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Kontrollierte Lüftung und Wärmepumpen
Übersicht
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>> Dezentrale und zentrale Lüftungstechnik
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Mit Wärmepumpen Wärme zurück gewinnen
Um sich wohl zu fühlen, braucht ein Mensch pro Stunde mindestens 30 m³ frische Luft. Leider bedeutet das regelmäßige Lüften im Winter einen Verlust an erzeugter Heizwärme. Bei konventionellen Gebäuden summiert sich dieser auf bis zu 50 %; bei modernen Passivhäusern sogar auf bis zu 70 %. Der Einsatz einer kontrollierten Lüftung vermeidet einen Großteil dieser Wärmeverluste und ermöglicht die Rückgewinnung der Abluftwärme durch einen Wärmetauscher oder eine Wärmepumpe.
Dezentrale und zentrale Lüftungstechnik
Dezentrale Lüftungsgeräte sind insbesondere für die Belüftung von Einzelräumen geeignet. Diese können dann in Fenster, Wand, Sturz und Brüstung installiert werden. Kombiniert mit einer Wärmerückgewinnung bieten sich dezentrale Lüftungsgeräte sehr gut für den Einsatz in Feuchträumen wie zum Beispiel Bädern, aber auch feuchten Heizungskellern an. Eine Luftnacherwärmung über Konvektoren ist ebenfalls möglich.
Bei der zentralen Ablufttechnik wird die Abluft zentral abgeführt und die Zuluft dezentral zugeführt. Durch das Entlüften der belasteten Räume (Küche, Bad, WC) entsteht in der Wohnung ein leichter Unterdruck, der durch die zuströmende Außenluft, über die Außenwandventile in den bewohnten Räumen, wieder ausgeglichen wird. Damit ist der hygienisch erforderliche Luftaustausch in der ganzen Wohnung komfortabel sichergestellt. Eine zentrale Ab- und Zulufttechnik hingegen ent- und belüftet die Räume über zwei voneinander getrennte Rohrsysteme.
Grundvoraussetzung für alle Niedrigenergie- und Passivhauskonzepte ist die winddichte Ausführung der Außenhülle. Auch für den Betrieb von Lüftungsanlagen mit Wärmerückgewinnung ist die Dichtheit der Gebäudehülle mitentscheidend für die erzielbare Energieeinsparung. Durch einen sog. „Blower-Door Test“ kann die Dichtheit im fertigen Gebäude überprüft bzw. können undichte Stellen aufgezeigt werden. Dazu wird mit Hilfe eines Gebläses im Gebäude ein Unter- bzw. Überdruck erzeugt und die Menge der durch Undichtheiten strömenden Luft gemessen.
Wahl des Aufstellungsortes
Je nach Gebäude- bzw. Wohnungsgrundriss können Lüftungsgeräte im Keller, auf dem Dachboden oder auch in einem Abstellraum aufgestellt werden. Nach Möglichkeit sollte ein gut zugänglicher Standort gewählt werden, so dass Filterwechsel und Wartungsarbeiten ohne Probleme durchführbar sind. Günstig ist auch ein Aufstellungsort, von dem aus alle Räume mit kurzen Luftleitungen erreicht werden können. Zudem muss beachtet werden, dass durch die Wärmerückgewinnung im Wärmetauscher Kondensat anfällt, das zur Ableitung einen frostfreien Anschluss an eine Abwasserleitung erfordert.
Die meisten Geräte sind bereits mit Schwingungsdämpfern versehen, sodass für die Aufstellung auf Beton- oder Estrichböden keine zusätzlichen Schalldämmmaßnahmen notwendig sind. Auf Holzbalkendecken empfiehlt sich eine zusätzliche Entkopplung der Anlage durch eine Betonplatte mit Schwingungsdämpfern. Zudem sollte das Lüftungsgerät nicht in der Deckenmitte aufgestellt werden.
Die Außenluft sollte in einem Bereich angesaugt werden, die eine möglichst verunreinigungsfreie Luftaufnahme gewährleistet. Nach Möglichkeit sollte die Luftaufnahme nicht in unmittelbarer Nähe von Garagen, Hauptverkehrsstraßen oder in Bodennähe erfolgen. Zusätzlich sollten die Ansaugöffnung für die Außenluft und die Ausblasöffnung für die Abluft möglichst weit auseinander liegen. Nicht zuletzt sollte auch die Hauptwindrichtung berücksichtigt werden, um eine Winddruck unabhängige Luftaufnahme und -abgabe zu gewährleisten.
