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Wärmerückgewinnung bei der Lüftung
Alle Arten im Überblick
Martin Lehmann
4 min Lesezeit
aktualisiert 19.08.2024
Kontrollierte Wohnraumlüftungen transportieren überschüssige Feuchtigkeit, Schadstoffe und Gerüche zuverlässig aus dem Innenraum ab und lassen frische Luft hineinströmen. So können Sie den Luftaustausch auch bei dichten Gebäuden sicherstellen, in denen die Luft nicht durch eine natürliche Infiltration durch Fugen oder Spalten ermöglicht werden kann. Eine Lüftungsanlage ohne Wärmerückgewinnung befördert allerdings auch die Wärme aus der Raumluft mit nach außen. Daher ist es ratsam, auf eine Lüftungsanlage mit Wärmerückgewinnung zu setzen, die den Wärmeverlust um bis zu 95 % zu minimieren kann. Lesen Sie in diesem Ratgeber, wie die Wärmerückgewinnung funktioniert und welche verschiedenen Arten dazu genutzt werden können.
Überblick
Was bedeutet Wärmerückgewinnung bei einer Lüftung?
Der Begriff Wärmerückgewinnung beschreibt die Energieübertragung von einem Element auf einen anderen. So kann die Energie erneut genutzt werden. In Bezug auf die Lüftung bedeutet dies, dass Wärme, die in der Abluft enthalten ist, auf die frisch einströmende Zuluft übertragen und dem Innenraum wieder zurückgeführt wird. Für die Wärmeübertragung nutzen Lüftungsanlagen einen integrierten Wärmetauscher. Bei der kontrollierten Wohnraumlüftung geht durch die Wärmerückgewinnung deutlich weniger Wärme verloren als bei der klassischen Fensterlüftung, bei der die Wärme ungehindert nach außen strömen kann. Dadurch müssen Sie weniger heizen und können den Energieverbrauch sowie die Heizkosten des Gebäudes senken. Aufgrund der hohen Anforderung des Gebäudeenergiegesetzes an die Energieeffizienz werden Neubauten und energetische Sanierungen mittlerweile in der Regel standardmäßig mit einer Lüftungsanlage mit Wärmerückgewinnung ausgestattet.
Welche Arten der Wärmerückgewinnung gibt es bei Lüftungen?
Um die Wärme aus dem Innenraum zu erhalten, gibt es drei Möglichkeiten:
Rekuperative Wärmerückgewinnung
Regenerative Wärmerückgewinnung
Wärmerückgewinnung mit einer Wärmepumpe
Die drei Arten der Wärmerückgewinnung unterscheiden sich darin, wie die Wärmeübertragung von der Abluft auf die Zuluft gewährleistet wird. Welche Wärmerückgewinnungsart genutzt wird, ist unter anderem abhängig von der Art der Lüftungsanlage. Wir erklären Ihnen, was die jeweiligen Vorgehensweisen ausmacht und wann die verschiedenen Wärmerückgewinnungsarten sinnvoll sind.
Bei der rekuperativen Wärmerückgewinnung strömen Zu- und Abluft in getrennten Kanälen gleichzeitig durch den Wärmetauscher der Lüftungsanlage. Die Kanäle sind durch eine wärmeleitende Trennwand voneinander abgegrenzt. Während die Abluft nach außen strömt, gibt sie die Wärme über die Trennwand direkt an die frische einströmende Luft ab, die sich dadurch erwärmt.
Der Zu- und Abluftstrom können bei dieser Art der Wärmerückgewinnung auf mehrere Weisen geleitet werden:
Gleichstromprinzip
Zu- und Abluft strömen in die gleiche Richtung.
Gegenstromprinzip
Zu- und Abluft strömen in die entgegengesetzte Richtung.
Kreuzstromprinzip
Zu- und Abluft treffen im rechten Winkel aufeinander.
Kreuzgegenstromprinzip
Zu- und Abluft treffen im rechten Winkel aufeinander und strömen in entgegengesetzte Richtung.
