Effiziente Strömungsmessung im Luftkanal: Technik & Anwendungsbeispiel

Q: Welches Messprinzip eignet sich am besten für die Strömungsmessung in Luftkanälen?

Für die meisten HLK-Anwendungen sind thermische (kalorimetrische) Strömungsmessgeräte optimal geeignet. Sie reagieren bereits bei sehr geringen Geschwindigkeiten ab ~0,1 m/s, arbeiten wartungsfrei und bieten eine 360°-Empfindlichkeit. Für höhere Strömungsgeschwindigkeiten (über ~10 m/s) oder mobile Einsätze können Flügelrad-Anemometer eine gute und kostengünstige Alternative sein. In Spezialfällen (sehr große Kanäle, hohe Geschwindigkeiten) kommen auch Ultraschall-Durchflussmesser zum Einsatz.

Q: Welche Einlaufstrecken sind für genaue Strömungsmessungen erforderlich?

Welche Einlaufstrecken sind für genaue Strömungsmessungen erforderlich? Für verlässliche Messungen sollten vor dem Sensor möglichst lange gerade Einlaufstrecken vorhanden sein. Faustregel: mindestens 5× des Kanal-Durchmessers als Beruhigungsstrecke vor dem Messgerät. Nach Störstellen wie Bögen, Ventilatoren oder Klappen idealerweise 10× Durchmesser. Hinter dem Sensor selbst sollten noch etwa 3× Durchmesser gerade Auslaufstrecke folgen. Diese Richtwerte stellen sicher, dass die Strömung am Messpunkt gleichmäßig ist und das Gerät korrekt misst.

Q: Kann man Strömungsmessgeräte nachträglich in bestehende Luftkanäle einbauen?

Kann man Strömungsmessgeräte nachträglich in bestehende Luftkanäle einbauen? Ja. Viele Strömungssensoren sind für den nachträglichen Einbau konzipiert. Thermische Sonden und auch Pitot-Rohre lassen sich z.B. über eine einfache Bohrung von außen in den Kanal einführen und mit Verschraubungen befestigen. Wichtig ist, bei der Nachrüstung die erforderlichen Einbauabstände (siehe vorherige Frage) soweit möglich einzuhalten und die Messstelle dicht zu verschließen. Gegebenenfalls muss man Kompromisse bei der Position eingehen, aber mit etwas Erfahrung findet sich fast immer ein geeigneter Messort.

Q: Wie beeinflusst die Lufttemperatur die Strömungsmessung?

Wie beeinflusst die Lufttemperatur die Strömungsmessung? Moderne thermische Strömungsmessgeräte kompensieren Temperaturschwankungen der Luft automatisch, indem sie den beheizten Sensor gegen einen Referenzsensor regeln. Dadurch bleibt das Signal über einen weiten Temperaturbereich stabil. Bei extremen Temperaturen (über ~80 °C) empfiehlt es sich, Sensoren mit abgesetztem Fühler zu verwenden, damit die Elektronik nicht überhitzt. Das Volumenstrom-Messgerät RLSW®9 von SEIKOM Electronic ist beispielsweise für Medientemperaturen bis 350 °C ausgelegt und liefert auch unter solchen Bedingungen zuverlässige Messwerte.

Q: Wie wirken sich Turbulenzen im Kanal auf die Messgenauigkeit aus?

Turbulenzen (Verwirbelungen) können die Messgenauigkeit beeinträchtigen, da das Strömungsprofil gestört ist. Thermische Sensoren erfassen aufgrund ihres Punkt-Messprinzips eher die lokale Strömung und sind etwas weniger empfindlich gegenüber Turbulenzen als Flügelrad-Anemometer, die bei stark wechselnden Strömungen sprunghafte Anzeigen liefern können. Wichtig ist vor allem, Turbulenzen durch eine günstige Einbauposition zu minimieren (ausreichende Einlaufstrecke, keine direkten Störquellen vor der Messstelle). Zudem kann eine Mittelwertbildung (zeitliches Glätten des Signals) helfen, kurzzeitige Schwankungen auszufiltern, sodass ein stabiler Messwert angezeigt wird.

