Ratgeber
Wärmerückgewinnung ermöglicht die Wiedernutzbarmachung von Wärmeenergie, um den Primärbedarf zu reduzieren. Dazu kommen Wärmeübertrager oder Wärmespeicher zum Einsatz. In unserem Ratgeber erfahren Sie, welche Arten von Wärmerückgewinnungsanlagen es gibt, wie sie funktionieren und worauf beim Kauf zu achten ist.
Wozu Wärmerückgewinnung dient: z.B. die Lüftung als Heizung nutzen
Lüftungsanlagen sind nicht nur für frische Luft zuständig. Sie können mithilfe intelligenter Technik auch einen erheblichen Teil der Wärme in der Raumluft recyceln und für Heizzwecke zur Verfügung stellen. Wärmerückgewinnung lautet das Stichwort. Gemeint ist damit die Wiedernutzbarmachung von Wärme, die bereits vorhanden ist.
Wärmerückgewinnung ermöglicht es, eine Lüftung als Heizung zu nutzen und auf diese Weise Energie zu sparen und in der Folge Heizkosten zu senken und die Umwelt zu schonen. Durch Wärmerückgewinnung kann beispielsweise die thermische Energie von Abluft aus Innenräumen an zugeführte Frischluft aus dem Aussenbereich übertragen werden. Die Zufuhr frischer Aussenluft und die Abfuhr verbrauchter Raumluft gehen bei einer Lüftung mit Wärmerückgewinnung mechanisch vonstatten.
Ob in Büros, Aufenthaltsräumen, Wohngebäuden oder Fabrikhallen – Abluft kann überall als Energielieferant genutzt werden, indem ihr die Wärme (Abwärme) entzogen wird. Nicht nur in Neubauten ist der Einbau von Wärmerückgewinnungssystemen sinnvoll, auch Bestandsbauten können mit Wärmerückgewinnungsanlagen nachgerüstet werden, um Energie einzusparen.
Wärmerückgewinnungssysteme werden häufig in Lüftungsanlagen integriert, die dann nicht nur allein der Zufuhr frischer Luft dienen, sondern zusätzlich einen Teil der Wärme in der Raumluft recyceln. Lüftungsanlagen mit Wärmerückgewinnung werden übrigens auch als Komfortlüftungen bezeichnet. Wärme, die im System vorhanden ist, wird bei diesem Verfahren auf intelligente Weise nutzbar gemacht. Des Weiteren besteht die Möglichkeit, das Raumklima zu verbessern. Zu diesem Zweck werden Wärmetauscher verwendet. Die in der Raumluft enthaltene thermische Energie dient dann dem Aufheizen der Frischluft und die Innenräume werden mit angenehm temperierter Luft versorgt.
Generell können dezentrale und zentrale Lüftungsanlagen mit Wärmerückgewinnung unterschieden werden. Dezentrale Lüftungsanlagen können in einzelnen Räumen, beispielsweise Badezimmern, Küchen oder Lageräumen Einsatz finden. Das Wärmerückführungsgerät leitet den Luftstrom per Ventilator am integrierten Wärmetauscher vorbei, der die Abwärme nutzt und die einströmende Frischluft erwärmt.
Der Wirkungsgrad einer dezentralen Lüftungsanlage ist sehr hoch, da die zurückgelegten Wege relativ kurz sind. Zudem sind dezentrale Anlagen einfach zu installieren und eignen sich daher gut zur Nachrüstung von Alt- und Bestandsbauten.
Zentrale Lüftungsanlagen mit Wärmerückgewinnung versorgen mehrere Räume oder ein ganzes Gebäude mit vorgewärmter Zuluft. Lüftungsrohre transportieren die verbrauchte Raumluft zu einem zentralen Lüftungsgerät, das mit einem Wärmetauscher ausgestattet ist, der die Abwärme wiederverwertet. Ventilatoren befördern die erwärmte Zuluft schliesslich in die einzelnen Räume. Die Montage zentraler Lüftungsanlagen ist ein wenig komplexer und kommt daher eher für Neubauten mit einer neuen Heizung oder im Fall einer energetischen Gebäudesanierung in Frage.
