Energieeinsparung und Wärmeschutz nach der OIB Richtlinie 6 für automatische Türen und Tore

Eines der wichtigsten Themen im Bereich der Gebäudeerrichtung, Planung und Architektur ist das Regelwerk 6 des Österreichischen Instituts für Bautechnik - kurz OIB 6 - und deren Auswirkungen und Interpretationen im Bereich Automatiktüren und Tore als bewegliche und automatische Raumabschlüsse.

Grundsätzlich besagt der österreichische Gesetz- und Normengeber, dass sämtliche Bauelemente in der Außenhülle eines Gebäudes einen gewissen und bestimmten U-Wert nicht übersteigen darf. Dies gilt nicht nur für das Mauerwerk und Fenster, sondern auch für sämtliche Eingänge, wenn diese als geschlossen betrachtet werden. Wenn jedoch die Eingänge automatisiert sind, dann gilt eine Fußnote der OIB6:2018.

(7)....Insbesondere aus funktionalen Gründen (z.B. Schnelllauftore, automatische Glasschiebeeingangstore, Karusselltüren) darf in begründeten Fällen dieser Wert überschritten werden.

Das bedeutet: Für automatische Türen und Tore gilt die Fußnote der OIB 6:2018!

Warum?
In der Fassung 2015 der OIB 6 kommt es im Bereich der Energieeffizienz der in Punkt 4.4, Anforderungen an wärmeübertragende Bauteile, (für Bauvorhaben, welche nicht in der Ausnahmeregelung nach 1.2 d.g.F. gelistet sind) bei folgenden Produkten

• TÜREN, verglast gegen Außenluft mit U-Wert 1,7 W/m²K
• TÜREN unverglast, gegen unbeheizte Gebäudeteile mit U-Wert 2,5 W/m²K
• TORE Rolltore, Sektionaltore u. dgl. gegen Außenluft mit U-Wert 2,5 W/m²K

zu zahlreichen Fehlinterpretationen und dadurch falschen Produktanwendungen.

Es wurde in der ersten Fassung noch kein Einbezug der dynamischen Komponente der beweglichen Baukomponente Tür/Tor genommen und diese Baugruppen als rein statisch mit einer Maximalgrenze fixierten, im statischen Zustand zutreffenden Wärmedurchgangskoeffizienten (U-Wert) versehen.

Da sich automatische Tür- und Torsysteme aus funktionalen Gründen jedoch automatisch schließen und als solches über gewisse Zeitdauer im dynamischen Betrieb agieren sind die statischen Wärmedurchgangskoeffizienten direkt abhängig von anderen Kernfaktoren wie zB.

• Gebäudetyp (Luftvolumen hinter der dynamischen Komponente)
• Zyklenzahl pro Jahr
• Luftdurchlässigkeit / Leckage nach DIN EN12426
• Tür-/Tor-Zykluszeit (Dauer des Öffnens + Durchschreiten + Dauer des Schließens)

Je nach Verhältnis der Komponenten zueinander ist die Energieeffizienz einer Automatischen Tür- oder Toranlage different von der reinen Bewertung nach Wärmedurchgangskoeffizienten des Bauteils.

Fehlinterpretationen, die zur Fußnote führten

So sind z.B. automatische Sektionaltore aufgrund Dreifachverglasungen zur Erreichung des U-Wertes in bestimmte Dimensionen wesentlich schwerer und dadurch träge. Dieses Zusatzgewicht und die Trägheit gehen zu Lasten der Betriebsgeschwindigkeit im dynamischen Betrieb und erhöht hierdurch den Luftaustausch im Betriebszyklus welches die Einspareffekte im statischen Betrieb zu Nichte machte.

