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OldBo
27.01.2011
Es wird zwischen Erdluft- und Solarluftkollektoren unterschieden.
Erd-Luftkollektoren (L-EWT)
Schema eines Erdwärmetauschers
 Schema eines Erdwärmetauschers
Quelle: Dipl.-Ing. Gerd Dibowski DLR
Temperaturdifferenzen - Wärmestrom
 Temperaturdifferenzen - Wärmestrom
Quelle: energie + innovation
Schema - EWT im Sommer
 Schema - EWT im Sommer
Quelle: REHAU AG + Co
Schema - EWT im Winter
 Schema - EWT im Winter
Quelle: REHAU AG + Co
Schema - Haus mit Keller
 Schema - Haus mit Keller
Quelle: Helios Ventilatoren GmbH + Co KG
Schema - Haus ohne Keller
 Schema - Haus ohne Keller
Quelle: Helios Ventilatoren GmbH + Co KG
Rohre eines EWT
 Rohre eines EWT
Quelle: REHAU AG + Co
Ein Luft-Erdwärmetauscher (L-EWT) nutzt, wie auch der Luftbrunnen, die Energie im Erdreich zur Luftvorwärmung und Luftkühlung für eine raumlufttechnische Anlage. Diese wird heutzutage in Einfamilienhäusern auch als "Kontrollierte Wohnungslüftung" (KWL) bezeichnet, die dann in Verbindung mit einem EWT als zentrales System ausgeführt wird.

Das Erdreich hat in einer Tiefe von 1,5 bis 2 m je nach Jahreszeit und Region eine konstante Temperatur von ca. 7 - 12 °C. Diese Tatsache wird zur Vortemperierung der Außenluft genutzt.

Die Außenluft wird durch erdverlegtes Rohrleitungssystem angesaugt und im Winter vorgewärmt bzw. im Sommer vorgekühlt. Dadurch die Energiebilanz eines Gebäude positiv beeinflusst. Was besonders das Kühlen der Raumluft in wärmeren Gegenden kostengünstiger bzw. in vielen Fällen sogar überflüssig macht.

Ein Erdwärmetauscher besteht aus
  •  Ansaugelement
  •  Rohrsystem/Kanalsystem
  •  Hauseinführung/Kondensatableitung

Ansaugelement

Die Ansaugsäule bzw. der Luftturm sollte möglichst freistehend platziert werden. Die Ansaugöffnung muss ca. 1 bis 1,5 m über der Erdgleiche angeordnet sein, damit möglichst wenig Pollen und Autoabgase angesaugt werden. In dem Bautel ist grundsätzlich eine Vorreinigung der Außenluft über Grob- oder besser mit Feinfilter nach DIN EN 779 vorzunehmen. Damit wird gewährleistet, dass sich Staub und Pollen nicht an der Rohrinnenwandung ablagern können und die Bildung von Bakterienkulturen und Mikroorganismen wird verhindert. Besonders wichtig ist eine regelmäßige Filter- und Rohrkontrolle.

Rohrsystem

Ein Rohrsystem muss so ausgeführt werden, dass es hygienisch einwandfrei gehalten werden kann. Deswegen sollte der EWT fachlich richtig ausgelegt werden.

  •  Material der Rohre
  •  Dimensionierung des Rohrs
  •  Querschnitt und Länge der Rohre
  •  Gefälle der Rohren
  •  Kondensatabfluss
Am besten eignet sich Polyethylen (PE-HD) als Rohrmaterial, da es antibakteriell, antistatisch und geruchsneutral ist. Außerdem hat es die beste Wärmeleitfähigkeit gegenüber anderen Kunststoffen. Die Rohrleitung sollte mindestens 40 m lang sein. Eine genaue Auslegung ist aber immer angesagt.

Hauseinführung

Die Wand- oder Bodenplattendurchführung sollte mit einem geeigneten Bauteil ausgeführt werden.
Besonders bei drückendem Wasser muss eine ordentliche Abdichtung gewählt werden.
- eine dichte Mauerdurchführung
- eine passende Ringraumdichtung
Bei gemauerten und Betonkellern kann die Mauerdurchführungen mit Futterrohre ausgeführt werden. Als Rohrabdichtung zwischen Mauerhülse und Rohr wird eine passende Link-Seal-Ringraumdichtung verwendet.

Kondensatableitung

Warme feuchte Luft kann in den relativ kühlen Rohren kondensieren. Dieses Kondensat muss abgeleitet werden, damit die Leitungen wieder abtrocknen können, denn die Feuchtigkeit fördert die Verkeimung bzw. die Ansammlung von Bakterien in den Rohren. Die Rohrleitungen sollten somit ein Mindestgefälle von 2 % zum Syphon betragen.

Bypass

Während der Übergangszeiten, also wenn die Luft nicht vorgewärmt bzw. vorgekühlt werden muss, ist es sinnvoll, eine Bypassschaltung mit einer elektrischen Bypassklappe einzubauen. Damit kann die Außenluft direkt in die KWL-Anlage gelangen.

