Energieeffiziente Technik zum Nachrüsten

Die lüftungstechnischen Anlagen in vielen Gebäuden sind mittlerweile in die Jahre gekommen und werden den aktuellen Anforderungen nicht mehr gerecht. Installierte Erzeuger für Heizung und Kälte bewegen sich häufig an ihren Leistungsgrenzen und können zusätzliche Aufgaben nicht übernehmen. Darüber hinaus steht die grundsätzliche Reduktion von CO₂-Emmissionen und die Senkung des Energieverbrauchs immer mehr im Fokus. Maßgeschneiderte Lösungen mit hocheffizienter Wärme-/Kälterückgewinnung werten Lüftungssysteme auf und senken langfristig die Betriebskosten.

Nach der Energiekrise in den 1970er-Jahren wurden Lüftungsanlagen häufig mit einfachen Wärmerückgewinnungssystemen in konventioneller Blocktechnik ausgerüstet. Die verbauten Systeme erreichen hier im Normalfall einen thermischen Übertragungsgrad von 25-40%, sodass der Großteil der erforderlichen Wärme nach wie vor durch Erzeugungstechnik (Heizkessel, BHKW, Wärmepumpe etc.) bereitgestellt werden muss.

Zudem gibt es immer noch Gebäude, in denen nicht einmal eine Wärmerückgewinnung zur Betriebskostensenkung vorhanden ist und die Frischluft ausschließlich mittels Heizkessel erwärmt wird; gleichzeitig gelangt die verbrauchte Abluft mit hohen Temperaturen ins Freie. Für all diese Liegenschaften ergeben sich daher zwangsläufig Überlegungen nach möglichen energetischen Verbesserungen.

Sanierung in schwer zugänglichen Bereichen

Der Aufwand zur Schaffung zusätzlicher Einbringöffnungen oder gar Umbauten ganzer Zentralen ist mitunter so groß, dass die Maßnahme häufig als nicht durchführbar eingestuft wird. Nebenbei soll der laufende Gebäudebetrieb auch noch möglichst störungsfrei erhalten bleiben. SEW bietet hierzu praktikable Lösungen an. „Durch die modulare Bauweise und die Zerlegbarkeit der einzelnen Wärmetauscher lässt sich die GSWT-Technologie auch in schwer zugänglichen Lüftungszentralen realisieren“, erläutert SEW. Fast jede Luftleistung sei mit der GSWT-Technologie möglich.

Zur Einbringung reichen die vorhandenen Zentralen-Türen aus. Bauseitige Änderungen, z.B. das Öffnen der Fassaden, können damit vermieden werden. Meist kann die Montage im laufenden Betrieb erfolgen.

Mithilfe von z.B. Gegenstrom-Schicht-Wärmetauschern (GSWT) als Kreislaufverbundsystem kann dieses Problem beseitigt werden. Mit der Erfahrung aus fast vier Jahrzehnten bietet die SEW GmbH aus Kempen (NRW) Lösungen für die energetische Sanierung von Lüftungsanlagen in jeder Größenordnung „selbst bei schwierigen Platzverhältnissen“ an. Sogar Anlagen mit einer Luftleistung jenseits 300.000 m³/h sind möglich. Basis hierfür ist das Konzept der SEW-Wärmetauscher, die sich in kleine Einheiten zerlegen lassen und in der Lüftungszentrale endmontiert werden. Die Anpassung orientiert sich an den Gegebenheiten des Gebäudes und ist nicht abhängig von einem bestimmten Lüftungsgerät. „Selbst eine freie Aufstellung, z.B. im Betonkanal oder Ansaugbauwerk, kann realisiert werden und wurde bereits mehrfach umgesetzt“, ergänzt SEW.

Durch die Trennung von Zu- und Abluft können die Systeme an die baulichen Gegebenheiten angepasst werden. Zudem findet bauartbedingt keine Übertragung von Schadstoff en aus der Abluft an den Zuluftstrom statt, „was Grundlage für eine dauerhaft hohe Zuluftqualität ist“. Bei stark belasteter Abluft, z. B. Labore, Tierhaltung oder Chemie, werden die SEW-Wärmetauscher mit einer entsprechenden Sonderbeschichtung ausgerüstet und sind so gegen Korrosion geschützt.

