IKZ-HAUSTECHNIK, Ausgabe 07/2001, Seite 162
HEIZUNGS-/KLIMATECHNIK
Die Wohnung lüften - ohne Energie zu verschenken
Fünf Beispiele für sparsamen Energieeinsatz im Niedrigenergiehaus
Dipl.-Ing. Michael Birke
| Bild 1: In modernen Niedrigenergiehäusern - wie hier beim EXPO-Projekt "Hofanlage Brombeerweg" - finden innovative Lüftungs-Heizsysteme ihren Platz. |
Seit Anfang der 90er-Jahre wandelt sich der Wohnungs-Neubau in Deutschland - ausgelöst durch die Verbesserung der Wärmedämmwerte von Wänden, Dächern und Fenstern. Diese Dichtheit führt auf der einen Seite zur Reduzierung des Gesamtwärmebedarfs, auf der anderen Seite verhindert sie den natürlichen Luftaustausch - das Gebäude ist schlichtweg zu dicht! Zu Kohlendioxyd kommen Innenfeuchte, Gerüche und Ausdünstungen von Möbeln aus Baumaterialien. Abhilfe schaffen in diesen Niedrigenergiehäusern Systeme zur Wohnungslüftung mit Wärmerückgewinnung.
Mit der Wärmeschutzverordnung 1995 (WSVO) erfolgte der erste Schritt zur weiterführenden Energie-Einsparverordnung (EnEV), die in absehbarer Zeit in Kraft treten soll. Mit dieser Verordnung kann bezüglich des Wärmeschutzes der heutige so genannte Niedrigenergiehaus-Standard erreicht werden. In der EnEV mit begleitenden Normen werden sowohl die Heizungsanlage - also auch die Wärmeerzeugung für Heizung und Warmwasser inklusive Wärmeverteilung und Regelung - wie auch die Wärmeübergabe an den Raum bewertet. Verbesserter Wärmeschutz entsprechend der zukünftigen Energie-Einsparverordnung oder entsprechend dem Niedrigenergiehaus-Standard führt somit zwangsläufig zu neuen Systemen der Haustechnik. Der Begriff "Niedrigenergiehaus" bezeichnet Gebäude mit geringem Heizwärmebedarf zwischen 40 und 60 Kilowattstunden je Quadratmeter Wohnfläche und Jahr.
| Bild 2: An der Außenwand sind nur die beiden Wanddurchführungen mit Abdeckgitter zu sehen. |
Folgerichtig müssen diese Häuser besonders dicht sein. Bei allem Ehrgeiz, Energie zu sparen, darf man aber nicht den Menschen vergessen, der in diesen Häusern leben soll. Dichte und gut wärmegedämmte Gebäude führen zu höheren Schadstoffkonzentrationen in den Innenräumen. Es leuchtet ein, dass diese Häuser eine besondere Form der Lüftung benötigen. Die Zeiten, in denen Fenster einfach aufgerissen wurden, um frische Luft zu "tanken", gehören endgültig der Vergangenheit an.
Wie sehen solche Systeme aus, die lüften, gleichzeitig heizen und gegebenenfalls noch das warme Wasser bereiten? Fünf Beispiele sollen unterschiedliche Kombinationsmöglichkeiten aufzeigen.
| Bild 3: Durch das attraktive Design fügt sich das Lüftungs-Heizsystem harmonisch in jede Raumgestaltung. |
Beispiel 1: Dezentral lüften und heizen
Lüftungs-Heizsysteme wurden entwickelt für Niedrigenergie-Häuser und Modernisierungs-Maßnahmen (Bild 1). Sie heizen Räume und belüften sie. Über eine Wanddurchführung strömt frische, gefilterte Außenluft in das Lüftungsgerät, über eine zweite gelangt verbrauchte Luft nach draußen (Bild 2).
