Eingangsbereiche · Türsysteme · Thermische Behaglichkeit

Zugluft an Türen und Drehtüren wirksam begrenzen

ThemaThemenbild zu Zugluft und Kaltlufteintrag an Eingangsbereichen

Ein offener Eingang kann zum Strömungsweg durch das ganze Gebäude werden

Winddruck auf der Fassade, thermischer Auftrieb und gegenüberliegende Öffnungen können beim Öffnen einer Tür einen kräftigen Kaltlufteintrag auslösen. In hohen Foyers oder stark frequentierten Gebäuden reicht die Wirkung oft weit über den unmittelbaren Eingangsbereich hinaus.

Die Drehrichtung der Luftwalze bestimmt die Abschirmung

Ein Türluftschleier erzeugt nicht nur einen senkrechten Luftstrahl. Ansaugseite, Ausblasposition und Druckverhältnis formen eine Luftwalze. Wir vergleichen innen- und außen drehende Anordnungen unter dem tatsächlich wirkenden Winddruck.

Innen drehende Luftwalze (IDW)

Außen drehende Luftwalze (ADW)

Prinzipskizze einer innen und einer außen drehenden Luftwalze an einer Eingangstür mit Luftschleier
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Innen drehende Luftwalze (IDW)

Die Luft wird raumseitig angesaugt und über der Öffnung ausgeblasen. Die Walze schließt sich zum Innenraum. Diese Anordnung ist vor allem bei Druckausgleich, leichtem Überdruck oder geschützten Eingängen interessant.

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Außen drehende Luftwalze (ADW)

Die Luftwalze wird gegen die einströmende Außenluft ausgerichtet. Das kann bei Unterdruck, exponierten Eingängen oder höherer Windbelastung robuster abschirmen, erfordert jedoch häufig mehr Heizleistung.

Die Simulation zeigt, wie weit Kaltluft in den Raum eindringt

Im horizontalen Schnitt wird sichtbar, wie die kalte Außenluft über den Eingang in das Gebäude gelangt und sich mit der warmen Raumluft mischt. Die Temperaturverteilung zeigt Eindringtiefe, betroffene Aufenthaltsbereiche und verbleibende warme Zonen. Varianten mit Luftschleier, Windfang oder Drehtür werden unter denselben Randbedingungen verglichen.

CFD-Temperaturfeld im Grundriss mit Kaltlufteintrag am Eingang und Temperaturskala

So dringt Wind durch eine offene Tür in das Gebäude ein

Die Geschwindigkeitsdarstellung zeigt, wie der äußere Winddruck an der Öffnung einen gebündelten Luftstrahl erzeugt, der weit in den Raum vordringen kann. In der zeitabhängigen Simulation verfolgen wir zusätzlich, wie sich dadurch Kaltluft und Raumtemperatur entwickeln. Dieselbe Randbedingung wird anschließend für Türluftschleier, Drehtür und Windfang gerechnet.

  • Reichweite und Geschwindigkeit des Kaltluftstroms
  • Temperatur und Zugluftrisiko in Aufenthalts- und Verkehrsbereichen
  • Volumenstrom und Wärmeverlust während der Türöffnung
  • Wechselwirkung mit Winddruck, Auftrieb und Lüftungsanlage

Kaltluft mit möglichst wenig Energie wirksam blockieren

Türluftschleieranlage, Drehtür, Windfang und direkte Türöffnung werden unter identischen Wetter- und Nutzungsbedingungen verglichen. Entscheidend sind nicht nur Abschirmwirkung und Behaglichkeit, sondern auch Wärmeverlust sowie Ventilator-, Heiz- und Antriebsenergie.

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Direkte Türöffnung

Sie dient als Referenzfall und zeigt den ungebremsten Luftaustausch sowie den daraus entstehenden Heizwärmeverlust.

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Windfang

Versetzte oder nacheinander öffnende Türen können den Austausch mit geringem zusätzlichem Energieeinsatz reduzieren.

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Drehtür / Karusselltür

Getrennte Kammern begrenzen den Luftaustausch ohne dauerhaft beheizten Luftstrom. Antriebsenergie, Drehzahl und Personenfrequenz werden mitbewertet.

