Gas versorgter, großer, überdi-
anlage in der Wiener Staatsoper. in der Wiener Staatsoper. mensionaler Bunsenbrenner, der je-
weils zu den Vorstellungen angezün-
det wurde, Licht spendete und gleich-
zeitig auch Abwärme produzierte.
Diese Abwärme stieg durch den freien
Schacht über Dach und schuf Unter-
druck im Zuschauerraum, durch den
Zuluft über die Frischluftgänge des
Kellers und die Lochbleche (Quellluft-
auslässe) unter den Sitzen nach-
strömte. Damit war ein sehr subtiles,
einfaches Lüftungssystem geschaffen,
welches nutzerabhängig für einen de-
finierten Luftwechsel sorgte.
Sie haben vollkommen Recht als Le-
ser, wenn Sie jetzt einwerfen: „Aber
der Brandschutz!“ Selbstverständlich
hatten diese alten Techniken nicht
dieses sicherheitstechnisch hohe Ni-
veau unserer Planungen, auf die wir
keinesfalls verzichten möchten, aber
warum kann man nicht das eine mit
dem anderen verbinden, wie dies z. B.
bei der Realisierung der natürlichen
Lüftung in Schloss Schönbrunn ge-
schehen ist?
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Heizung Lüftung Klimatechnik – 12/2005 Heizung
Lüftung
KlimatechnikVölkerkundemuseum:
Im Bild die beiden
großen, drossel- und
verschließbaren
Klappentore in der
Hauptzuleitung vom
Burggarten.
Das Prinzipschema
zeigt die Anordnung
der Kamine, und man
erkennt auch, dass
jeder Raum zu einem
„warmen Kamin“
verbunden ist.
Die warmen Kamine
waren im Keller
verschlossen.
Völkerkundemuseum turdifferenzen fehlte. Über den
in Wien, Hofburg abgedeckelten Schacht wird die
Ähnlich intelligent verhält es vorkonditionierte Kellerluft in
sich mit der natürlichen Lüf- die Schauräume des Völkerkun-
tung im so genannten Corps de demuseums in die Schächte bei
Logis, dem heutigen Völkerkun- den Durchgängen geleitet, die
demuseum. In Kurzfassung jeweils in diesen Durchgängen
sieht die Situation folgender- Zuluftgitter hatten, weiters
maßen aus: Überströmgitter in den Türen
Aus dem Burggarten wird über und Zimmern aufwiesen und
einen großen, gemauerten Zie- sich zu dem nicht abgedeckel-
gelgang in den beiden Unterge- ten Schacht eine Luftverbin-
schoßen, die sich labyrinthartig dung gebildet hat, die – dem
im Keller ausbreiten, Außenluft natürlichen Auftrieb folgend
angesaugt und dementspre- (Temperaturdifferenz!) – über
chend vorkonditioniert. In den Dach, meist natürlich, abge-
vier Ecken des Hauses gibt es führt wurde.
jeweils zwei Schächte. Einer da- In dieses Unterdrucksystem
von ist jeweils abgedeckelt, der strömte weitere Luft aus dem
andere führt über Dach, teil- Kellerlabyrinth und von außen
weise über eine mechanische über die „Bronchien“, das heißt
Klappe, die zu einem amerika- die Zuluftgänge aus dem Burg-
nischen „Blackman“-Abluftven- garten. Immerhin wurde durch
tilator aus der Zeit führt, der dieses System eine Luftmenge
dann zugeschaltet wurde, wenn von 4 x 8.000 m3/h, in Sum-
der natürliche Auftrieb auf- me also ca. 32.0000 m3/h mit ei-
grund von fehlender Tempera- ner durchschnittlichen Luftge-
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12/2005 – Heizung Lüftung Klimatechnik
Lüftung
Klimatechnik20 H A U ST E C H N I K - G E S C H I C H T E
schwindigkeit in den Kellergangsyste-
men von ca. 0,3 m/s gefördert und
trug damit zu einer sehr hohen Luft-
hygiene und Luftqualitätsverbesse-
rung in dem ehemaligen Corps de Lo-
gis, also dem Gästehaus des Kaisers
bei.
Die Reaktivierung der natürlichen
Ventilation im Corps de Logis des Völ-
kerkundemuseums in der Hofburg,
Wien, zeigt, dass sogar nach 100 Jah-
ren die Einfachheit und Effektivität
der Technologie unschlagbar ist:
Über einen sehr großen Lufteinlass
(Bronchien) aus dem in der Nähe ge-
legenen Burggarten, wird durch das
Kellergeschoß durch ein Tunnellaby-
rinth Luft angesaugt und kompensiert
aufgrund der baulichen Gegebenhei-
ten, der Ziegelsteine, die Spitzen der
Außenluft bezüglich Temperatur und
Feuchte. Von dem Kellergeschoß wird
die Luft durch große Schächte mittels
Schachtlüftung in die Schauräume
Der Grundriss zeigt die prinzipielle Anlage des gebracht, wo sie in der gegenüberlie-
Labyrinthsystems, das in zwei Stockwerken in die genden Seite des Schauraums durch
Erde eingebaut wurde. einen Abluftkanal wiederum – meist
über dem physikalischen Auftrieb –
über Dach geführt wird. Falls sich der
natürliche Auftrieb aufgrund der über dem Völkerkundemuseum. Fazit:
Temperaturdifferenzen zwischen In- Man konnte früher wirklich mit dem
nen und Außen nicht einstellt, hilft Thema der Entlüftung und Beschat-
ein Ventilator diese kontinuierliche tung dieser Dachräume besser umge-
Luftbewegung durch das gesamte Ge- hen.