Karusselltüranlagen sind nachweislich die energieeffiziente Lösung für Eingangsbereiche. Streng genommen dürften Karusselltüren nach der ersten Fassung der OIB 6 aufgrund des zu hohen Wärmedurchgangskoeffizienten der singulären Türblätter oder des Korpus diese nicht mehr eingesetzt werden, obwohl diese hinsichtlich geringer Leckage und geringer Zykluszeit ein Optimum an Energieeffizienz am Gebäudeeingang darstellen. Der/die bei einer Karusselldrehtüranlage wirkende(n) Luftpolster innerhalb der Korpus Teilung durch die Rotorblätter hat einen massiven Einfluss auf die energietechnischen Eigenschaften des Gesamtbauteiles. Durch eine Parkautomatik der Rotorblätter bei Nichtbenutzung wird der/die dämmende Luftpolster wieder hergestellt und die Wärmedämmeigenschaft verbessert.

Bei automatischen Schiebetüren ist die Logik der starren Betrachtungsweise der geschlossenen Schiebetür ganz einfach auszuhebeln. Es ist bewiesen, dass zwei Schiebetüren mit U-Wert über 1,7W/m²K als Windfanglösung eine bessere Energieeffizienz für das Gebäude erreichen als eine Türe und die dafür mit Energieeffizienz von unter 1,7W/m²K (im starren Zustand). Dies ist der Grund, warum fast alle Lebensmittelketten für deren Frischeprodukte seit vielen Jahren einen Windfang bauen.

In begründeten Fällen darf der Wert überschritten werden

Im neuen Entwurf der OIB6:2018 sollte und wird nun eine ganzheitliche Betrachtung durch alle Faktoren (Statisch sowie Dynamisch) durchgeführt. Der Einfachheit halber kann aus unserer Sicht als Enwickler eine letztendliche Reduktion auf je 2 mögliche Wärmedurchgangs-koeffizienten unter Betrachtung aller Aspekte erfolgen.

Vorgehensweise nach Rücksprache mit dem Österreichischen Institut für Bautechnik (Mai 2018):

U-Wert einer Automatischen Außentüre bei Büro/Gewerbe/Industrie:

• Anforderung U-Wert ≤ 1,5 W/m²K bei: Zyklenanzahl <3.200; hohe Leckage und lange Zykluszeit
• Anforderung U-Werk ≤ 2,5 W/m²K bei: hohe Dynamik mit Zyklenanzahl >3.200, geringe Leckage, Zykluszeit <10 Sekunden
• Karusselltüren müssen aufgrund der differenten Funktionsweise (geringstmögliche Leckagen und Luftwechselraten) hinsichtlich U-Wert anderwärtig betrachtet werden.
• Bei Windfanglösungen muss das gesamte Windfangsystem einen entsprechende Energieeffizienz / Wärmedurchgangskoeffizienten als gesamtes System aufweisen.

U-Wert eines Tores bei Gewerbe/Industrie:

• Anforderung U-Werk ≤ 2,5 W/m²K bei: Zyklen mit <3.000; hohe Leckage durch Einfachdichtungen oder keine Dichtung; Zykluszeiten größer 60 Sekunden
• Anforderung U-Werk ≤ 4,0 W/m²K bei: Zyklenanzahl >3.000, geringe Leckage durch Dichtungen, Zykluszeit <60 Sekunden)
• Bei Doppeltorlösungen muss das gesamte Torsystem einen entsprechende Energieeffizienz / Wärmedurchgangskoeffizienten als gesamtes System aufweisen, z.B. Einbringschleuse

Definition und Erläuterung der Parameter:

U-Wert:
Wärmedurchgangskoeffizient des ganzen Bauteiles inklusiver Verglasungen, Einbauteilen etc.

Gebäudetyp:
Raumluft hinter dem dynamischen Bauelement in m³. Der Gebäudetyp selbst spielt im Bereich des Luftvolumens eine agierende Rolle zur Gebäudeöffnung für die Automatiktüre oder Tor. Je größer das Gebäudevolumen im Bezug zur lichten Öffnung des Tore oder Türe, umso nebensächlicher wird dessen Wärmedurchgangskoeffizient. Im Bereich der Verladetechnik bei Logistiklägern mit Raumvolumen > 60.000 m³ ist der U-Wert eines 16m² Tores vernachlässigbar.