Q: Was ist bei der Strömungsmessung in explosionsgefährdeten Bereichen (ATEX-Zonen) zu beachten?

In Ex-Bereichen dürfen nur Strömungsmessgeräte mit entsprechender ATEX-Zertifizierung eingesetzt werden. Diese Geräte sind so konstruiert, dass sie keine Zündquellen darstellen (z.B. funkenfrei, druckfeste Kapselung oder eigensichere Stromkreise). Bei der Auswahl muss auf die Gerätekategorie und Zoneneinteilung geachtet werden, damit das Gerät für die spezifische Ex-Zone zugelassen ist (z.B. II 2G für Zone 1 Gasexplosionsgefahr). SEIKOM Electronic bietet mehrere Strömungsmessgeräte auch in ATEX-Varianten an, sodass auch in explosionsgefährdeten Umgebungen eine sichere Luftstromüberwachung gewährleistet ist.

Bedeutung der Strömungsmessung HVAC/HLK

Effiziente Strömungsmessung im Luftkanal ist das Fundament für energieeffiziente Gebäudetechnik und optimale Raumluftqualität. In einer Zeit steigender Energiekosten und verschärfter Umweltanforderungen gewinnt die präzise Strömungsmessung in HVAC-Systemen (Heizung, Lüftung, Klimatechnik – HLK) zunehmend an Bedeutung für Ingenieure und Techniker. Dieser praxisnahe Ratgeber zeigt bewährte Messtechniken, Anwendungsbeispiele aus verschiedenen Branchen (inklusive Wasseraufbereitung) und moderne Lösungen für zuverlässige Luftstrommessungen in HLK-Systemen. So erfahren Sie, wie eine gute Strömungsmessung im Luftkanal zur Betriebskostensenkung und Anlagenoptimierung beitragen kann.

Warum ist Strömungsmessung in Luftkanälen unverzichtbar?

Die Strömungsmessung im Luftkanal bildet das Rückgrat moderner HLK-Anlagen. Ohne präzise Luftvolumenstrom-Daten können weder Energieverbräuche optimiert noch die Raumluftqualität sichergestellt werden. Die kontinuierliche Überwachung der Luftströme ermöglicht es, Systemstörungen frühzeitig zu erkennen, kritische Zustände (wie Filterverstopfung oder Ventilatorenausfall) rechtzeitig zu beheben und Betriebskosten zu minimieren.

Zentrale Nutzenaspekte in der Praxis:

Energieeffiziente Regelung von Lüftungs- und Klimaanlagen – vermeidet unnötigen Luftaustausch und spart Heiz- bzw. Kühlenergie.
Einhaltung von Luftqualitätsstandards in Büro- und Industriegebäuden – gewährleistet Gesundheit und Komfort.
Überwachung der Filterleistung – meldet rechtzeitig, wenn Filter gewechselt oder gereinigt werden müssen.
Nachweis der Anlagenspezifikation – z.B. Einhaltung von Planungswerten und Normen (wie DIN EN 12599) bei Abnahme und Betrieb.

Eine moderne Strömungsmessung im Luftkanal hilft zudem, Unwuchten im System, verstopfte Filter oder defekte Ventilatoren sofort zu erkennen. Besonders in energieeffizienten Gebäuden mit bedarfsgerechter Lüftung ist eine präzise Durchflussüberwachung unverzichtbar, um die geplanten Einsparungen und Raumluftkonditionen tatsächlich zu erreichen.

Die wichtigsten Messprinzipien für Luftströme (HVAC)

Es gibt verschiedene Messtechniken, um die Strömungsgeschwindigkeit und den Volumenstrom in Luftkanälen zu erfassen. Im Folgenden stellen wir die wichtigsten Messprinzipien vor – jeweils mit ihren Funktionsweisen, Vorteilen und typischen Einsatzbereichen.

1. Thermische Strömungsmessung (Kalorimetrisches Prinzip)

Das kalorimetrische Messprinzip hat sich als besonders zuverlässig für die Strömungsmessung in HVAC-Anwendungen etabliert. Es beruht auf der Wärmeanemometrie, also der Wärmeübertragung zwischen einem beheizten Sensor und dem vorbeiströmenden Medium (Luft).