Wahl des Rohrsystems
Das Rohrsystem dient dem Transport der Luft zu und aus den Räumen. Bei der Wahl des Rohrsystems sollte grundsätzlich berücksichtigt werden, dass die Rohre glatt, korrosionsbeständig, wasserunempfindlich und nicht brennbar sind. Die Verwendung von Rohren statt Luftkanäle bietet bei gleicher Querschnittsfläche geringere Druckverluste. Geeignet sind zum Beispiel Wickelfalzrohre und Formstücke mit Lippendichtungen. Flexible Schläuche verursachen hingegen aufgrund ihrer rauen Oberfläche einen höheren Luftwiderstand und verschmutzen auch schneller und sollten daher nur an den Schnittstellen des Geräteanschlusses Verwendung finden, da sie der Entkopplung von Gerät und Verteilnetz dienen. In Zu- und Abluftleitungen ist unmittelbar nach dem Gerät zudem ein Schalldämpfer erforderlich, die zusätzlich auch zwischen den Räumen installiert werden können. Alle Umlenkungen sollten zudem in möglichst großen Radien erfolgen.
Bei der Verlegung der Außenluftansaugung und der Fortluftführung muss beachtet werden, dass beide Leitungen in der Oberflächentemperatur unter der Raumtemperatur liegen können und daher eine Kondensation auf der Leitung möglich ist. Die Leitungen müssen daher mit einer dampfdiffusionsdichten Dämmung ausgeführt werden. Bei Geräteausführungen mit Kühlfunktion gilt dies auch für Zuluftleitungen. Die adäquate Dämmung des Luftkanalnetzes ist zudem eine wesentliche Voraussetzung für die effiziente Wärmerückgewinnung
Entscheidend für eine zug- und geräuschfreie Luftführung ist die passende Dimensionierung und Anordnung der Luftdurchlässe für Zu- und Abluft. So sollten Abluftventile immer im Deckenbereich installiert werden und Zuluftventile eine diagonale Raumdurchströmung gewährleisten, ohne dass ein Gefühl von Zugluft entsteht. Das Abluftventil zum Beispiel in Küchen sollte mit einem Filter ausgestattet und mit einem seitlichen Abstand zur Kochstelle positioniert werden. Der Anschluss von Küchen-Dunstabzugshauben wird nicht empfohlen, da dabei Fette in das System gelangen können. Um die Zuluft so geräuscharm wie möglich einströmen zu lassen, wird empfohlen, Standardventile auf einen maximalen Luftdurchlass von 30 bis 40 m³/h und Spezial-Ventile auf höchstens 40 bis 60 m³/h zu begrenzen. Zusätzlich sollte die Luftaustrittsgeschwindigkeit am Ventil 1 m/s nicht überschreiten.
Wartung der Lüftungsanlage
Die Wartung der Lüftungsanlage ist relativ problemlos. Sie begrenzt sich im Wesentlichen auf die Reinigung und Kontrolle des Filters, der Staub, Pollen, Ruß und Faserstoffe zurückhält und damit die Wärmeaustauscherfläche sowie das Rohrsystem vor einer unerwünschten Verschmutzung schützt. Für einen zuverlässigen und wirtschaftlichen Betrieb sollten die Filter daher regelmäßig kontrolliert und entsprechend der Filterwechselanzeige ausgetauscht werden. Dies ist notwendig, da verschmutzte Filter die Luftmenge verringern und dadurch den Energiebedarf der Ventilatoren erhöhen. Bei Lüftungsgeräten mit kombinierter Wärmepumpe verschlechtert sich zusätzlich die Leistungszahl. Dabei kann es je nach Verschmutzungsgrad sogar zum Komplettausfall der Wärmepumpe kommen. Auf keinen Fall sollte die Lüftungsanlage ohne Filter betrieben werden. Alle weiteren Komponenten hingegen können Im Zuge einer jährlichen Wartung von einem Fachbetrieb geprüft werden.
Wärmepumpeneinsatz im Lüftungssystem
Neben dem Einsatz eines klassischen Wärmetauschers wie zum Beispiel eines Kreuzwärmetauschers zur Wärmerückgewinnung lässt sich die zurück gewonnene Energie auch zur Unterstützung einer Wärmepumpe nutzen. Grundsätzlich kann dabei zwischen dem Einsatz einer Kompaktwärmepumpe in einem zentralen Lüftungssystem und einer Kleinwärmepumpe in einem dezentralen Lüftungssystem zur Wärmerückgewinnung der Abluft unterschieden werden. Allgemein ist zunächst anzuführen, dass die Abluft gegenüber der Wärmequelle Außenluft vor allem in der Heizperiode höhere Temperaturen aufweist und die Veredelung dieser Wärme somit weniger Stromeinsatz erfordert. Da die Abluft zwar wärmer als die Außenluft ist, jedoch mengenmäßig begrenzt ist, sodass man nicht beliebig viel Energie aus der Abluft zurückgewinnen kann, sind die Einsatzmöglichkeiten lediglich auf die Warmwasserbereitung oder die teilweise Heizungsunterstützung begrenzt.