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Türluftschleieranlage

Volumenstrom, Ausblasgeschwindigkeit, Winkel und Heizleistung werden so optimiert, dass der Kaltluftstrom sicher blockiert wird, ohne unnötig Energie zu verbrauchen.

Hoher Winddruck kann einen Luftschleier durchbrechen

Die zeitabhängige Simulation zeigt, wie der äußere Wind den Luftstrahl verformt und kalte Luft durch die Öffnung in den Innenraum drückt. Im dargestellten Fall verschlechtert sich die Abschirmung bereits bei einer Außenwindgeschwindigkeit in der Größenordnung von etwa 2 m/s deutlich. Der genaue Grenzwert hängt von Türgeometrie, Druckverhältnis, Ausblasgeschwindigkeit und Ausblaswinkel ab.

Luftschleier unter Winddruck

Der Wind verformt die Luftwalze und drückt kalte Außenluft durch die Öffnung.

Drehtür mit unterbrochenem Strömungsweg

Die rotierenden Kammern begrenzen den direkten Luftaustausch während des Durchgangs.

Vom Wetterjahr bis zur energetisch besten Lösung

Aus standortbezogenen Wetterdaten wählen wir einen besonders kalten Auslegungstag und einen repräsentativen mittleren Wintertag. Zuerst wird die Außenströmung um Gebäude und Umgebung berechnet. Die resultierenden Druck- und Geschwindigkeitsverhältnisse werden an den offenen Türen auf das Innenmodell übertragen. Anschließend vergleichen wir Türluftschleier, Drehtür, Windfang und weitere Varianten stationär oder zeitabhängig. Dabei berücksichtigen wir Abschirmwirkung, Raumabkühlung und Energiebedarf.

CFD-Außenströmung mit Geschwindigkeitsfeld und Vektoren um Gebäude und Umgebung
  1. 01

    Wetterdaten eines Jahres mit Temperatur, Windrichtung und Windgeschwindigkeit auswerten

  2. 02

    Besonders kalten Auslegungstag und repräsentativen mittleren Wintertag auswählen

  3. 03

    Außenströmung um Gebäude und Umgebung für die maßgebenden Windrichtungen berechnen

  4. 04

    Druck- und Geschwindigkeitsrandbedingungen an offenen Türen in das Innenmodell übertragen

  5. 05

    Systemvarianten nach Innenströmung, Abschirmwirkung, Raumabkühlung und Energiebedarf bewerten

Die beste Abschirmung ist nicht automatisch die höchste Leistung

Gesucht wird die Lösung, die Kaltlufteintrag und Zugluft robust begrenzt und zugleich möglichst wenig Betriebsenergie benötigt. So lassen sich Überdimensionierung vermeiden, Heizwärmeverluste reduzieren und Türluftschleier oder Drehtür bedarfsgerecht auslegen.

Luftgeschwindigkeit und Temperatur im Foyer Eindringtiefe und zeitlicher Verlauf des Kaltluftstroms Luftwechsel, Wärmeverlust sowie Ventilator-, Heiz- und Antriebsenergie Energetischer Vergleich von Tür, Windfang, Drehtür und Türluftschleier

Häufige Fragen

Wann ist eine Untersuchung sinnvoll?

Bei exponierten Eingängen, hoher Personenfrequenz, hohen Foyers, gegenüberliegenden Türen oder bekannten Zugluftbeschwerden.

Muss der Türvorgang zeitabhängig simuliert werden?

Für kurze Öffnungszyklen und wechselnde Druckverhältnisse ist eine zeitabhängige Betrachtung besonders aussagekräftig.

Können Windfang, Drehtür und Luftschleier direkt verglichen werden?

Ja. Abmessungen, Öffnungszeiten, Drehzahl und Ausblasbedingungen können als Varianten unter identischen Randbedingungen bewertet werden.

Zugluft am Eingang bereits in der Planung vermeiden

Wir klären mit Ihnen Türsystem, Winterrandbedingungen und die geeigneten Bewertungsgrößen für Ihr Projekt.

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