Die rekuperative Wärmerückgewinnung kommt häufig in zentralen Lüftungsanlagen zum Einsatz. Damit können Sie 70 bis 95 % der Wärme zurückgewinnen. Typischerweise wird dafür ein Plattenwärmetauscher verwendet. Darin befinden sich mehrere dünne Bleche aus Aluminium, Edelstahl oder Kunststoffplatten, die parallel zueinander angeordnet sind. Durch die Zwischenräume strömt die Zu- und Abluft in abwechselnder Reihenfolge durch: Das bedeutet, dass durch einen Zwischenraum verbrauchte Luft ausströmt, während im danebenliegenden Zwischenraum Außenluft eingesogen wird. Über die Platten erfolgt dabei die Wärmeübertragung. Plattenwärmetauscher sind besonders sinnvoll bei Luftmengen von 1.000 bis 25.000 m3/h. Ein zentrales Lüftungsgerät mit rekuperativer Wärmerückgewinnung kostet zwischen 2.500 und 7.800 € (ohne Zubehör). Der Vorteil der rekuperativen Wärmerückgewinnung ist, dass der Zu- und Abluftstrom nicht in Berührung miteinander kommen. So vermeiden Sie die Übertragung von Gerüchen oder Partikeln auf die frische Luft.
Luftbude-Tipp:
Mit einem Enthalpie-Wärmetauscher können Sie neben Wärme auch Feuchtigkeit aus der Abluft zurückgewinnen. Der Wärmetauscher besitzt eine spezielle Membran, durch die die Feuchtigkeit aus der ausströmenden Luft diffundieren kann und so über die Frischluft wieder in den Innenraum gelangt. Da sich die Menge der Feuchtigkeit nicht regulieren lässt, empfehlen wir Ihnen einen Enthalpie-Wärmetauscher nur bei Gebäuden mit geringer Luftfeuchtigkeit.
Die regenerative Wärmerückgewinnung nutzt ein Speichermedium für die indirekte Wärmeübertragung. Während die Abluft durch den Wärmetauscher fließt, nimmt dieser die Wärme auf und speichert sie temporär zwischen. Danach strömt die Zuluft durch das selbe Speichermedium und nimmt die Wärme wieder auf. Im Vergleich zur rekuperativen Wärmerückgewinnung verläuft die Wärmeübertragung hier zeitversetzt und der Zu- und Abluftstrom verlaufen nicht getrennt voneinander, sondern im selben Lüftungskanal.
Die regenerative Wärmerückgewinnung wird oft bei dezentralen Lüftungsanlagen genutzt und kann zwischen 80 bis 95 % der Energie erhalten. Als Wärmeüberträger in dezentralen Lüftungen dient häufig ein Keramikwärmespeicher – selten auch ein Wärmespeicher aus Aluminium. Der Wärmespeicher lädt sich durch die Wärme aus der ausströmenden Luft auf und gibt sie anschließend an die frisch eindringende Außenluft wieder ab. Die wabenförmige Struktur des Bauteils vergrößert die Innenfläche, sodass besonders viel Wärme übertragen werden kann. Den Wärmespeicher können Sie leicht aus dem Lüftungsgerät entnehmen und mit Wasser reinigen. Ein dezentrales Lüftungsgerät mit regenerativer Wärmerückgewinnung kostet zwischen 450 und 850 €. Das Prinzip der regenerativen Wärmerückgewinnung funktioniert im Sommer umgedreht. Hier wird die Wärme der Außenluft im Wärmetauscher zwischengespeichert und wieder an die Abluft abgegeben. Dadurch funktioniert der Wärmetauscher im Sommer wie ein Wärmeblocker.
Merken Sie sich bei der regenerativen Wärmerückgewinnung: Die Wärme bleibt immer auf der Seite der Außenwand erhalten, von der sie kommt.