Funktionsweise: Ein Temperatursensor wird konstant auf eine definierte Temperatur erhitzt, während ein zweiter Sensor die aktuelle Medientemperatur misst. Fließt Luft am Sensor vorbei, kühlt der Luftstrom den beheizten Sensor ab – die dafür erforderliche Energie (bzw. die Temperaturdifferenz zwischen den Sensoren) ist proportional zur Strömungsgeschwindigkeit. Moderne Geräte kompensieren Temperaturschwankungen der Luft automatisch, indem sie den beheizten Sensor gegen einen Referenzwert regeln.

Vorteile thermischer Strömungsmesser:

Hohe Empfindlichkeit: Messen bereits sehr geringe Strömungsgeschwindigkeiten ab ca. 0,1 m/s zuverlässig.
Hohe Genauigkeit: Messgenauigkeit bis ±2 % vom Messwert ist erreichbar.
Unabhängigkeit von Einbaulage: 360°-Messfähigkeit, d.h. weitgehend unabhängig von der Strömungsrichtung.
Wartungsfreier Betrieb: Durch gekapselte Sensoren keine beweglichen Teile oder Verschmutzungsprobleme.

👉 Produktempfehlung: Für anspruchsvolle HLK-Anwendungen bietet SEIKOM Electronic das Volumenstrommessgerät RLSW®9 – eine hochwertige Lösung für präzise Luftströmungs-Messungen in Lüftungsanlagen. Dieses kalorimetrische Messgerät deckt einen Bereich von 0,1 bis 30 m/s (optional sogar bis 200 m/s) ab und ist für Medientemperaturen bis 350 °C ausgelegt. Dank linearer Analogausgänge (0–10 V und 4–20 mA) und einer gut ablesbaren LCD-Anzeige mit LED-Status ist das RLSW®9 ideal zur Überwachung und Regelung von Luftströmen in industriellen Anlagen geeignet.

2. Flügelrad-Anemometer

Das Flügelrad-Anemometer (auch Schaufelanemometer) ist ein klassisches mechanisches Messgerät für Strömungsgeschwindigkeiten, das vor allem bei mittleren bis höheren Luftgeschwindigkeiten zum Einsatz kommt. Hier rotiert ein kleines Flügelrad (Propeller) im Luftstrom und die Drehzahl wird in ein Geschwindigkeitssignal umgewandelt.

Eigenschaften und Vorteile:

Typischer Messbereich: Etwa 0,5 bis 30 m/s Strömungsgeschwindigkeit (je nach Gerät).
Robustheit: Mechanisch einfache, bewährte Technik mit robustem Aufbau – auch für raue Umgebungen geeignet.
Direkte Anzeige: Viele Hand-Anemometer zeigen direkt die momentane Strömungsgeschwindigkeit an; geeignet für schnelle Punktmessungen zur Überprüfung.
Integrationszeit einstellbar: Für genauere Ergebnisse kann eine Mittelwertbildung erfolgen, um Turbulenzeffekte auszugleichen.
Kosteneffizienz: Eine vergleichsweise günstige Lösung, insbesondere für temporäre Messungen oder mobile Einsätze, da oft kein fester Einbau nötig ist.
Einsatzbereich: Flügelrad-Anemometer werden häufig zur Überprüfung von Lüftungsanlagen, in Laboren oder auch im Feldservice eingesetzt. In fest installierten Anlagen sind sie weniger gebräuchlich als die thermischen Sensoren, da sie bewegliche Teile und höheren Wartungsaufwand haben.

3. Differenzdruckverfahren (Staurohr/Pitot-Rohr)

Eine weitere etablierte Methode zur Luftstrommessung in Kanälen ist das Differenzdruckverfahren. Hierbei wird die Strömungsgeschwindigkeit indirekt über den Druckunterschied zwischen Staudruck und statischem Druck der strömenden Luft ermittelt. Typischerweise kommen Prandtl’sche Staurohre (Pitot-Rohre) oder spezielle Differenzdrucksensoren mit Prallplatten zum Einsatz.