Wärmerückgewinnung kann darüber hinaus bei Abwassersystemen eingesetzt werden. Abwasserwärmepumpen zur Abwasserwärmerückgewinnung verwenden die Wärme des abfliessenden Abwassers zum Aufwärmen des zufliessenden Kaltwassers. Wärmerückgewinnungssysteme können somit auf kostengünstige Weise zur Warmwasserbereitung beitragen.
Rekuperative Systeme
Anlagen mit rekuperativer Rückgewinnung transportieren die Ab- und Zuluft in getrennten Kanälen. Die Luftströme vermischen sich nicht, was besonders dann von Vorteil ist, wenn hohe Hygienestandards eingehalten werden sollen.
Die Energieübertragung erfolgt zum Beispiel in einem Plattenwärmetauscher oder Plattenwärmeübertrager. Plattenwärmetauscher bestehen aus Kassetten mit mehreren Platten aus Metall und haben Kammern, in die warme Abluft und kalte Frischluft im Wechsel geleitet werden.
Regenerative Systeme
Regenerative Anlagen übertragen die thermische Energie dank eines Speichermediums zeitversetzt. Dazu werden die Abluft und die Zuluft durch einen Wärmetauscher geleitet. Im Gegensatz zu rekuperativen Anlagen werden die Luftströme bei regenerativen Systemen nicht voneinander separiert durch den Tauscher geleitet. Auf diese Weise kann trockene Frischluft mit rückgewonnener Luftfeuchtigkeit rehydriert werden. Bei strengen Hygieneanforderungen, wie sie beispielsweise im Lebensmittelverarbeitungs- oder Krankenhausbereich gelten, eignen sich diese Anlagen weniger.
Systeme mit Wärmepumpe
Eine Wärmerückgewinnung mittels Wärmepumpe ist für Gebäude geeignet, in denen die Pumpe als alleiniges Heizsystem genutzt werden soll.
Die Pumpe bringt die Wärmeenergie aus der Umwelt auf ein höheres Temperaturniveau. Dazu saugt sie die kalte Aussenluft an.
Eine Kombination aus Wärmepumpe und Lüftungsanlage ermöglicht es, der verbrauchten Luft Energie zu entziehen und damit die Aussenluft vorzuheizen.
Es gibt übrigens auch Systeme, die die Energie umgekehrt transformieren, indem sie sie nicht zur Erwärmung, sondern zur Kühlung von Räumen nutzen. Dazu wird die Verdunstungskälte der Abluft genutzt.
Zunächst muss feststehen, ob man einzelne Räume nachrüsten oder ein ganzes Gebäude mit einer übergreifenden Wärmerückgewinnungsanlage ausstatten möchte.
Ein Abluftvolumen von 250 Kubikmetern pro Stunde ist bei einer zentralen Lüftungsanlage mit Wärmerückgewinnung für eine Raumfläche von 150 Quadratmetern ausreichend. Dezentrale Lüftungsanlagen mit Wärmerückgewinnung erreichen idealerweise 60 Kubikmeter pro Stunde zur mechanischen Lüftung.
Die Lautstärke beziehungsweise Geräuschemission der Wärmerückgewinnungsanlage sollte nicht unterschätzt werden. Wird die Anlage im Heizkeller untergebracht, ist die Lautstärke nicht so relevant. Handelt es sich jedoch um eine dezentrale Anlage für einzelne Räume, sind leise Geräte (bis zu 20 dB) empfehlenswert, um eine störende Geräuschkulisse zu vermeiden.
Welche Vorteile bringt ein Wärmespeicher?
Wärmespeicher optimieren die Effizienz von Wärmepumpen. Die von einer Wärmepumpe erzeugte Wärmeenergie lässt sich in einen Integralspeicher, einen Pufferspeicher (der momentan nicht benötigte thermische Energie für einen späteren Verbrauch bevorratet) oder einen Durchlaufspeicher überführen. Von dort aus wird die Wärme bedarfsgerecht in die einzelnen Räume weitergeleitet.
Kann ich Wärmerückgewinnungsanlagen selbst installieren?
Das kommt darauf an. Die Installation nicht-steckerfertiger Geräte ist in jedem Fall vom Netzbetreiber oder von einem Fachbetrieb vorzunehmen. Zudem muss für die Installation des Geräte vorab die Zustimmung des Netzbetreibers eingeholt werden.