bäude aufrecht zu erhalten. Betrachtet man alle in Wien sanierten
historischen Glasdächer, so kann man
Lichtdächer mit einem gewissen Bedauern fest-
Auch zeigt der frühere Umgang mit stellen, dass fast keines dieser sanier-
Lichtdächern im historischen Be- ten Dächer vernünftig funktioniert,
reich, dass man mit diesen Konstruk- weil nämlich in den meisten Fällen ei-
In der Grafik wird die Luftbilanz mit einer Luftwechselzahl
tionen früher weitaus besser umge- ne Isolierverglasung ohne die ent-
von 1 dargelegt. Das gesamte Luftvolumen des Gebäudes
hen konnte, als heute. Oft gab es sprechend sinnvolle Beschattung, aus
beträgt ca. 32.500 m3 Luft, was bedeutet, dass 1/4 dieses
Luftvolumens, also ca. 8.000 m3, durch einen der vier
über großen Hallen Lichtdächer, über welchen Gründen auch immer (Denk-
kalten vertikalen Luftschächte zu den Schauräumen denen nach außen nochmals ein malschutz, Geldnot etc.) eingebaut
gebracht werden muss. Drahtglasdach installiert war. So war wurde. Die Konsequenz ist, dass sich
auch die Konstruktion im Glasdach durch den Glashauseffekt und der
In diesem Schema wird im Detail gezeigt, wie die
Schauräume durchströmt werden, was anhand von Diese Grafik zeigt die Ergebnisse der Messkampagne während des Winters 1997/98.
Rauchrohrversuchen bestätigt wurde. Dabei sieht man, dass der natürliche Auftrieb mit ca. 1 m/s abläuft, abhängig von der
Außentemperatur. Bekanntermaßen nimmt die Luftgeschwindigkeit mit der
Temperaturdifferenz zu.
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Heizung Lüftung Klimatechnik – 12/2005 Heizung
Lüftung
KlimatechnikDas zweischalige Dachkuppelsystem über der Aula mit den beiden
nach außen führenden Abluftkanälen. Röhrenradiatoren verhindern im
Winter die Kondensatbildung an der äußeren Glasdachhaut.
Isolierverglasung die einmal Ein höchst subtiles und intelli-
eingebrachte Wärme in den an- gentes System der Fassadenlüf-
grenzenden Bauteilen akkumu- tung kann man auch in der
liert und meist mit viel techni- Wiener Hofburg entdecken,
schem Aufwand, Klimageräten wenn man sich die alten, histo-
und hohen Betriebskosten weg- rischen Baupläne im Original
gekühlt werden muss. Früher anschaut: Man findet nämlich
setzte man hinterlüftetes in den Außenwänden lauter
Drahtglas ein, welches an sich Schächte (ca. 15 x 15 cm), die
schon durch den eingegosse- mit Sicherheit nicht Kamine
nen Draht eine gewisse Be- von irgendwelchen Kachelöfen
schattungswirkung hatte und waren, da sich diese immer in
ferner noch durch Schmutz zentralen, inneren Mittelmau-
und Taubenkot einen recht ho- ern befanden.
hen Beschattungsfaktor auf- Diese Schächte, die vom Keller
wies. bis zum Dachgeschoß gingen,
Vor allen Dingen konnte die in- hatten mit sehr großer Wahr-
nere Wärme durch die Einfach- scheinlichkeit im Keller Klap-
verglasung und das Fehlen des pen und führten im Dachge-
Glashauseffektes nachts bei schoß ins Freie und halfen so,
kühleren Außentemperaturen im Sommer durch Öffnen der
wieder nach außen entweichen, Klappen und natürlichem Auf-
was heute bei der üblichen Iso- trieb die Erwärmung der Fassa-
lierverglasung nicht mehr mög- den abzubauen und die Wärme
lich ist. über Dach zu führen und kühle
Ein sehr gutes Beispiel ist in Luft in die Fassaden aus dem
diesem Zusammenhang das Kellergeschoß nachströmen zu
Glasdach über der Haupthalle lassen. Im Winter wurden die
des Corps de Logis des Völker- Klappen geschlossen und
kundemuseums in Wien, wel- brachten durch die stehende
ches durch historische „Ventu- Luftsäule eine merkliche ther-
ridüsen“ im Sommer die warme mische Verbesserung dieser
Luft durch das sehr stark aufge- Außenfassaden mit sich.
heizte Glasdach nach außen Der zweite Teil dieses Beitrages
führte. In diesen Unterdruck im in der Ausgabe HLK 1-2/06 ver-
Dachraum strömte durch große tieft dieses Thema anhand wei-
Zuluftöffnungen in den vier terer historischer Beispiele, et-
Ecken der Halle aus dem Keller wa der klassischen „Rauchku-
kühle Luft aus dem Erdwärme- chl“ in Bauernhäusern bzw. Lö-
tauscher nach und schuf höchst sungen im Schloss Schönbrunn
angenehme Temperaturen in oder dem Schlossmuseum in
dieser Halle. Im Winter wurde Linz.
dieser Dachraum dann mit ei-
ner historischen Bauteilheizung Dr. Jochen Käferhaus,
erwärmt und somit kondensat- Technisches Büro Käferhaus,
frei gehalten. Langenzersdorf/Wien
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