Funktionsprinzip: Ein Rohr mit Öffnung entgegen der Strömungsrichtung misst den Gesamtdruck (Staudruck), während eine seitliche Öffnung oder eine zweite Leitung den statischen Druck im Kanal erfasst. Aus der Druckdifferenz berechnet das Gerät die Strömungsgeschwindigkeit gemäß der Bernoulli-Gleichung. Ergänzt man das Setup um mehrere Messpunkte oder eine Wirkdrucksonde, lässt sich auch der Volumenstrom über den Kanalquerschnitt bestimmen.

Vorteile und Besonderheiten:

Bewährte Technik: Differenzdruck-Messungen werden seit langem eingesetzt und sind in vielen Normen beschrieben.
Einfachheit: Sensorik ist vergleichsweise einfach und kann oft nachgerüstet werden (ein Loch im Kanal für das Staurohr genügt).
Einsatzbereich: Gut geeignet für hohe Strömungsgeschwindigkeiten und große Kanalquerschnitte. Allerdings lassen sich sehr niedrige Geschwindigkeiten (<0,5 m/s) damit weniger genau erfassen.
Wartung: Staurohre haben keine Elektronik im Luftstrom und sind unempfindlich, müssen aber gelegentlich auf Verschmutzung kontrolliert werden.

4. Ultraschall-Durchflussmessung

Bei der Ultraschall-Strömungsmessung werden akustische Signale genutzt, um die Fließgeschwindigkeit der Luft zu bestimmen. Zwei gegenüberliegende Sensoren senden und empfangen wechselseitig Ultraschallimpulse, die von der Luftströmung beeinflusst werden.

Funktionsprinzip: Die Anordnung der Sensoren erfolgt so, dass ein Schallimpuls mit der Strömung und einer gegen die Strömung gesendet wird. Die Luftströmung verursacht eine minimale Laufzeitdifferenz zwischen den beiden Richtungen – Schall benötigt mit dem Luftstrom etwas kürzer als entgegen der Flussrichtung. Aus dieser Laufzeitdifferenz berechnet die Elektronik die mittlere Strömungsgeschwindigkeit im Messquerschnitt. Moderne Ultraschall-Durchflussmesser können auch die Strömungsrichtung erkennen (Vor- und Rückströmung) und oft gleichzeitig die Medientemperatur mitmessen.

Anwendungsvorteile:

Breiter Messbereich: Typisch bis ±40 m/s Strömungsgeschwindigkeit messbar – geeignet auch für sehr hohe Geschwindigkeiten.
Große Querschnitte: Für Kanal-Durchmesser bis zu mehreren Metern (z.B. bis 2,5 m oder größer) einsetzbar, da keine Einbauten in den Strömungsquerschnitt notwendig sind.
Keine mechanischen Teile: Verschleißfrei und wartungsarm, da nur Schallsignale verwendet werden.
Vielseitige Messgrößen: Einige Geräte liefern neben dem Volumenstrom auch Temperatur und Richtung der Strömung.

Einsatzgebiet: Ultraschall-Messsysteme finden sich vor allem in großen Lüftungskanälen, z.B. in Bergwerken, Tunnellüftungen oder großen Industrieanlagen, wo konventionelle Sensoren schwierig zu installieren wären. Aufgrund der fortgeschrittenen Technik sind sie meist teurer in der Anschaffung, bieten aber einzigartige Vorteile in speziellen Anwendungen.

Auswahlkriterien für Strömungsmessgeräte

Bei der Auswahl des passenden Messgeräts für die Strömungsmessung in HVAC/HLK-Anlagen sind verschiedene Parameter zu berücksichtigen. Jedes Anwendungsfeld stellt andere Anforderungen – von kleinen Klimakanälen bis zu großen Abluftschächten in der Industrie.