Eine Wärmepumpe, die einen monovalenten Heizbetrieb gewährleisten soll, muss daher neben der Abluft noch eine weitere Umweltenergiequelle erschließen. Hier bieten sich oftmals die Außenluft und die Erdwärme an, die dann neben der Abluft einen Großteil der Primärenergie beisteuern. Eine besonders nutzbringende Form der Wärmepumpenintegration ist zum Beispiel die Rückgewinnung der Abluft, um die Sole einer Sole/Wasser-Wärmepumpe vorzuwärmen. Damit kann die Effizienz der Erdwärmepumpe gesteigert werden. Der möglichen Vielfalt an Kombinationsmöglichkeiten sind jedoch auch Grenzen gesetzt, da die Integration verschiedener Umweltenergien eine über die reine Erschließung dieser Energiequellen hinausgehende Regelung bedarf, um diese wirklich sinnvoll zu integrieren. So ist insbesondere die Ausnutzung von häufig jahres- und tageszeitabhängig variierenden Temperaturvorteilen nur durch geeignete Speichermassen möglich, um die gespeicherte Wärme zu einem späteren Zeitpunkt bedarfsgerecht bereitzustellen.
Neben dem ökologisch positiven Effekt der Primärenergiereduktion, den Effekten auf das Raumklima und dem Schutz der Gebäudesubstanz durch die Wohnungslüftung macht eine Mehrausgabe für diese Systeme aber auch wirtschaftlich Sinn, da die Technik maßgeblich zu einer günstigen energetischen Bewertung des Gebäudes beiträgt. Durch die EnEV positiv berücksichtigt, verhilft die kontrollierte Lüftung mit Wärmerückgewinnung dazu, dass schnell die KfW-Anforderungen erreicht werden und somit günstigere Finanzierungsmöglichkeiten entstehen. Zudem führt die bessere energetische Bewertung im Energieausweis zu einer langfristigen Wertsteigerung und einem höheren Wiederverkaufswert der Immobilie.
Hier finden Sie weitere Informationen zu Wärmepumpen im Neubau
>> Fußbodenheizung und Wärmepumpen
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Neueste Beiträge und Fragen zum Thema
Hallo, wir planen ein Haus mit kontrollierter Ent- und Belüftung. Bei der Küchenplanung stoßen wir nun auf verschiedene Meinungen bzgl. des Einbaus einer Dunstabzugshaube: Ja oder Nein?
Nach logischem Menschenverstand sind wir der Meinung, dass, wenn wir keine installieren, wir die Rohre und das System in einigen Jahren verschmutzt haben. Wie denken Sie darüber?
Die Dunstabzugshaube sollte grundsätzlich nicht an die Lüftungsanlage angeschlossen werden, sodass eine direkte Verschmutzung der Lüftungsanlage ausgeschlossen ist. Wird jedoch weder Dunstabzugshaube noch Fensterlüftung verwandt, so kann es auf lange Sicht unter Umständen zu geringfügigen Verschmutzungen der Lüftungsanlage kommen. Wird eine Ablufthaube verwandt, so wird der Dampf der Kochstelle separat nach außen abgeführt. Für diese vorübergehende Zusatzlüftung sollte aber auch eine automatisch öffnende Außenluftnachströmöffnung angebracht sein, sodass der Luftaustausch im Idealfall auf die Küche beschränkt bleibt. Die Fettfilter in Um- und Ablufthauben sind natürlich regelmäßig zu kontrollieren und bei Bedarf zu ersetzen oder auszuwaschen.
Aus energetischer Sicht sollte eine Ablufthaube gewählt werden, sofern der Heizwärmebedarf des Hauses nicht auf die Wärmerückgewinnung durch die kontrollierte Lüftung angewiesen ist. Neben der besseren Abführung des Dampfes durch die Ablufthaube ist eine Umlufthaube auch mit höheren Kosten für einen guten Filter und leisen Motor verbunden. Beim Passivhaus sollte jedoch auf Ablufthauben verzichtet werden, da hier die Wärmerückgewinnung im Vordergrund steht. Wird eine Ablufthaube in Kombination mit einer kontrollierten Lüftung eingesetzt, so ist aus unserer Sicht, auch keine größere Störung der kontrollierten Lüftung zu befürchten, da nur kurzzeitig der Ablufthaubenbetrieb einen verstärkten Unterdruck im Gebäude verursacht, der zudem durch eine sinnvoll platzierte Nachstromöffnung nahezu egalisiert wird.
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