Wer will nicht gewinnen?

Wärmerückgewinnung (WRG) liegt voll im Trend: Sie senkt hauptsächlich die Investitions- und Betriebskosten für Heizung und Kühlung und verringert die Schadtstoffemissionen des Gesamtsystems.

1. Rekuperative WRG nutzt die thermische Energie der Abluft. Diese Energie wird auf die Außenluft übertragen. Dies übernimmt ein Wärmeübertrager (auch: Wärmetauscher).
2. Regenerative WRG kommt meist in der dezentralen Lüftung zum Einsatz Dabei kommen vor allem Rotationswärmetauscher und Kreislaufverbundsysteme (Registerwärmetauscher) zum Einsatz.
3. Wärmerückgewinnung mit Wärmepumpe bezieht sich auf das Konzept, dass die thermische Energie aus der Abluft über eine Wärmepumpe zurückgewonnen wird; diese wiedergewonnene Energie unterstützt gegebenenfalls die Heizung und die Warmwasserbereitung oder wird zur Kühlung eingesetzt.

Übersicht über Arten der Wärmerückgewinnung (WRG)

Bei der Wärmerückgewinnung kommen hauptsächlich drei Wärmeübertrager zum Einsatz: Rotationswärmetauscher, Plattenwärmetauscher oder Kreislaufverbundsysteme. Doch wo liegen die Unterschiede? Was sind jeweils die Vor- und Nachteile?

Rotierende Wärmetauscher bestehen aus einem rotierenden Rad mit vielen kleinen Aluminiumkanälen. Durch die (langsame) Rotation durchströmt die kalte Außenluft den erwärmten Aluminiumkanal. Die warme Abluft wärmt die Kanäle auf und überträgt die Wärmeenergie auf die kältere Außenluft. Ein rotierender Wärmetauscher kann im Regelfall niemals einfrieren. Daher wird der hohe Temperaturwirkungsgrad unabhängig von der jeweiligen Außentemperatur aufrechterhalten. Es werden Wirkungsgrade bis zu 90% erreicht. Rotierende Wärmetauscher können auch Kälteenergie wirksam rückgewinnen, und bei zusätzlichem Einsatz von Hygroskopie oder Sorption kann selbst Feuchtigkeit wiedergewonnen werden, was Kosten für die Kühlung einspart.

Da die gleichen Flächen mit Ab- und Zuluft in Kontakt kommen, sollten hier keine rotierenden Wärmetauscher eingesetzt werden, wenn ein und dasselbe Lüftungsgerät für Mischanwendungen verwendet wird, beispielsweise als Gerät für den Luftaustausch in Büros und Restaurants.

Plattenwärmetauscher mit separaten Kanälen bannen Kontaminierungsgefahr. Kreuzstrom-Plattenwärmetauscher bestehen aus dünnen Aluminiumlamellen (Platten), die kreuzweise Luftkanäle bilden. Die wärmere Abluft erwärmt die Lamellen, und dadurch wird Wärmeenergie an die kältere Zuluft abgegeben. Gegenstrom-Plattenwärmetauscher entsprechen in ihrer Konstruktion den Kreuzstrom-Wärmetauschern. Sie haben aber auch einen parallelen Abschnitt, sodass die Kontaktfläche größer ist als bei Kreuzstrom-Plattenwärmetauschern.

Der Temperaturwirkungsgrad der Plattenwärmetauscher bei gleicher Zu- und Abluft beträgt bis zu 75% in Kreuzstrom-Plattenwärmetauschern, und bis zu 80% in Gegenstrom-Plattenwärmetauschern. Zu- und Abluft haben gänzlich separat geführte Luftkanäle, sodass eventuelle Gerüche oder Partikel in der Abluft nicht in die Zuluft gelangen können.

Kreislaufverbundsysteme sind die erste Wahl, wenn große Luftvolumenströme getrennt werden müssen. Sie werden gerne dann verwendet, wenn große Luftvolumenströme getrennt voneinander geführt werden müssen. Sie haben ein Flüssigkeitsregister für die Zuluft und eines für die Abluft. Die Flüssigkeit im Abluftregister wird von der Abluft erwärmt und zum Zuluftregister gepumpt, wo die Außenluft erwärmt wird. Der Temperaturwirkungsgrad bei gleicher Zu- und Abluft beträgt bis zu 75%.