Wichtige Auswahlkriterien im Überblick:

Messbereich der Strömungsgeschwindigkeit: Benötigt Ihr Prozess sehr niedrige Geschwindigkeiten ab 0,1 m/s oder geht es um hohe Strömungen bis 50 m/s und mehr? Wählen Sie ein Gerät, das den erforderlichen Geschwindigkeitsbereich (z. B. 0,1 – 20 m/s oder 5 – 50 m/s) zuverlässig abdeckt.
Medientemperatur und -beschaffenheit: Beachten Sie die Temperaturen im Kanal. Standardgeräte arbeiten von ca. -20 °C bis +80 °C. Für höhere Temperaturen (Heißluft, Abluft von Prozessen bis 350 °C) sind spezielle Hochtemperaturfühler notwendig. Auch Feuchte, Staub oder aggressive Bestandteile der Luft können die Gerätauswahl beeinflussen (robustes Material, Schutzart IP67 o.Ä.).
Kanalabmessungen und Einbaubedingungen: In sehr kleinen Kanälen passt ggf. kein großes Messgerät – hier eignen sich kompakte Sensoren oder Sonden, die von außen eingeführt werden. In sehr großen Kanälen (Durchmesser >1 m) müssen eventuell mehrere Messpunkte oder spezielle Verfahren (Ultraschall, Pitot-Rohr-Arrays) genutzt werden, um repräsentative Ergebnisse zu erhalten.
Gewünschte Messgenauigkeit: Überlegen Sie, wie präzise die Messung sein muss. Für Energieabrechnungen oder Validierungen sollten hochgenaue Geräte (Fehler <2–3 %) eingesetzt werden. Für eine reine Überwachungsaufgabe (z.B. Lüfter läuft/nicht läuft) kann auch ein Strömungswächter mit etwas geringerer Genauigkeit genügen, wenn dafür Kosten gespart werden.
Signalausgang und Schnittstellen: Stellen Sie sicher, dass das Messgerät kompatible Ausgänge für Ihre Steuerung oder Leittechnik bietet. Analoge 0-10 V, 4-20 mA oder digitale Schnittstellen (Modbus, BACnet) sind je nach System erforderlich. Auch die Spannungsversorgung (24 V DC, 230 V AC, etc.) muss passen.

Messbereich und typische Kanalgeschwindigkeiten: Zur Einordnung hier einige Richtwerte: In Zuluftkanälen von Lüftungsanlagen bewegt sich die Luft meist mit 2–8 m/s, in Abluftkanälen etwas schneller (3–12 m/s), Hauptleitungen großer Anlagen erreichen 5–15 m/s. Industrielle Absauganlagen oder Prozessabluft können Strömungen bis 30 m/s aufweisen. Diese Zahlen helfen bei der Auswahl eines Geräts mit passendem Messbereich. Liegt das Gerät zu weit über dem üblichen Bereich, leidet die Auflösung bei niedrigen Werten; ist es zu knapp dimensioniert, stößt es bei Spitzenlasten an seine Grenzen.

Installation und optimale Positionierung

Die korrekte Installation eines Strömungsmessers ist entscheidend für präzise Ergebnisse. Selbst das beste Messgerät liefert falsche Werte, wenn es ungünstig im Kanal platziert oder unsachgemäß montiert wurde. Beachten Sie deshalb einige Grundregeln für den Einbau:

Richtige Platzierung im Kanalsystem

Einlaufstrecken einhalten: Vor dem Messpunkt sollte die Luftströmung möglichst beruhigt und gleichmäßig sein. Empfohlen sind mindestens 5 × Rohrdurchmesser gerade Strecke vor dem Sensor, besser mehr. Nach Störstellen wie engen Bögen, Verzweigungen, Ventilatoren oder Klappen sind sogar ca. 10 × Durchmesser Einlaufstrecke ratsam, da dort Verwirbelungen auftreten.
Auslaufstrecke berücksichtigen: Hinter dem Sensor sollte mindestens 3 × Rohrdurchmesser gerade Strecke folgen. So wird vermieden, dass der Sensor direkt vor einer weiteren Störung (wie einer Kurve) sitzt, was die Messung beeinflussen könnte.
Position im Querschnitt: Idealerweise wird der Sensor mittig im Kanalquerschnitt platziert, wo die Strömung am repräsentativsten ist. Bei Einstecksonden sollte die Sensorkappe ungefähr auf Kanalmitte liegen. In runden Rohren kann es sinnvoll sein, die Sonde leicht schräg anzuordnen, um den Schwerkrafteinfluss auf Schmutzablagerungen zu minimieren.
Hauptströmungsrichtung beachten: Zwar messen viele Sensoren (insbesondere thermische) unabhängig von der Richtung, dennoch empfiehlt es sich, sie entsprechend der vorgesehenen Strömungsrichtung auszurichten (falls vom Hersteller vorgegeben). Das erleichtert auch die Interpretation von Markierungen und evtl. Richtungsanzeigen.