Tür- und Torgröße: 
Beeinträchtigt sowohl im dynamischen als auch statischen Zustand den energetischen Wirkungsgrad.

• Als Definitionsgröße bei automatischen Türsystemen wird eine Lichte Öffnung von 1.800mm Breite und 2.200mm Höhe angesetzt, da diese eine der meisteingesetzten Größen ist
• Bei automatischen Toranlagen wird eine Lichte Öffnung von 4.000mm Breite und 4.000mm Höhe, herangezogen.

Diese standardisierten Werte sind für Vergleichsberechnungen in der nachfolgenden Beweisführung als auch zur weiteren Definition der Zykluszeit erforderlich.

Leckage
Luftdurchlässigkeit im statischen Betrieb. Hierbei wird der Einfachheit halber zwischen 3 Bereichen unterschieden:

• Keine Dichtung/Spaltabdichtung: 24m³/h, Luftdurchlässigkeit EN12426 Klasse 1
• Mit Dichtung: 12m³/h, Luftdurchlässigkeit EN12426 Klasse 2
• Luftdicht: 6m³/h oder weniger: Luftdurchlässigkeit EN12426 Klasse 3+

Zykluszeit
beschreibt die Gesamtdauer im dynamischen Zustand in welchem ein Luftwechsel stattfinden kann. Hierbei wird die Gesamtdauer ab dem Öffnungsimpuls bis zur geschlossenen Endlage als Zykluszeit beschrieben. Für die Definition der maximalen Zykluszeiten wird die Standardtürgroße / Standardtorgröße herangezogen.

Zyklenanzahl 
beschreibt die Anzahl der Zyklen pro Jahr zur Ermittlung der Verhältnisse Statisch/Dynamischer Zustand. Grenzwert für die Zyklenanzahl im Bereich Dynamisch auf Statisch ist unserem Vorschlag nach mit 3.200 Zyklen pro Jahr festzulegen.

Diese Annahme beruht auf:

• bei automatischen Türsystemen in einem Gewerbebetrieb beträgt das durchschnittliche Öffnungsintervall alle ca. 5 Minuten bei 300 Arbeitstagen pro Jahr mit 10 Stunden dynamischer Zeit pro Arbeitstag.
• Bei automatischen Toranlagen in einem Gewerbetrieb/Logistik/Handel ergibt sich eine Torfrequenz von 10 Zyklen pro Tag als Grenzwert.

Beweisführung durch Door – Energy - Calculator des E.D.S.F.

Der Europäische Verband der Tür- und Torhersteller e.V. besteht aus diversen Entwicklern, Produzenten und Lieferanten von automatischen Tür- und Torsystemen, zu denen unter anderem auch ASSA ABLOY Entrance Systems als Mitglied zählt. Durch engen Kontakt mit der CEN, dem European Committee for Standardization, ist ASSA ABLOY gemeinsam mit E.D.S.F. auch aktiv an der Mitgestaltung von Produktions- und Ausführungsnormen beteiligt. Eine der 3 großen Arbeitsgruppen des E.D.S.F. beschäftigt sich permanent mit dem Bereich Energie & Nachhaltigkeit wobei hier in diversen Forschungen und Beobachtungen ein frei zugänglicher Vergleichsrechner hinsichtlich Energieeffizienz bei Einsatz von Automatischen Tür- und Torsystemen erstellt und auf der website des e.d.s.f. unter https://www.edsf.com/door-energy-calculator/ veröffentlicht wurde. Der Energierechner des e.d.s.f. beurteilt aufgrund aller Eingaben von dynamischer und statischer Kennzahlen die bestmögliche Bauart.

Der Rechner gibt keinen Wärmedurchgangskoeffizienten vor sondern vergleicht verschiedene Lösungsansätze und gibt die bestmögliche Produktspezifikation zurück.

Nachfolgend 2 Beispiele zur Anschauung der Betrachtungsweise und des Ergebnisses: