Wird komplett durch Abwärme eines Nachbargebäudes via Wärmetauscher beheizt: Neubau des hessischen Finanzministeriums in Wiesbaden im Passivhausstandard.
Bild: fy Das Potenzial ist dabei enorm. Zwar sind gut 25 Prozent aller Wohngebäude in Europa mit einem Lüftungssystem ausgestattet, aber nur bei 1,5 Prozent sind dabei mit Technologien zur Wärmerückgewinnung ausgestattet, so Forscher der Universität Stuttgart.
Platte an Platte
Eine Möglichkeit, die Wärme aus der Abluft rückzugewinnen, bietet ein Wärmetauscher. Zum Einsatz kommen hier meist Platten- oder Kreuz-Gegenstrom-Wärmetauscher. In Plattenwärmetauschern strömen Zu- und Abluft jeweils durch dünne Platten. Dafür kommen Materialien wie Aluminium, Edelstahl oder Kunststofffolien zum Einsatz. Die Platten liegen immer parallel und abwechselnd, also jeweils eine Platte für Zu- und eine Platte für Abluft. Die warme Abluft gibt dabei ihre Wärmeenergie an die kalte Zuluft ab und wärmt diese auf. Dadurch strömt frische, aufgewärmte Zuluft in das Gebäude.
Ein Kreuz-Gegenstrom-Wärmetauscher funktioniert ähnlich, allerdings werden die Luftströme in entgegengesetzter Richtung geführt. Sie kreuzen sich im Gerät, daher der Name. Diese Variante ist etwas effizienter, da beide Luftströme länger im Kontakt bleiben und so mehr Wärme abgegeben werden kann.
Neben diesen beiden Lösungen gibt es seit gut zwölf Jahren eine weitere: den Enthalpiewärmetauscher. Im Aufbau ähnelt er den schon beschriebenen Lösungen, arbeitet jedoch nach dem Prinzip der Osmose. Denn statt durch Metallplatten sind Zu- und Abluft durch eine salzbeschichtete Membran getrennt, die in der Lage ist, die Wärmeenergie des Wassers von der einen Seite auf die andere zu übertragen. Auf der warmen Seite kondensiert das Wasser und geht zur kühleren, mit Salz beschichteten Seite über. Diese nimmt den Wasserdampf auf und gibt die Wärmeenergie ab. Der Vorgang kann beliebig oft wiederholt werden.
Salz für gutes Klima
Gesteuert wird der Übergang durch unterschiedliche Konzentrationen der Feuchtigkeit auf beiden Seiten. Gleichzeitig sorgt die Membran für das Ausfiltern von Mikroorganismen, arbeitet also hygienisch einwandfrei. Nach Herstellerangaben können die Geräte 80 Prozent der Wärme und 60 Prozent der Feuchtigkeit sowie die darin enthaltende Wärme zurückgewinnen. Geeignet sind diese Wärmtauscher aber nur für große Anwendungen. In kleinen Gebäuden wie Ein- oder Zweifamilienhäusern könnte die Luftfeuchtigkeit schnell zu stark ansteigen und etwa zu Schimmelbildung führen.
Für hochgedämmte Gebäude im Passivhausstandard kann diese Art der Wärmerückgewinnung schon ausreichend sein. Bei allen anderen bedarf es noch einer weiteren Wärmequelle. Bei Baustandards wie KfW 40 oder 55 sollte eine Luft-Wasser-Wärmpumpe für Ein- oder Zweifamilienhäuser ausreichend sein.
Der nächste Teil unserer Themenserie am 17.12.2018 befasst sich ebenfalls mit der "Wärmerückgewinnung in Lüftungssystemen", und zwar nicht mit Wärmetauschern, sondern mit Wärmepumpen.
Bisher erschienen:
1. Übersicht Lüftungssysteme und Klimaanlagen (LTK)
2. Rechtliches
3. Kältemittelproblematik bei Klimaanlagen
4. Förderungen
5. Einfache Lüftungssysteme
6. Lüftungssysteme mit Wärmerückgewinnung (Wärmetauscher)
Erscheinen demnächst:
7. Lüftungssysteme mit Wärmerückgewinnung (Wärmepumpe)
8. Alternativen zu Lüftung und Klimaanlage
9. Vor- und Nachteile Lüftung
10. Praxisbeispiele