Häufige Installationsfehler vermeiden

Unzureichende Beruhigungsstrecken: Wenn die oben genannten geraden Strecken nicht eingehalten werden, kann die Strömung am Messpunkt noch verwirbelt oder ungleichmäßig verteilt sein. Das führt zu erheblichen Messfehlern. Notfalls muss man mit Strömungsgleichrichtern (z.B. Wabengitter) arbeiten, wenn baulich keine längeren Geraden möglich sind.
Montage in ungünstigen Zonen: Vermeiden Sie den Einbau direkt hinter Bögen, Drosselklappen oder Ventilatorenauslässen. Dort gibt es oft Querströmungen oder Rotationskomponenten im Luftstrom, die die Messung verfälschen. Lieber ein Stück weiter entfernt installieren.
Leckagen an der Messstelle: Achten Sie auf eine dichte Durchführung, wenn Sonden in den Kanal eingeführt werden. Undichtigkeiten können nicht nur die Messung beeinflussen, sondern führen auch dazu, dass Luft entweicht oder gezogen wird, was das Gesamtsystem stören kann. Verwenden Sie geeignete Verschraubungen oder Flansche, um den Einbauort abzudichten.
Falsche Eintauchtiefe: Insbesondere bei Einstecksensoren muss die korrekte Eintauchtiefe beachtet werden. Ist der Sensor zu weit draußen oder ragt er zu wenig in den Luftstrom, misst er nicht repräsentativ. Die meisten Hersteller geben vor, wie der Sensor positioniert sein sollte (z.B. Spitze in Rohrmitte). Halten Sie sich an diese Vorgaben.

Überwachung und Alarmsysteme (Strömungswächter)

Neben der kontinuierlichen Messung des exakten Luftstroms gibt es viele Anwendungsfälle, in denen es ausreicht, Schwellwerte zu überwachen – also einfach festzustellen, ob die Strömung vorhanden ist oder einen Mindestwert überschreitet. Hier kommen Strömungswächter zum Einsatz, die bei zu geringer oder zu hoher Strömung Alarm schlagen oder ein Signal an die Steuerung geben.

👉 Produktempfehlung: Für die zuverlässige Überwachung von Mindest- oder Maximalströmungen in HLK-Systemen bietet SEIKOM Electronic den Strömungswächter RLSW®5 F3 an. Dieser Sensor arbeitet nach dem oben beschriebenen thermischen Prinzip, ist aber primär als Schalter konzipiert. Man kann individuell einstellen, bei welcher Strömungsgeschwindigkeit sein Relais schaltet. So lassen sich z.B. Mindestluftmengen überwachen (wichtig bei Abluftanlagen, um gefährliche Stoffe sicher abzuführen) oder Maximalgrenzen setzen (etwa um zu starke Luftströme zu verhindern, die Energie verschwenden).

Wesentliche Merkmale des RLSW®5 F3:

Wartungsfreier, gekapselter Sensor mit thermischem Messprinzip (keine beweglichen Teile).
Einstellbare Schaltschwellen: flexibel anpassbar an die gewünschte Mindest- oder Höchstströmung.
Relais-Ausgang (Wechsler), der direkt einen Alarm auslösen oder eine Anlage abschalten kann, wenn der Strömungswert außerhalb des Sollbereichs liegt.
Robustes Gehäuse (Schutzart IP67), geeignet für industrielle Umgebungen.
Betriebstemperatur des Mediums bis 90 °C, wodurch auch warme Abluft überwacht werden kann.

Anwendungsvorteile: Ein solcher Strömungswächter erkennt z.B. Lüfterausfälle oder Filterverschmutzungen sehr früh, weil bei diesen Ereignissen die Strömung sofort unter den Schwellwert fällt. Im Notfall kann das Gerät eine automatische Abschaltung einleiten oder Meldung an die Gebäudeleittechnik geben, um Folgeschäden zu vermeiden. Gleichzeitig trägt er zu einer energieeffizienten Betriebsführung bei – etwa indem er eine Anlage in den Stand-by versetzt, sobald keine Luftförderung mehr benötigt wird. Die Integration in bestehende Steuerungen (SPS oder Gebäudeleitsysteme) ist durch das Normsignal bzw. das Relais problemlos möglich.