Auch bei der Industrielüftung mit einer zentralen Lüftungsanlage wird die regenerative Wärmerückgewinnung häufig angewandt. Das Speichermedium ist dabei ein Rotationswärmetauscher. Der Wärmetauscher besteht aus Aluminium- oder Edelstahlblechen, besitzt ebenfalls eine Wabenstruktur und dreht sich 5- bis 20-Mal pro Minute. Die Abluft strömt dabei durch eine Hälfte des Rotationswärmetauschers. Dort nimmt das Speichermedium die enthaltene Wärme auf. Durch die andere Hälfte fließt der Zuluftstrom. Wenn der Wärmetauscher rotiert, überträgt er die gespeicherte Wärme auf die Zuluft. Dabei kann gleichzeitig auch Feuchtigkeit zurückgewonnen werden. Da die Luftströme bei einem Rotationswärmetauscher nicht getrennt sind, ist dieses Verfahren allerdings weniger hygienisch als andere Wärmerückgewinnungsarten. Ein zentrales Lüftungsgerät mit Rotationswärmetauscher kann ab 2.500 € kosten und eignet sich für Luftmengen von 10.000 bis 200.000 m3/h.
Luftbude-Tipp:
Auch ein Kreislaufverbundsystem ist eine Form der regenerativen Wärmerückgewinnung. Es wird häufig genutzt, wenn die Lüftungsanlage aus Hygiene- oder Sicherheitsgründen getrennt voneinander installierte Zu- und Abluftgeräte sowie -kanäle besitzt. Dies kann zum Beispiel in Krankenhäusern oder Laboren der Fall sein. Das Kreislaufverbundsystem verbindet die Zu- und Abluftgeräte mithilfe eines Rohrsystems, in dem ein flüssiges Speichermedium (z. B. Sole) zirkuliert. Die Flüssigkeit speichert die Wärme aus der Abluft und transportiert sie zum Zuluftgerät, sodass sie wieder in das Gebäude einströmt.
Eine dritte Art der Wärmerückgewinnung bei der Lüftung ist die Nutzung einer Wärmepumpe. Damit können Sie nicht nur die frische, einströmende Luft erwärmen, sondern die zurückgewonnene Energie auch für Ihre Heizung und auch für das Warmwasser nutzen. Die Wärmerückgewinnung mit Wärmepumpe ist bei einer zentralen Lüftung möglich.
So funktioniert eine Wärmepumpe:
- Ein Ventilator leitet die Abluft aus der Lüftung zu einem Verdampfer.
- Der Verdampfer entzieht der Luft die Wärme.
- Mit der Wärme wird das Kühlmittel, das sich im Verdampfer befindet, erhitzt und verdampft.
- Die Wärmepumpe verdichtet das entstandene Gas und erhitzt es weiter.
- Das Gas wird für die Erwärmung der Zuluft genutzt bzw. in den Heiz- und Brauchwasserkreislauf des Gebäudes geleitet und verflüssigt sich dort.
Mit einer Wärmepumpe können Sie Ihre Heizung entlasten und damit Heizkosten sparen. Besonders im Winter kann eine Wärmepumpe effizient sein, da die Abluft aus dem Innenraum deutlich wärmer ist, als die Außenluft und so viel Energie zurück gewonnen werden kann. Vor allem ist die Wärmepumpe bei großen Luftmengen (z. B. in einem Mehrfamilienhaus oder einer Gewerbeimmobilie) sinnvoll. Eine Wärmepumpe müssen Sie im Gegensatz zu den rekuperativen oder regenerativen Wärmetauschern separat zur Lüftungsanlage erwerben. Dabei können Sie mit Kosten von 9.000 bis 15.000 € rechnen.
