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Kontrollierte Wohnungslüftung
Allgemeines
In der heutigen Zeit halten wir uns zu ca. 90% in Räumen auf.
Dies stellt zwangsläufig große Anforderungen an das Innenraumklima.
Geruchs- und Schadstoffe, Lärm und Temperatur prägen in
erheblichem Maße das Innenraumklima.
Eine gewisse Grundbelüftung kommt für jedes Gebäude
in Frage, und zwar durch Undichtigkeiten an Fenstern, Türen,
Leitungsdurchführungen sowie durch Diffusion der Wände.
Diese Lüftung sorgt insbesondere bei Häusern älterer
Bauart für den notwendigen Luftwechsel. Dazu kommt das Öffnen
von Fenstern und Türen, vielleicht auch das Schrägstellen
eines oder mehrerer Fenster. Starker Winddruck und eine Temperaturdifferenz
zwischen drinnen und draußen verstärken den Luftaustausch.
Schwacher Wind oder eine kleine Temperaturdifferenz vermindert jedoch
den erforderlichen Luftwechsel.
Diese unkontrollierte Lüftung stellt somit einen bedeutenden
Teil der Heizkosten dar und trägt dazu bei, einen beachtlichen
Anteil von nicht erneuerbaren Energieressourcen zu verschwenden.
Niedrigenergiehaus
Dem gegenüber steht das Niedrig-Energiehaus-Konzept. Hier wird
eine Bauweise verwendet, bei der man die Wärmelecks durch effektive
Wärmedämmung verhindert. Somit schont das Niedrigenergiehaus
die Umwelt. Jedoch entsteht bei dieser Bauweise das Problem, dass
der notwendige Luftaustausch von 0,5 - 1,0 Luftumsatz pro Stunde nicht
erreicht wird.
Um den notwendigen Luftaustausch zu bekommen, müssten entweder
die Fenster geöffnet werden, wodurch aber das Niedrig-Energiehaus-Konzept
sich widersprechen würde, oder aber käme der Einbau einer
kontrollierten Wohnungslüftung mit Wärmerückgewinnung
in Frage.
Kontrollierte Wohnungslüftung
Die kontrollierte Wohnungslüftung kann sowohl bei Niedrig-Energiehäusern
als auch bei Altbauten zum Einsatz kommen.
In Niedrig-Energiehäusern sorgt die kontrollierte Wohnungslüftung
trotz geschlossener Türen und Fenster für den gewünschten
Luftaustausch.
Bei Sanierung von Altbauwohnungen könnten bessere Wärmedämmung
sowie neue Fenster eingesetzt werden, so dass dann durch kontrollierte
Wohnungslüftung der Luftaustausch stattfinden könnte. Oftmals
sind solche Altbauwohnungen durch Straßenlärm beeinträchtigt.
Auch in solchen Fällen wäre eine Entlüftungsanlage
von Vorteil.
Kontrollierte Wohnungslüftung mit Wärmerückgewinnung
(WRG)
Bei einer Fensterlüftung sowie bei kontrollierter Wohnungslüftung
ohne WRG wird die in der Wohnungsluft befindliche Energie nicht genutzt.
Der Lüftungswärmebedarf macht jedoch einen erheblichen Teil
(40 - 50%) des Gesamtwärmebedarfs aus.
Hingegen wird bei kontrollierter Wohnungslüftung mit WRG die
in der Abluft befindliche Energie erneut genutzt. Außerdem wird
der interne Wärmezuschuss von Beleuchtung, Personen und Haushaltsgeräten
durch die WRG ebenfalls verwertet.
Im Kreuz-Gegenstrom-Wärmetauscher wird
die Luft durch parallele Platten geführt, so dass zwar Wärme,
aber keine Gerüche oder Verunreinigungen ausgetauscht werden,
da die Luftströme immer voneinander getrennt bleiben. Durch den
Gegenstrom-Anteil des Wärmetauschers wird ein Wärmebereitstellungsgrad
bis zu 96% erreicht, während reine Kreuzstrom-Wärmetauscher,
die vielfach noch eingesetzt werden, nur einen Wärmebereitstellungsgrad
von 60 - 70% erreichen.
Eine weitere Möglichkeit der WRG stellt der regenerative
Enthalpierückgewinner dar. Mit einem Rekord-Wärmebereitstellungsgrad
von 110 - 150%.
Ein Rotor aus einer Aluminium-Matrix (ähnlich einer Bienenwabenstruktur)
ist mit einer Sorptionsschicht versehen. Der Abluft wird Wärme
und Feuchte entzogen und an die Zuluft übergeben. Ungewünschte
Stoffe und Gerüche werden mit Fortluft entsorgt.
Die Aussenluft wird im Winter mit dem Enthalpierückgewinner befeuchtet
und die Raumluftfeuchte wird automatisch geregelt.
Wärmepumpen
ermöglichen ebenfalls die WRG und führen die aus der Abluft
zurückgewonnene Energie dem Brauchwasser, gegebenenfalls auch
der Heizung zu.
Neben der gesunden und komfortablen Erwärmung durch die WRG kann
auch in erheblichem Umfang Heizenergie und somit CO²-Emission
eingespart werden.
Zuluftvorwärmung mit Erdwärmetauscher
Das Prinzip des Erdwärmetauschers liegt darin, dass die Temperatur
des Erdreichs im Winter zur Vorwärmung der Zuluft und im Sommer
zur Kühlung verwendet wird, da das Erdreich im Winter wärmer
ist als die Außenluft und im Sommer kühler. Durch diese
Vorwärmung im Winter wird die Gefahr einer Vereisung des Wärmetauschers
auch bei hocheffizienter Wärmerückgewinnung der Lüftungsanlage
weitgehend vermieden. Im Sommer kann der Erdwärmetauscher zur
Kühlung der Zuluft verwendet werden, dabei ist jedoch der mögliche
Kondenswasseranfall zu beachten.
1. Luftdurchströmte Erdwärmetauscher
Der Erdwärmetauscher besteht aus Rohren, die nahezu horizontal
im frostfreien Erdreich verlegt werden (ca. 1,5 bis 2 m Tiefe). Dies
kann rund um die Baugrube oder auch frei unter offenen Flächen
(z.B. Garten) erfolgen. Die Länge beträgt maximal 30-40m,
darüber ändert sich die erzielbare Temperatur kaum mehr.
2. Soledurchströmte Erdwärmetauscher
Als Variante zu diesen Luftwärmetauschern sind relativ neu auch
Erdwärmetauscher erhältlich, bei denen eine Solelösung
als Wärmeträger verwendet wird. Bei Sole-Erdwärmetauschern
wird durch die Erde eine 25 - 30 mm starke PE-Leitung verlegt, wie
man sie vom Trinkwasser-Hausanschluss kennt. Durch diese Leitung wird
ein Wasser-Frostschutzmittel-Gemisch gepumpt. Sie benötigt kein
Gefälle und kann bei Häusern mit Keller z.B. zweimal um
das Fundament herum oder in anderen vorhandene Baugräben, z.B.
parallel zum Abwasser verlegt werden. In die Aussenluftleitung der
Lüftungsanlage wird ein Sole-Luft-Wärmetauscher eingebaut,
in dem die Luft von der Sole im Winter vorgewärmt bzw. im Sommer
vorgekühlt wird. Vorteile des Sole-EWT sind die hohe Robustheit
der Erdleitung, die mit der stufenlosen Regelbarkeit bessere Ausnutzung
der Erdwärme und der Wegfall aller hygienischen Probleme einer
Luft-Erdleitung. Nachteile sind der etwas aufwändigere Aufbau
sowie der zusätzliche (relativ geringe) Energieverbrauch der
Soleumwälzpumpe.
Zuluftvorwärmung mit Sonnenkollektoren
In Warmluft-Sonnen-Kollektoren wird Luft erwärmt, die direkt
als Raumluft dem Gebäude Wärme zuführt. Die Kollektoren
lassen sich mit jeder beliebigen Wärmerückgewinnungsanlage
in Wohngebäuden (z.B. KfW40- und KfW60-Häuser) kombinieren.
Die Warmluftkollektoren können mit Kollektoren zur Trinkwassererwärmung
kombiniert werden und sehen äusserlich gleich aus.
Die Warmluftkollektoren können auch in einfachen Zuluftsystemen,
z.B. in einer Werkstatthalle, eingesetzt werden.
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