Was ist Stapelbelüftung?
Die Stapelbelüftung ist eine natürliche Belüftungsmethode, die auf einer spontanen Luftzirkulation beruht, die durch den thermischen Stapeleffekt verursacht wird. Dieses natürlich auftretende Phänomen führt dazu, dass heiße Luft in einem geschlossenen Raum aufsteigt und einen Ausgang sucht. Wenn heiße Luft den Raum verlässt, wird ein Teilvakuum erzeugt, das kühlere Luft aus der Außenatmosphäre ansaugt, um diese zu ersetzen. Dieser Zyklus führt kontinuierlich kühlere Luft in den Raum ein, wodurch die Temperatur effektiv reguliert und eine konstante Frischluftversorgung sichergestellt wird. Dieses System des Wärme- und Luftaustauschs ist am effektivsten in Gebäuden mit speziellen Stapelbelüftungssystemen und dort, wo große Unterschiede in der Außen- und Innentemperatur den Stapeleffekt fördern.
Das natürliche Phänomen, dass heiße Luft über kühlere Luft steigt, ist allgemein bekannt und bildet die Grundlage für alle Stapelbelüftungssysteme. Wenn Luft erhitzt wird, bewegen sich die Moleküle weiter auseinander, wodurch die Luft weniger dicht und schwimmfähiger wird. Der Körper oder die Luftsäule in einem geschlossenen Raum wird aufgrund dieses Effekts immer heißer in Richtung des oberen Bereichs des Raums. Stapelbelüftungssysteme verwenden diese natürlich vorkommende Bewegung, um heiße Luft auszustoßen und frische, kühlere Luft in einen Raum zu ziehen. Diese Systeme sind besonders effizient, da sie nur sehr wenige oder gar keine mechanischen Komponenten benötigen, um ordnungsgemäß zu funktionieren.
Spezielle Stapelluftaustauschsysteme weisen typischerweise eine Reihe von Heißluftöffnungen auf Dachhöhe und Kaltlufteinlässe entlang der unteren Teile der Außenwände auf. Die Heißluftaustrittsöffnungen sollten idealerweise so hoch wie möglich angeordnet sein. Der Stapeleffekt wird stärker, wenn der Abstand zwischen Einlass- und Auslasspunkten zunimmt. Größere mehrstöckige Gebäude haben in der Regel einen zentralen Heißluftkanal, der mit Heißluftöffnungen in Deckenhöhe auf jeder Etage zum Dach des Gebäudes führt. Die Kühllufteinlässe werden dann üblicherweise mit Luft gespeist, die von Ventilatoren in einem separaten Kühlluftkanal angesaugt wird. Dieser Kanal verfügt über eine Reihe von Einlassöffnungen in Bodennähe.
Wenn sich die Luft im Innenraum zu erwärmen beginnt, steigt sie natürlich in die oberen Bereiche des Raums auf und tritt aus den Heißluftöffnungen aus. Dabei saugt das in der Folge verbleibende Unterdruckvakuum frische, kühlere Luft durch die Kaltluftöffnungen in den Bereich. In diesem Zyklus wird ein konstantes Querstrom-Belüftungsmuster festgelegt, das den Bereich mit Frischluft versorgt. Da dieser Zyklus von einem Temperaturunterschied zwischen der Außen- und der Innenluftsäule abhängt, sind Stapelbelüftungssysteme in den Winterperioden besonders effektiv.
Die Stapelbelüftung hat eine Reihe von Vor- und Nachteilen, die bei der Auswahl eines Belüftungssystems berücksichtigt werden müssen. Zu den Hauptvorteilen von Stapelbelüftungssystemen zählen die Flexibilität bei der Belüftungsplatzierung, die Unabhängigkeit von Windmustern, der stabile Luftstrom und die Nachhaltigkeit. Die Nachteile dieses Systemtyps sind eine geringere Luftströmungskraft im Vergleich zur Windbelüftung, die Abhängigkeit von Temperaturunterschieden und konstruktive Einschränkungen hinsichtlich der Deckenhöhen. Ungeachtet der Nachteile sind diese Systeme im Allgemeinen effektiv, kostengünstig und bieten umweltfreundliche Luftaustauschoptionen.