Lüftung

Inhalt

Allgemein
Lüftung mit Wärmerückgewinnung (zentral)
Bausteine
Erdwärmetauscher
Lüftungsgerät
Luftverteilung
Wartung
Lüftung mit Wärmerückgewinnung (dezentral)

 

Allgemein 

Eine ventilatorgestützte Lüftung mit Wärmerückgewinnung wird auch als kontrollierte Wohnraumlüftung (KWL) bezeichnet.

Da "Kontrolle" ehr negativ belegt ist, versuchen die Hersteller den Begriff Komfortlüftung in den Markt zu bringen. 

KWL Prinzip

 

Lüftung mit Wärmerückgewinnung (zentral) 

 

Praxisbeispiel

 

Kontrollierte Wohnraumbelüftung mit Wärmerückgewinnung über eine Heizperiode betrachtet:
  • Energiegewinn ca. 2.000 kWh

  • Energieaufwand ca. 175 kWh Strom

  • Steigerung der Luftqualität ???? 

Eine kWh Strom gewinnt 11,4 kWh Wärmeenergie zurück => Leistungszahl 11,4

Eine Luft-Wärmepumpe hat nur eine Leistungszahl von ca. 3,5.

 

Systemaufbau

Systemaufbau

 

 

Bausteine

 

Ein Lüftungssystem besteht aus
  • Erdwärmetauscher

  • Lüftungsgerät

  • Luftverteilung

  • Luftauslässen

 

 

Erdwärmetauscher

Erdwärmetauscher (EWT) sind relativ einfache Systeme zum Konditionieren von Luft.

Das Prinzip der EWT beruht auf der Nutzung des Erdreichs als saisonalen, thermischen Speicher und als Kollektor.

Sie eignen sich wegen der im Erdreich herrschenden Temperaturen sowohl zur Erwärmung der Außenluft im Winter, als auch zur Kühlung im Sommer.

Um energetisch zu optimieren und gleichzeitig den Wohnkomfort, durch den auftretenden Kühleffekt im Sommer, zu steigern werden häufig Erdwärmetauscher dem Lüftungssystem vorgeschaltet.

 

In zwei Meter Tiefe schwanken in Deutschland während eines Jahres die Erdreichtemperaturen allgemeinen nur zwischen ca. 5 und 15 °C.

Die Minimaltemperatur wird im März erreicht, die Maximaltemperatur im September.

 

Sole-Erdwärmetauscher

Über einen in den Boden eingebrachten soledurchströmten (i.d.R. Glykol/Wasser-Gemisch) Kollektor wird dem Boden Wärme entzogen und über einen separaten Sole/Luft-Wärmetauscher an die Zuluft abgegeben.

Im Sommer kann über den Kollektor Wärmeenergie an das Erdreich abgegeben werden, die Luft wird gekühlt. 


Sole Erdwärmetauscher

Sole Temperatur

 

Vorteile
  • geringerer Verlegeaufwand

  • günstiger Materialpreis des Kollektor-Rohrmaterials

  • keine Reinigung des im Erdreich befindlichen Wärmetauschers notwendig

  • kein Bypass erforderlich; Solepumpe kann geregelt werden

 

Nachteile
  • Hilfsenergie der Solepumpe

  • schlechterer Wirkungsgrad

  • aufwändiger (Regelung der Solepumpe, Temperaturfühler, Membranausdehnungsgefäß etc.)

 

Luft-Erdwärmetauscher

Luft durchströmt den Erdwärmetauscher und wird durch die Umgebungstemperatur des Erdreichs im Winter vorerwärmt.

Im Sommer kann die Luft abgekühlt werden.


Wirkungsweise EWT
Luft EWT

 

Energieertrag

 

In einem Fachbeitrag hat die SBZ den Ertrag eines Luft-EWT anhand eines Referenz-EWT untersucht:

 

  • Standort: Freiburg

  • Luftvolumenstrom: 200 m3/h

  • Fahrweise: 8760 h/a, 100 % Luftmenge (kein Bypass zum EWT vorhanden)

  • Rohrverlegung: Einzelrohr; DN 200; Rohrmaterial PVC; 30 m lang; 2,0 m mittlere Verlegetiefe

  • Erdreichart: Sand feucht

  • Grundwassertiefe: 15 m

  • Grundwassertemperatur: ganzjährig konstant 10 °C

 

Ergebnis:

 

 Ertrag EWT

 

Vorteile
  • keine Hilfsenergie nötig

  • guter Wirkungsgrad

  • wenig aktive Technik

  • günstiger Materialpreis

 

Nachteile
  • höherer Verlegeaufwand

  • ggf. Reinigung des im Erdreich befindlichen Wärmetauschers

  • Bypass 

 

Luftbrunnen

 

Luftbrunnen

Ein besonderer Erdwärmetauscher ist der Luftbrunnen, der die Außenluft durch einen Filter aus diversen Filterschichten ansaugt.

