Technische Gebäudeausrüstung (TGA)
Volumenstrom im Rechteckkanal
Welcher Luftvolumenstrom passt bei zulässiger Geschwindigkeit durch einen Kanal mit den Abmessungen a × b?
Der Luftvolumenstrom in einem Kanal ist das Produkt aus Querschnittsfläche und mittlerer Strömungsgeschwindigkeit. Für Rechteckkanäle wird der Querschnitt aus den lichten Innenmaßen a und b gebildet, die in der Lüftungstechnik in Millimetern angegeben werden; der Faktor 3 600 rechnet von m³/s auf die üblichen m³/h um.
In der Planung läuft die Rechnung meist rückwärts: Aus dem bekannten Volumenstrom und einer gewählten Geschwindigkeit ergibt sich der nötige Querschnitt, aus dem dann ein Kanalmaß nach DIN EN 1505 (Rastermaße 100, 150, 200, 250, 300, 400, 500, 600, 800, 1 000 mm) ausgewählt wird. Die Geschwindigkeit ist ein Kompromiss: hohe Werte sparen Platz und Material, erhöhen aber Druckverlust, Energiebedarf der Ventilatoren und Strömungsgeräusche.
Größen und Einheiten
| Symbol | Bedeutung | Einheit |
|---|---|---|
| Luftvolumenstromdurch den Kanal strömende Luftmenge | m³/h | |
| Kanalbreite (lichtes Maß)Innenmaß des Kanals, Rastermaße nach DIN EN 1505 | mm | |
| Kanalhöhe (lichtes Maß)Innenmaß des Kanals; Seitenverhältnis a : b möglichst nicht größer als 3 : 1 | mm | |
| Luftgeschwindigkeitmittlere Geschwindigkeit im Kanalquerschnitt, siehe Richtwerttabelle | m/s |
Rechenweg
- Werte eintragen, eine Größe leer lassen, „Lösen“ drücken.
Grafik
Ergebnis ohne Gewähr – ersetzt keine Fachplanung.
Beispiel
Der Hauptkanal einer Bürolüftung hat die lichten Maße 600 mm × 400 mm. Welchen Volumenstrom kann er bei einer Geschwindigkeit von 5 m/s führen?
- Umrechnen: a = 600 mm = 0,6 m, b = 400 mm = 0,4 m.
- Querschnittsfläche: A = 0,6 m · 0,4 m = 0,24 m².
- Volumenstrom: V̇ = 0,24 m² · 5 m/s = 1,2 m³/s.
- Auf Stunden umrechnen: 1,2 m³/s · 3 600 s/h = 4 320 m³/h.
Ergebnis: 4 320 m³/h
Gültigkeit & Hinweise
- Gilt für die mittlere Geschwindigkeit über den Querschnitt; bei Messungen im Kanal ist das Geschwindigkeitsprofil zu berücksichtigen (Netzmessung).
- Der Druckverlust steigt quadratisch mit der Geschwindigkeit; die Richtwerte der Tabelle halten Geräusch und Energieverbrauch in Grenzen.
- Für die Druckverlustberechnung von Rechteckkanälen wird der hydraulische Durchmesser d_h = 2·a·b/(a + b) verwendet.
Typische Fehler
- Kanalmaße in Millimetern ohne Umrechnung einsetzen – das Ergebnis wird um den Faktor 10⁶ zu groß.
- Außenmaße statt lichter Innenmaße verwenden (Dämmung, Blechdicke).