Seit März 2015 gültig: Die DIN EN 16430 regelt die Leistungsmessung von gebläseunterstützten Unterflurkonvektoren und schafft so endlich eine Vergleichbarkeit dieser Geräte. Auch die Kühlleistung kann gemessen werden.

In der modernen Architektur sind vollverglaste Fassaden ein gern genutztes Stilmittel. Besonders bei Hochhäusern, repräsentativen Gebäuden und Wintergärten ist Glas als Ausdruck von Offenheit und Transparenz ein oft gesehenes Element. Um den freien Blick nicht durch klassische Heizkörper oder Brüstungsgeräte zu verstellen, werden meist Unterflurkonvektoren hinter die Glasfront platziert. In der üblichen Funktion steigt vom Konvektor erwärmte Luft – sei es durch natürliche Konvektion, sei es von einem Ventilator unterstützt – an der Fensterfront auf und lässt die kühlere Raumluft nach unten strömen. Ein Kreislauf entsteht und der ganze Raum wird erwärmt.

So weit das allseits bekannte und zigtausendfach eingesetzte Funktionsprinzip eines Unterflurkonvektors. Umso erstaunlicher, dass es für die Leistungsmessung keine europäische Norm gab; schon gar nicht, wenn das Gerät auch kühlen konnte. Planer, Bauherren und Architekten konnten sich der tatsächlichen Leistung der Konvektoren nie wirklich sicher sein. Bis jetzt – denn seit März 2015 gilt die DIN EN 16430 für „Gebläseunterstützte Heizkörper, Konvektoren und Unterflurkonvektoren“.

Gleichartige Produkte verschiedener Hersteller miteinander zu vergleichen, ist ein selbstverständlicher Vorgang in der Marktwirtschaft. Um einen belastbaren Vergleich anzustellen, braucht es aber verlässliche Daten – doch für Unterflurkonvektoren war dies mangels einer eindeutigen Norm bislang nicht möglich. Einige Hersteller maßen nach der DIN EN 442, was nicht die schlechteste Wahl ist, sieht sie doch die Leistungsmessung von Heizkörpern und Konvektoren vor. Jedoch ist die Norm nicht für Unterflurheizkörper vorgesehen und macht auch keine Aussage zum Kühlbetrieb. Zusätzlich wurde auch oft die DIN 4704-4 herangezogen. Diese Norm gilt tatsächlich für Unterflurkonvektoren, lässt aber wiederum die Kühlleistung außen vor und ist vom Test-Aufbau her nicht mehr zeitgemäß.

Unterflurkonvektoren an der Glasfassade in der ADAC Zentrale in München

Um nun endlich die Kühlleistung zu messen, behalfen sich einige mit der DIN EN 14518 – eine Norm für die Leistungsmessung von Kühlbalken, die naturgemäß an der Decke montiert sind. Andere wiederum maßen die Lufteintrittstemperatur, um hieraus die Kühlleistung zu berechnen. Auch dies ist eine ungeeignete, verfälschende Methode, da die für die Auslegung relevante Bezugs-Lufttemperatur und die Lufteintrittstemperatur meist stark differieren. Am wenigsten verlässlich sind komplett errechnete Leistungsdaten ohne Messung. Und doch: Ganze Herstellerkataloge sind mit diesen abstrakten Daten gefüllt.

Die DIN EN 442 bildet die Basis

Die DIN EN 16430 ist es nun, die Ordnung in das Verfahrens-Wirrwarr bringen und den Planern und Architekten die notwendige Sicherheit für die Auslegung des Heiz- beziehungsweise Kühlbedarfs liefern soll. Mit Veröffentlichung der Norm endet ein länger währender Prozess. Vom Arbeitsauftrag des Europäischen Komitees für Normung (CEN) in 2008 über den ersten Entwurf, die nationalen und europäischen Einspruchsitzungen bis zur Freigabe aller CEN-Länder vergingen beinahe sieben Jahre.

Die neue Norm ist dreiteilig:

  • Teil 1: Technische Spezifikationen und Anforderungen
  • Teil 2: Prüfverfahren und Bewertung der Wärmeleistung
  • Teil 3: Prüfverfahren und Bewertung der Kühlleistung

Dabei ist die DIN EN 16430 nicht grundsätzlich neu – man nahm die DIN EN 442 als Basis, änderte und erweiterte sie aber in einigen entscheidenden Punkten:

Die Anordnung in der Prüfkabine entspricht nun eher den realen Voraussetzungen. So wird die Rückwand (welche die Fensterfront nachbildet) im Heizfall auf 16 °C +/- 0,5 K temperiert, was den üblichen Oberflächentemperaturen moderner Fenster entspricht. Ferner wird der Prüfkanal praxisorientiert in 50 mm Abstand vor die Rückwand platziert statt, wie zuvor, in 200 mm Entfernung. Die Bezugs-Lufttemperatur wird in 2 Meter Abstand von der Fassade und in 0,75 Meter Höhe gemessen. Im Kühlfall sind die Oberflächentemperaturen des Prüfraumes, insbesondere die der Rückwand, auf 28°C +/- 0,5 K einzustellen.