Lüftung: Alle Wärmerückgewinnungsarten im Überblick
|
Rekuperative Wärmerückgewinnung |
Regenerative Wärmerückgewinnung |
Wärmerückgewinnung mit Wärmepumpe |
Geeignet für |
Zentrale Lüftung |
Dezentrale und zentrale Lüftung |
Zentrale Lüftung |
Art der Wärmeübertragung |
Direkt über eine wärmeleitende Trennwand |
Indirekt über ein Speichermedium |
Indirekt über einen Verdichter |
Art des Wärmetauschers/- speichers |
Plattenwärmetauscher |
Keramikwärmespeicher Rotationswärmetauscher (Industrie) |
Wärmepumpe |
Kosten für Lüftungsgerät mit Wärmerückgewinnung |
2.500 - 7.800 € (ohne Zubehör) |
450 - 850 € (dezentral) |
9.000 - 15.000 € |
Besonderheiten |
• Getrennte Lüftungskanäle für optimale Hygiene • Geeignet für Luftmengen von 1.000-25.000 m3/h |
• Dezentral: geeignet für Wohnungen • Zentral: geeignet für Industrie/große Luftmengen von 10.000-200.000 m3/h |
• Wärme auch für Heizung und Warmwasser nutzbar • Sinnvoll in großen Gebäuden (Mehrfamilien-/Ge werbegebäude) • Separate Anschaffung zur Lüftungsanlage (höhere Kosten) |
Weiterführende Informationen für Sie
Vergleich dezentrale & zentrale Lüftung
Dezentrale Lüftung im Überblick
Fazit: Arten der Wärmerückgewinnung bei der Lüftung
Es gibt verschiedene Möglichkeiten, Wärme bei der Lüftung zurückzugewinnen. Dezentrale Lüftungsanlagen nutzen häufig regenerative Wärmerückgewinnung. In zentralen Lüftungsanlagen kann sowohl die rekuperative als auch regenerative Wärmerückgewinnung oder eine Wärmepumpe zum Einsatz kommen. Dabei können besonders die regenerative Wärmerückgewinnung und die Wärmepumpe die Energie aus großen Luftmengen effizient erhalten und wieder nutzbar machen. Insgesamt ist jede Art der Wärmerückgewinnung eine sinnvolle Ergänzung für Ihre Lüftungsanlage, da Sie damit bis zu 95 % der Wärme zurückführen können und Heizkosten sparen.
Für die Wohnraumlüftung eignen sich vor allem die dezentrale Lüftung mit einem regenerativen Keramikwärmetauscher oder eine zentrale Lüftungsanlage mit einem rekuperativen Enthalpie- oder Plattenwärmetauscher. Wenn Sie noch nicht wissen, welche Lüftungsanlage oder welche Art der Wärmerückgewinnung zu Ihrem Gebäude passt, schreiben Sie uns gern über unser Kontaktformular. Mit unserer Erfahrung aus mehreren tausend Bauprojekten finden wir für Sie die beste Lüftungslösung und unterstützen von der Planung bis zum Einbau bei jedem Schritt.
Für die Wohnraumlüftung eignen sich vor allem die dezentrale Lüftung mit einem regenerativen Keramikwärmetauscher oder eine zentrale Lüftungsanlage mit einem rekuperativen Enthalpie- oder Plattenwärmetauscher. Wenn Sie noch nicht wissen, welche Lüftungsanlage oder welche Art der Wärmerückgewinnung zu Ihrem Gebäude passt, schreiben Sie uns gern über unser Kontaktformular. Mit unserer Erfahrung aus mehreren tausend Bauprojekten finden wir für Sie die beste Lüftungslösung und unterstützen von der Planung bis zum Einbau bei jedem Schritt.
Über den Autor...
Als Handwerksmeister plane ich seit 1998 meine Lüftungsprojekte im Wohn- und Gewerbebau selbst. Seit 2018 unterstütze ich Luftbude zudem bei der Qualitätssicherung von Fachartikeln und stehe im regelmäßigen Erfahrungsaustausch mit den Lüftungsexperten und Planern.
Quellennachweis
Für diesen Artikel wurden Erfahrungswerte mehrerer Lüftungsexperten, Bausachverständiger, Handwerker sowie Hersteller aufgearbeitet und zusammengefasst. Als Grundlage dienen hierfür aktuelle Normen, Gutachten sowie neutrale Prüfprotokolle unabhängiger Messdienstleister.
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