Rohrmaterialien
PVC-Rohre (Kanalrohre) sollten nicht verwendet werden. An den Steckverbindungen kann sich Wasser ansammeln (Keimbildung) und die Steckverbindungen sind nicht wirklich luftdicht. Dadurch kann Luft mit Feuchtigkeit durch das Erdreich angesaugt werden. Sollte diese Rohrart trotztdem eingesetzt werden, dann muss es aus hygienischen Gründen nur weichmacherfreier PVC ("PVC-Hart") sein. Am besten eignen sich PE-Rohre, die an den Stößen geschweißt werden (gute Dichtheit). Diese Rohre sind auch statisch gut belastbar und unempfindlich gegen Ablagerungen, Verkrustungen, Abrieb und Frost. Aber auch PP-Rohre können eingesetzt werden.
Solar-Luftkollektoren
Solarluftkollektor
 Solarluftkollektor
Quelle: Grammer Solar GmbH
Prinzip eines Wand-Kollektors
 Prinzip eines Wand-Kollektors
Quelle: SolarVenti®
Solarluftkollektor im Hypokausten-System
 Solarluftkollektor im Hypokausten-System
Quelle: Grammer Solar GmbH
Hackschnitzeltrocknung durch Luftkollektoren
 Hackschnitzeltrocknung durch Luftkollektoren
Quelle: TFZ - Technologie- und Förderzentrum Bayern
Luftkollektoren haben den selben Aufbau wie der von Flachkollektoren einer thermischen Solaranlage. Sie bestehen aus einem Kollektorgehäuse, einer transparenten Abdeckung, einem Absorber und einer rückseitigen Wärmedämmung. Bei der Auswahl der Materialien der Komponenten und die Witterungsbeständigkeit sind dieselben Grundregeln wie bei einem Flachkollektor zu beachten.

Solar-Luft-Kollektoren können zur Beheizung und/oder Belüftung von Gebäuden eingesetzt werden. Die vom Prinzip her einfachen Solar-Lüftungssysteme arbeiten nach dem „Wärmefallen-Prinzip“ oder auch „Wintergarten-Prinzip“. Komplette Gebäude oder Teilfassaden können mit einem Glasvorbau und integrierten Luftkollektoen versehen werden.

Diese Kollektoren gibt es aber auch als Kollektoren für die Aufdachmontage und als Kleinpaneele für die Hauswand.

Im Sommer wird die vertikale Luftbewegung im verglasten Bereich für den Luftaustausch genutzt. Die im Winter eingefangene Strahlungswärme unterstützt die Gebäudeheizung über die kontrollierte Wohnungslüftung. Die Einstrahlintensität wird durch automatische Jalousiensysteme geregelt.

Die solare Energie aus der Luft kann auch zur Kühlung über eine Adsorptionswärmepumpe genutzt werden. Die Effektivität der solaren Lüftung ist von der Strahlungsintensität, den Gebäudekonstruktion und der verwendeten Haustechnik abhängig.

Den Solar-Luft-Kollektor gibt es in verschiedenen Aufführungen, ja sogar viele Eigenbauten. Besonders hat sich speziell perforiertes schwarzes Aluminiumblech bewährt, das auch die diffuse Einstrahlung (bei bedecktem Himmel) in Wärme umgewandelt. Die Perforation lässt eine gute Zirkulation zu. Dadurch wird der Luftkollektor relativ gleichmäßig erhitzt.

Die seit 1992 in Deutschland entwickelten und gefertigten Absorberbleche erhöhen die Zulufttemperatur, abhängig von der Luftwechselrate, um bis zu 30 °C. und sind weltweit in verschiedensten Ausführungen (auch ohne Glasabdeckung) im Einsatz. Die Effizienz wurde bei vielen Mess-Studien nachgewiesen. Im Solarluftkollektor wurde, ohne Vorerwärmung, bereits im März 2006 eine Temperatur von über 70° C. gemessen. Bei 1maligem Luftwechsel in der Minute, sank die Temperatur erst nach über 90 Minuten Ventilatorlaufzeit auf 55° C. quelle: DRYTEC

Auch bei der Trocknung von Holzhackschnitzel werden Solarsysteme (Luftkollektoren), die auf dem Gewächshausprinzip basieren, angewendet. Hier wird die von einem Luftkollektor erwärmte Luft durch das Holzschnitzellager geleitet. Dadurch ist eine kostengünstige Hackschnitzelaufbereitung möglich.
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derjoerg schrieb: Ich danke allen für die vielen Antworten, wesentlich in meinem Fall scheint zu sein, dass ich aus dem System Eigentumsflasche...
Hanna1995 schrieb: Hallo zusammen, vielen Dank für eure tolle Hilfe bisher! Vier Fragen hätte ich dazu: - Bei unserer Rigole handelt es...
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