Anordnung des Unterflurkonvektors nach DIN EN 16430

Vorsicht vor dem „Kurzschluss“

Besonders für Unterflurkonvektoren mit Kühlfunktion ist die DIN EN 16430 überfällig. Denn das effektive Kühlen aus dem Boden heraus ist eine echte Kunst. Warme Luft steigt nach oben und kühle Luft sinkt nach unten – das weiß jedes Kind. Für den Unterflurkonvektor heißt das, dass er im Kühlfall gegen die Physik arbeiten muss. Er saugt bodennahe Luft ein, kühlt sie und bläst sie an der Fassade aus. Wenn diese Luft zu schnell wieder sinkt, entsteht ein „Kurzschluss“: Die konditionierte Luft wird wieder eingesaugt und der so entstehende ungewollte Kreislauf verursacht, dass sich die kühle Luft über dem Kanal konzentriert und sich von dort mit niedriger Temperatur in geringer Höhe im Raum verteilt. Folge: Die gewünschte Kühlleistung wird nicht erreicht, es kann Zugerscheinungen geben und schlichtweg kalte Füße. Dieser Kurzschluss lässt sich durch eine spezielle Geometrie des Konvektors deutlich verringern. Eine derart optimierte Strömung lässt die Luft hoch an der Fensterfront aufsteigen, wo sie sich vermischt und mit angenehmer Temperatur tief in den Raum eindringt. Der Test-Aufbau der DIN EN 16430 zeigt, ob ein Konvektor in der Lage ist, effizient zu kühlen.

Maßstab für die Kühlleistung ist die Bezugs-Lufttemperatur, die in der Prüfraummitte in 2 Meter Abstand von der Fassade und in 0,75 Meter Höhe gemessen wird. Diese kann je nach Kurzschlussanteil deutlich von der Lufteintrittstemperatur abweichen. Letztendlich ist die Temperatur in der Aufenthaltszone für den Nutzer entscheidend. Wenn nun fälschlicherweise Raumtemperatur (Bezugs-Lufttemperatur) und Lufteintrittstemperatur gleich gesetzt werden, ergeben sich sehr starke Kühlleistungsunterschiede. In der Praxis wurden schon dadurch bedingte Leistungsunterschiede von über 50 Prozent gemessen.

Schalldruckpegel maßgeblich für Dimensionierung

Bei Unterflurkonvektoren mit Ventilator kommt neben der Wärme- und Kühlleistung noch die Schallleistung als entscheidender Punkt für die Bewertung hinzu. Die Dimensionierung der Konvektoren sollte immer anhand des Schalldruckpegels erfolgen. Nur so kann gewährleistet werden, dass die erforderliche Wärme- oder Kühlleistung unter Einhaltung der Schallgrenzwerte erbracht wird. Meist werden die Geräte in den Datenblättern mit mittleren Schalldruckpegeln von 30 bis 35 dB(A) angegeben. In der Praxis erreichen viele Konvektoren aber teils mehr als 50 dB(A), um ihre thermische Leistung zu erzielen – für akustisch empfindliche Räume erheblich zu viel. Grund für die Differenz zwischen Messergebnis und tatsächlicher Leistung kann die Anwendung einer nicht geeigneten Norm sein. Oder eine falsche Bezugs-Lufttemperatur bei der Errechnung der Leistung. Für den Planer kann das eine Reklamation bedeuten, die schlimmstenfalls damit endet, dass die bereits installierten, zunächst möglicherweise kostengünstig erscheinenden Konvektoren herausgerissen und gegen verlässlich gemessene ersetzt werden müssen. Die DIN EN 16430 schreibt für die Geräuschemission übrigens vor, dass die Konvektoren je mit höchster, mittlerer und niedrigster Drehzahl gemessen werden. Zusätzlich zur Schallleistung kann der Hersteller den Schalldruckpegel mit einer fest vorgegebenen Raumabsorption von 8 dB(A) angeben.

Vergleichs von Messdaten und Katalogdaten eines Herstellers

Fazit

Die DIN EN 16430 ist somit die einzige Norm, nach der Unterflurkonvektoren zuverlässig und praxisorientiert gemessen werden können. Sie sorgt so für Planungssicherheit und herstellerübergreifende Vergleichbarkeit – natürlich nur, wenn alle Hersteller fortan nach der DIN EN 16430 messen und ihre Daten angeben.