Wichtige Normen und Standards

In der Strömungsmessung für Luftkanäle gelten verschiedene Normen und Richtlinien, die sicherstellen sollen, dass Messungen vergleichbar und zuverlässig sind. Je nach Branche und Region können unterschiedliche Standards relevant sein:

DIN EN 12599: Lüftung von Gebäuden – Prüfverfahren für Lüftungs- und Klimaanlagen. Diese Norm beschreibt, wie Abnahmen und Funktionsprüfungen von HLK-Systemen durchzuführen sind, inkl. Volumenstrommessungen an Lüftungsdurchlässen und Kanälen.
DIN EN 16211: Lüftung in Gebäuden – Vereinfachte Verfahren für Luftvolumenstrom-Messungen. Hier werden vereinfachte Messmethoden für den Volumenstrom in Luftleitungen dargestellt, was in der Praxis für schnelle Überprüfungen hilfreich ist.
ASHRAE 111: (ANSI/ASHRAE Standard 111-2008) Practice for Measurement, Testing, Adjusting, and Balancing of Building HVAC Systems. Ein in den USA verbreiteter Standard, der praxisorientierte Anleitungen für Messungen und das Einregulieren von Lüftungsanlagen liefert.
ISO 3966 / ISO 7194: Internationale Normen, die Messverfahren in Luftkanälen (insbesondere mittels Staurohr nach dem Druckdifferenzverfahren) definieren. Diese sind wichtig, wenn nach weltweit einheitlichen Methoden gemessen werden soll.

Für Betreiber und Ingenieure bedeutet die Einhaltung dieser Normen, dass die Messgenauigkeit und Dokumentation bestimmten Mindestanforderungen genügen. Gerade bei behördlichen Prüfungen oder Zertifizierungen (z.B. in Reinräumen oder bei Arbeitsschutzbetrachtungen) ist es ratsam, sich an den genannten Standards zu orientieren.

Wartung von Strömungsmessern

Damit Strömungsmessgeräte über Jahre hinweg präzise arbeiten, dürfen regelmäßige Wartung und Kalibrierung nicht vernachlässigt werden. Viele moderne Sensoren sind zwar wartungsarm, doch ganz ohne Kontrolle geht es nicht – zumal Ablagerungen oder Alterung die Messwerte beeinflussen können.

Empfohlene Kalibrier-Intervalle: Üblich ist eine jährliche Kalibrierung des Strömungsmessers. In weniger kritischen Anwendungen (z.B. reine Lüftungssteuerung ohne Abrechnung) kann dieses Intervall auch mal auf zwei Jahre ausgedehnt werden. In sicherheitsrelevanten oder besonders präzisionsfordernden Bereichen (Reinräume, Explosionsschutz, behördlich überwachte Anlagen) sind hingegen halbjährliche Überprüfungen sinnvoll. Nach größeren Umbauten am System oder Reparaturen am Sensor sollte ebenfalls außerplanmäßig re-kalibriert werden, um Vertrauen in die Messwerte zu haben.

Wartungsmaßnahmen im Überblick:

Visuelle Inspektion: Prüfen Sie in regelmäßigen Abständen den Sensor auf Verschmutzungen, Staub oder Beschädigungen. Thermische Sensoren können z.B. von Staub bedeckt werden, was das Wärmeübertragungsverhalten verändert.
Elektrische Verbindungen: Kontrollieren Sie die Kabel und Steckverbindungen auf Korrosion oder Lockerheit, besonders bei Geräten im Außenbereich oder in feuchten Umgebungen.
Funktionsprüfung: Simulieren Sie im Rahmen der Wartung unterschiedliche Strömungsbedingungen (z.B. durch Anblasen des Sensors oder Reduzieren der Lüfterdrehzahl) und prüfen Sie, ob das Ausgangssignal bzw. die Anzeige plausibel reagiert. Strömungswächter mit Schaltfunktion sollten auf ihren Alarm testen lassen (z.B. Schwellen durch Verstellen vorübergehend verändern, um den Schaltpunkt auszulösen).
Dokumentation: Halten Sie alle Kalibrier- und Prüfergebnisse schriftlich fest. Viele Normen verlangen ein Kalibrierprotokoll. Im Fehlerfall können Sie so nachweisen, dass das Gerät ordnungsgemäß überprüft wurde. Außerdem sieht man über die Jahre, ob es Trends gibt (z.B. driftende Messwerte), die auf einen Austausch des Geräts hindeuten.