Die Geräte werden innen an einer Außenwand installiert (Bild 3). Durch den besonders effizient arbeitenden Kreuz-Gegenstrom-Wärmeaustauscher beträgt die Wärmerückgewinnung bis zu 90 Prozent. Eine Bedarfsheizung springt ein, wenn die Wärmerückgewinnung einmal nicht ausreichen sollte (Bild 4). Darüber hinaus ist das Lüftungs-Heizgerät mit jedem anderen Heizsystem kombinierbar. In Niedrigenergiehäusern mit einem Jahres-Heizwärmebedarf von bis zu 50 kWh/(m2 · a) benötigt man jedoch i.d.R. keine zusätzliche Heizung.
| Bild 4: Prinzip des Lüftungs- und Heizsystems. |
Beispiel 2: Lüftungsgerät und Wärmepumpe
Für alle, die nichts anderes wollen als nur frische Luft in allen Räumen, sind zentrale Lüftungs-Systeme die richtige Lösung. Sie belüften Wohnungen oder ganze Häuser. Verbrauchte Raumluft wird kontinuierlich über Zu- und Abluftventile unter der Decke oder an der Wand ausgetauscht (Bild 5). Sie sind über ein Rohrsystem mit dem zentralen Lüftungsgerät verbunden. Der hierin enthaltene Kreuz-Gegenstrom-Wärmeaustauscher entzieht verbrauchter Luft die enthaltene Wärme. Die Rückgewinnungs-Quote liegt bei rund 90 Prozent. Der Luftfilter im Gerät sorgt für saubere und fast pollenfreie Atemluft, sodass sich auch Allergiker zu Hause wieder wohl fühlen können. Gleichmäßige Belüftung entfeuchtet Wohnungen - Schäden an der Bausubstanz durch Nässe oder Schimmel werden vermieden und gesundheitsschädlichen Schimmelpilzen und Milben Einhalt geboten.
In unserem Beispiel plante der Bauherr neben dem Lüftungsgerät eine Luft/Wasser-Wärmepumpe für die Heizung des Niedrigenergiehauses ein. Das Wohnhaus steht ebenfalls in der Hofanlage Brombeerweg in Holzminden an der Weser. Selbst unter widrigen Umständen von -18°C entzieht das Kompaktgerät - das im Garten aufgestellt wurde - der Außenluft noch Wärme und speist sie in die Heizung ein - mit Vorlauftemperaturen bis zu 65°C.
| Bild 5: Im Vorratsraum hängt das zentrale Lüftungsgerät. Darunter der Pufferspeicher für die im Garten stehende Luft/Wasser-Wärmepumpe. |
Beispiel 3: Zentrale Hauslüftung und Warmwasserbereitung
Keine dicke Luft zu Hause, aber warmes Wasser. Ein Lüftungszentralgerät macht's möglich (Bild 6). Im ungefähren Format einer Kühl-Gefrierkombination sind bei diesem System die Be- und Entlüftung von Wohnungen und Einfamilienhäusern ebenso zu realisieren wie die zentrale Warmwasserversorgung.
Über ein Rohrsystem werden Räume wie Küche, Bad und WC mechanisch entlüftet. Das Gerät entzieht dieser Abluft die Wärme und nutzt sie zur Warmwasserbereitung. Über dezentrale Zuluftventile in den Außenwänden strömt frische, gefilterte Außenluft nach innen und verteilt sich - durch den entstehenden, leichten Unterdruck - in den übrigen Wohnräumen. So ist ständig frische Luft im Haus, ohne dass es dabei zu unangenehmen Temperaturschwankungen kommt. Gleichzeitig wird die Raumfeuchtigkeit verringert.
| Bild 6: Für gesunde Luft und warmes Wasser sorgt ein Lüftungszentralgerät. |
Die Siedlungs-Gesellschaft Cuxhaven suchte für ein Niedrigenergiehaus ein geeignetes System für eine mit Asthma- und Allergie-Problemen belastete fünfköpfige Familie. Ein Zentralgerät für Wohnungslüftung mit Wärmerückgewinnung und zusätzlicher Warmwasserbereitung, ergänzt durch eine Sole/Wasser-Wärmepumpe decken nun die wichtigsten Funktionen der Haustechnik ab. "Wir wohnen nun seit gut einem Jahr in unserem neuen Haus", berichten die Hausbesitzer über ihre Erfahrungen. "Unsere Kinder und wir sind fast beschwerdefrei. Unsere Probleme mit Asthma und Hausstaub-Allergien sind beinahe verschwunden".
