BlowerDoor Messung bei Wind

Wind verursacht Druckschwankungen an der Gebäudehülle. Diese Schwankungen beeinflussen auch die BlowerDoor Messung. Je höher die Windgeschwindigkeiten sind, desto größer werden die Schwankungen und desto größer ist auch der Einfluss auf die Messung: Die Messpunkte der Messreihe streuen stärker, die Regelung des MessSystems wird zudem erschwert. Wie kann bei Wind dennoch gemessen werden und bis zu welcher Windstärke ist eine Messung noch sinnvoll?

Die Luftströmungen durch Wind sind unregelmäßig und schwankend. Treffen sie auf ein Gebäude, erzeugen sie auf der windangeströmten Gebäudeseite einen Überdruck, auf der windabgewandten Seite entsteht Sog (Abbildung 1).

Je stärker und böiger der Wind weht, desto größer und unregelmäßiger sind die Druckschwankungen an der Gebäudehülle. Das Diagramm in Abbildung 2 zeigt Schwankungen an einer Seite eines Gebäudes bei einer Windgeschwindigkeit von bis zu 4,5 m/s, das entspricht einer Windstärke von 3 Beaufort.

Deutlich ist das Auf und Ab der natürlichen Druckdifferenzen von ca. 0 Pa bis 6 Pa zu erkennen. Bei der BlowerDoor Messung stören diese Schwankungen das Ansteuern auf eine stabile und konstante Gebäudedruckdifferenz für die einzelnen Messpunkte.

Die Prüfnormen DIN EN 13829 und DIN EN ISO 9972 weisen darauf hin, dass es unwahrscheinlich ist, am Messtag zufriedenstellende natürliche Druckdifferenzen zu messen, wenn die meteorologische Windgeschwindigkeit 6 m/s bzw. 3 Beaufort Windstärke übersteigt. Aus diesem Grund ist es sinnvoll, ein paar Tage vor dem Messtermin die Windvorhersage zu prüfen und die Messung zu verschieben, wenn höhere Windstärken als 3 Beaufort vorhergesagt werden.

Die oben genannten Prüfnormen geben zudem Hinweise für die Verlegung der Druckmessstelle für den Gebäudeaußendruck. Das Schlauchende für den Außendruck sollte mit einem T-Stück geschützt werden, damit der Wind nicht direkt in den Schlauch blasen kann und es zu Fehlmessungen kommt. Weiterhin ist es besonders bei windigen Bedingungen „gute Praxis“, die Messstelle in einiger Entfernung vom Gebäude, jedoch nicht in unmittelbarer Nähe zu anderen Hindernissen, aufzustellen (Abbildung 3).

Experten raten, bei Wind das BlowerDoor MessSystem und die Außendruckmessstelle auf der windabgewandten Gebäudeseite aufzubauen. Im Vergleich zur windzugewandten Seite soll der Einfluss der Luftströmungen hier geringer sein.

Die Windböen, die dazu führen, dass sich der Druck an der Gebäudehülle in Sekundenschnelle um mehrere Pascal ändert, stören auch die automatische Messung mit der Software TECTITE Express. Die Software weist mit der Meldung „Achtung! Instabiler bzw. schwankender Gebäudedruck!“ auf diese Schwankungen hin. Bei der Ansteuerung der einzelnen Messpunkte mit dem Messgebläse ist es daher äußerst hilfreich, nicht jede durch Wind erzeugte Druckschwankung blitzschnell nachzusteuern, sondern langsamer regeln zu lassen. Dazu wird die Drehzahlanpassung auf den Wert von 0,2 verringert. Es gibt hierfür zwei Möglichkeiten: Vor Beginn der Messreihe kann die Drehzahlanpassung im Fenster „Einstellungen zum Messverfahren“ vorgenommen werden (Abbildung 4). Während der Messung erfolgt die Anpassung der Drehzahl nach dem Hinweis „Achtung! Instabiler bzw. schwankender Gebäudedruck“ und Unterbrechung der Messung, indem die Schaltfläche „Einstellungen ändern“ ausgewählt und im folgenden Fenster die Drehzahlanpassung geändert wird.

Eine weitere Beobachtung bei Messungen mit Wind ist, dass die einzelnen Messpunkte stärker um die Leckagekurve streuen und die Genauigkeit der Messreihe dadurch abnimmt. Die Kennzahl für die Streuung ist das Bestimmtheitsmaß r². Die Prüfnorm DIN EN ISO 9972 verlangt, dass r² >= 0,98 sein muss. Um r² zu erhöhen, sollten daher mehr als 5 Druckstufen bzw. Messpunkte ausgewählt und der Messbereich über 50 Pa ausgedehnt sein (DIN EN ISO 9972). In der Software TECTITE Express sind diese Druckstufen bereits voreingestellt. Durch eine Erhöhung der Messpunkte pro Druckstufe in der Software auf z. B. 300 bis 500 im Fenster „Einstellungen zum Messverfahren“ (Abbildung 4) wird r² verbessert, da mehr Messwerte zur Mittelwertbildung für einen einzelnen Messpunkt herangezogen werden.

In einigen Situationen kann es vorkommen, dass trotz der vorgenommenen Anpassungen die Böen so stark sind, dass die automatische Messung nicht durchführbar ist. In diesen Fällen ist es ratsam, auf die halbautomatische Messung umzuschalten. Im Fenster „Einstellungen zum Messverfahren“ wird dazu Messmethode „halbautomatisch“ ausgewählt.
Bei einer halbautomatischen Messung wird das Messgebläse am Drehzahlregler per Hand auf den gewünschten Gebäude- bzw. Zieldruck geregelt. Dieser ist erreicht, wenn der Cursor in etwa gleichmäßig um den Zieldruck schwankt. Durch Klicken auf die Schaltfläche „Werte einlesen“ startet TECTITE Express mit der Aufnahme der Messdaten für diesen Messpunkt. Bei der halbautomatischen Messung ist es ebenfalls ratsam, die „Messpunkte pro Druckstufe“ zu erhöhen, um die Streuung der Messwerte zu verringern.

Bis zu einer Windstärke von 3 Beaufort kann eine Luftdurchlässigkeitsmessung in der Regel durchgeführt werden. Ist es böig, sollte die Außendruckmessstelle auf der windabgewandten Seite ca. 10 m entfernt von der Gebäudeaußenwand verlegt werden. Das Schlauchende wird wie in der Norm gefordert mit einem T-Stück versehen. Durch die Einstellmöglichkeiten in der Software TECTITE Express kann auf windige Randbedingen reagiert und die Durchführung der Messung realisiert werden.