Ein gut gepflegtes Strömungsmessgerät stellt sicher, dass Ihre Anlage optimal läuft. Die geringe Mühe einer jährlichen Überprüfung macht sich bezahlt, indem Fehlsteuerungen und ineffizienter Betrieb vermieden werden.

Praktische Anwendungsbeispiele

Zum Abschluss schauen wir uns einige praxisnahe Beispiele an, in denen Strömungsmessung im Luftkanal eine wichtige Rolle spielt – inklusive einem Blick auf die Wasseraufbereitung, die für viele unserer Leser besonders relevant ist:

1. Energieeffiziente Gebäudetechnik: In modernen Büro- und Verwaltungsgebäuden ermöglichen durchdachte Strömungsmesskonzepte erhebliche Energieeinsparungen. Eine bedarfsgeregelte Lüftung – gesteuert anhand von Luftqualität (CO₂-Sensoren) und Anwesenheit – passt die Zu- und Abluftmengen dynamisch an. Hierbei misst ein Strömungssensor kontinuierlich den Volumenstrom und sorgt dafür, dass nie mehr Luft gefördert wird als nötig. Das Ergebnis: bis zu 30–50 % weniger Lüftungsenergieverbrauch und dennoch ein komfortables Raumklima.

2. Wasseraufbereitung und Kläranlagen: In Anlagen der industriellen Wasser- und Abwasseraufbereitung spielt Luft eine große Rolle – beispielsweise bei der Belüftung von Belebungsbecken in Kläranlagen oder der Abluftführung aus Behältern und Becken. Eine zuverlässige Strömungsmessung im Luftkanal stellt sicher, dass genügend Frischluft für biologische Reinigungsprozesse eingeblasen wird und ggf. entstehende Gase sicher abgeführt werden. Strömungswächter überwachen hier oft die Mindestluftströmung, um kritische Unterschreitungen sofort zu erkennen – das schützt Mitarbeiter und gewährleistet stabile Prozessbedingungen.

3. Industrielle Absauganlagen: Bei Absauganlagen für Stäube, Rauch oder Dämpfe (z.B. in Schweißereien, Chemiebetrieben oder Holzverarbeitungsanlagen) ist eine kontinuierliche Strömungsmessung im Abluftkanal sicherheitsrelevant. Unterschreitet die Luftströmung eine bestimmte Mindestgeschwindigkeit, können sich gefährliche Stoffe ansammeln oder zurückstauen. Daher werden hier Strömungswächter eingesetzt, die einen Alarm auslösen oder die Anlage abschalten, falls die Absaugleistung zu niedrig ist. Gleichzeitig helfen Volumenstrommessgeräte dabei, die Absauganlage energieeffizient zu betreiben – nicht mehr Saugleistung als nötig, aber immer genug für die Sicherheit.

4. Reinraumtechnik: In Reinräumen (z.B. Halbleiterfertigung, Pharmaindustrie, Laboratorien) müssen definierte Luftvolumenströme und Druckdifferenzen exakt eingehalten werden, um die Reinheitsklassen zu gewährleisten. Die Strömungsmessung in HLK-Kanälen sorgt dafür, dass ständig ausreichend Umluft durch Filter gepumpt wird, um Partikel aus der Luft zu entfernen. Schon kleine Abweichungen könnten die Partikelkonzentration erhöhen. Daher sind hier oft hochpräzise thermische Strömungsmesser installiert, und die Anlagenfahrer überprüfen die Werte regelmäßig im Rahmen des Qualitätsmanagements.