| Bild 7: Drei Funktionen der Haustechnik: Lüftung mit Wärmerückgewinnung, Heizung und Warmwasserbereitung. |
Beispiel 4: Wohnungslüftung, Heizung und Warmwasserbereitung mit dezentraler Luftzuführung
Diese integrierte Haus-Wärmezentrale vereint - im Format einer Kühl/Gefrier-Kombination - drei Funktionen der Haustechnik: Lüftung mit Wärmerückgewinnung, Heizung und Warmwasserbereitung (Bild 7). Sie nutzt die Abluft aus Küche, Bad und Toilette, um daraus mittels einer in das Gerät integrierten, leistungsstarken Abluft-Wärmepumpe Energie für die Warmwasserbereitung und Heizung des Hauses zu gewinnen. Dezentrale Luftzuführung bedeutet: Über Außenwandventile strömt permanent und völlig zugfrei frische Außenluft nach und ersetzt die der Wärmepumpe zugeführte, verbrauchte Luft. Das System eignet sich besonders für den Einsatz in Niedrigenergie-Häusern. Ein 300-Liter-Warmwasserspeicher hält stets warmes Wasser bereit. 300 Kubikmeter pro Stunde Lüftungsleistung sorgen für frische Luft im Haus.
| Bild 8: Integralsystem mit drei Funktionen der Haustechnik. |
Beispiel 5: Wohnungslüftung, Heizung und Warmwasserbereitung mit zentraler Luftzuführung
Auf dem Markt gibt es seit einiger Zeit ein neues so genanntes Integralsystem (Bilder 8 und 9). Es vereint - wie auch das zuvor beschriebene System - drei Funktionen der Haustechnik in einem Gerät: Lüftung mit Wärmerückgewinnung, Heizung und Warmwasserbereitung - allerdings mit zentraler Luftzuführung. Der Platzbedarf für das Gerät entspricht lediglich dem Volumen von zwei nebeneinander stehenden Kühl/ Gefrierkombinationen. Das Integralsystem nutzt die Abluft aus Küche, Bad und Toilette, um daraus mittels einer in das Gerät integrierten Wärmepumpe Energie für die Warmwasserbereitung und Grundheizung des Hauses zu gewinnen. Es eignet sich somit besonders für den Einsatz in Niedrigenergie-Häusern bis 180 Quadratmeter Wohnfläche und 6,6 kW Gebäude-Wärmebedarf. Die Wärmerückgewinnung erreicht Werte von bis zu 90 Prozent.
Zwei Rohrleitungs-Systeme führen frische Luft zu den Wohnräumen bzw. entsorgen verbrauchte Luft aus Küche, Bad und Toilette. So haben die Bewohner frische, saubere und wohltemperierte Luft - zusätzlich wird das Einfamilienhaus entfeuchtet.
| Bild 9: So funktioniert es: Lüftungsgerät mit zentraler Luftzufuhr für Lüftung, Heizung und Warmwasserbereitung. |
Nicht nur Restwärme, auch Außenluft nutzt die Luft/Wasser-Wärmepumpe für Heizung und Warmwasserbereitung. Sollte das einmal nicht ausreichen, springt ein integrierter Elektroheizkessel unterstützend ein. Dessen Mehrstufigkeit erlaubt die Anpassung selbst an kleinste Wärmeanforderungen in Niedrigenergie-Häusern.
Die aus der Abluft mit Hilfe der Wärmepumpe gewonnene Energie nutzt das Gerät für die Heizung und Warmwasserbereitung. Wird keine Heizwärme benötigt, erwärmt das Gerät das Brauchwasser. Den überwiegenden Teil des Jahres wird die Wärmepumpe genutzt - die zusätzliche Nacherwärmung garantiert darüber hinaus auch bei ungünstigsten äußeren Bedingungen den Warmwasser- und Heizkomfort.
Sich zu Hause wohlfühlen mit gesunder Raumluft
Mit jeder Maßnahme zur Wärmedämmung ist eine Verringerung des natürlichen Luftaustauschs untrennbar verbunden. Ein Problem, das man mit geeigneten Lüftungskonzepten ausgleichen kann. Natürlich darf beim Einsatz von Lüftungs-Systemen auch weiterhin mit dem Fenster gelüftet werden. Zahlreiche Institutionen aus dem Gesundheitsbereich empfehlen jedoch für Neubauten und Sanierungsobjekte Geräte und Systeme zur kontrollierten Wohnraumlüftung, weil sich damit Energiesparkonzepte mit dem Frischluftbedarf des Menschen sinnvoll verbinden lassen.
Internetinformationen: |
B i l d e r : Stiebel Eltron GmbH & Co. KG, Holzminden
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