 

Vorteile
  • keine Hilfsenergie nötig

  • guter Wirkungsgrad

  • wenig aktive Technik

  • geringe Fläche

 

Nachteile
  • evtl. Radonbelastung

  • niedriger Grundwasserspiegel erforderlich

  • wasserdurchlässiger Boden erforderlich 

 

 

Lüftungsgerät


Lüftungsgerät

 

Lüftungsgeräte mit effizienten Gleichstrommotoren decken Haus- und Wohnungsgrößen von gut 80 bis 450 m² Wohnfläche mit einem Leistungsspektrum von 80 bis 500 m³/h Betriebsvolumenstrom ab.

Normalerweise sind Grobfilter auf  der Zuluftseite und Abluftseite vorhanden. Optionale Feinfilter, die Feinstaub und Blütenpollen abfangen, sind für Allergiker erhältlich.

 

Wärmetauscher
Plattenwärmetauscher


Abhängig vom Aufbau haben Plattenwärmetauscher unterschiedliche Rückwärmezahlen:

  • Einfache Kreuzstrom-Wärmetauscher maximal ca. 65 %

  • Kreuzgegenstrom-Wärmetauscher maximal ca. 75 %

  • Platten-Gegenstromwärmetauscher maximal ca. 80 %

  • Kanal-Gegenstromwärmetauscher maximal ca. 93 %

 

 

Kreuzstromwärmetauscher

Im Sommer wird die Wärmerückgewinnung über den Bypass verhindert. 

In der Nacht wird eine Rückkühlung des Gebäudes erreicht. 


Vorteile
  • Keine beweglichen Teile, wartungsarm

  • Einfacher konstruktiver Aufbau

  • Konsequente Trennung der Zuluft und Abluft, keine Vermischung

  • Wärmerückgewinnung > 90 % möglich

 

Nachteile
  • Vereisung im Winter durch anfallendes Kondensat

  • Abhilfe: elektrische Zuluftvorwärmung, Erdwärmetauscher

 

 

Rotationswärmetauscher

Rotationswaermetauscher

 

Vorteile
  • Feuchtigkeit schlägt sich am kalten Rotor nieder und wird von der Zuluft wieder aufgenommen (Rückfeuchtung der Luft)

  • Keine Vereisung

  • Auch für große Luftvolumen geeignet

 

Nachteile
  • Prinzip bedingt störungsanfälliger (Antriebsmotor, Dichtungen, Lager)

  • Zusätzliche Energie für den Antriebsmotor

  • Theoretisch Verkeimung des Rotors und damit der Zuluft möglich, im Privatbereich nicht relevant

  • geringfügige Luftvermischung mit Geruchsübertragung möglich

  • Wärmerückgewinnungsgrad geringer

 

 

Luftverteilung

Verlegung in der Filigrandecke

 

Verlegung in der Filigrandecke

 

Verlegung in der Dämmebene

 
Verlegung in der Dämmebene

 

Verlegung unter der Decke


Verlegung unter dder Decke

Verlegung unter der Decke

 

Verlegung im Wärmedämmverbundsystem

 


 Verlegung im WDVS

 

Renovierungssystem 


Renovationssystem

 

Luftauslässe
Quell- oder Induktionslüftung



Lüftungsarten

 

Luftauslässe können als Quell- oder Induktionslüftung verbaut werden.


Quelllüftung
  • geringe Eintrittsgeschwindigkeiten

  • keine Strömungsgeräusche

  • keine Zugerscheinungen

  • Auslass am Boden oder im unteren Wandbereich

 

Induktionslüftung
  • hohe Wurfweite

  • schnelle Vermischung mit der Raumluft

  • Auslass im oberen Wandbereich oder in der Decke

 

Tellerventile und Abdeckungen

Luftauslässe
Quelle: Zehnder

Am Markt sind eine Vielzahl Ventile und Abdeckungen erhältlich.

 

 

Wartung

Wartung

 

Ein Lüftungssystem ist nicht wartungsfrei!

 

 

Lüftung mit Wärmerückgewinnung (dezentral)

Als Renovierungslösung ist dezentrales System eine Alternative zum Zentralsystem.

 
Dezentrale Lüftung

Dezentrale Lüftung
 

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