„Mit Beauftragung eines Systemherstellers, der das komplette Gewerk Wärmerückgewinnung (WRG) inklusive hydraulischer Zentraleinheit, Steuerung und kompletter Inbetriebnahme anbietet, stellt der Bauherr letztendlich sicher, dass die Maßnahme zum gewünschten Erfolg führt“, ist SEW überzeugt. Der Hersteller der WRG plant und koordiniert die Maßnahme einer Wärmerückgewinnungs-Nachrüstung in Zusammenarbeit mit einem Fachplaner – von der Konzepterstellung mit Amortisationsbetrachtung über die Konstruktion und Montage der Anlage vor Ort bis hin zur Übergabe des fertigen Systems an den Bauherrn. „Die Schnittstellen zur Lüftung, Heizung, Kälte und MSR werden im Zuge des Projektes erarbeitet und sollten daher im Leistungsumfang des WRG-Herstellers enthalten sein“, empfiehlt SEW. Der Systemhersteller (SEW) garantiert den Austauschgrad, die Effizienz und die ganzheitliche Funktion des installierten WRG-Systems im laufenden Betrieb.

Zur Steigerung der Systemeffizienz können GSWT-Systeme mit integrierten Zusatzfunktionen ausgestattet werden. Hierzu zählen im Besonderen eine Erhöhung der Kälterückgewinnung durch Einsatz einer indirekten adiabaten Verdunstungskühlung bzw. die Einspeisung von mechanischer Kälte zur Nachkühlung mit und ohne Entfeuchtungsfunktion in das WRG-System. Integrierte Nacherwärmung zur Sicherstellung eines definierten Soll-Werts der Zulufttemperatur bis hin zur Rückkühlung bauseitiger Kälteanlagen über den SEW-Fortluftwärmetauscher, ist ebenfalls möglich. Nochmals SEW: „Ein Wärmerückgewinnungssystem zur multifunktionalen Nutzung garantiert im Betrieb ganzjährig ein Höchstmaß an Nutzen für den Bauherrn.“ Durch eine redundante Konstruktion des WRG-Systems werde nebenbei die vorhandene Wärme- und Kälteerzeugung dauerhaft entlastet bzw. Reserven erzeugt.

www.sew-kempen.de

Die GSWT-Kreislaufverbundsysteme im Überblick

Das SEW-Kreislaufverbundsystem lässt sich dort einsetzen, wo es auf eine keim- und schadstofffreie Wärmeübertragung ankommt oder die Außenluft und Fortluft aus gebäudebedingten Gründen weit auseinander liegen. Entsprechend den jeweiligen Anforderungen bietet SEW drei KV-Systeme an, wobei sie jeweils an die Bedingungen des Objekts angepasst werden können:

B-Systeme

Der Einstieg in die GSWT-Technologie gelingt mit den B-Systemen: kleiner Volumenstrom oder geringer Austauschgrad mit einfacher Hydraulik und einfache Steuerung, jedoch mit Inbetriebnahme auf Wunsch. Einsatzbereiche: Wärme- und Kälterückgewinnung in kleinen Lüftungsanlagen, geringere Laufzeit, einfache Anforderungen, Alternative zu Rotor-/Platten-Wärmerückgewinnung und Einstieg in die GSWT-Technologie.

S-Systeme

In der Standard-Ausstattung kann das GSWT-S-System mit einem Naturkühlsystem wie der indirekt adiabatischen Verdunstungskühlung (IAVK) oder der Freien Kühlung (FK) kombiniert werden. Einsatzbereiche: Wärme- und Kälterückgewinnung in luft- und klimatechnischen Anlagen, für einfache Anwendung bzw. bei dezentraler Luftaufbereitung. Als Optionen stehen die Simatic-Steuerung (Siemens) und die Doppelpumpentechnik zur Verfügung.

M-Systeme

Die GSWT-M-Systeme ermöglichen mit Zusatzausstattungen die multifunktionale Nutzung der Kreislaufverbundsysteme. Einsatzbereiche: Alle luft- und klimatechnischen Anlagen mit hohen Anforderungen an Hygiene, Betriebssicherheit und Effizienz und zur Substitution von Heiz-, Kälte- und Rückkühlleistung. Die Simatic-Steuerung (Siemens) und die Doppelpumpentechnik sind hier enthalten.

SEW als Systemhersteller

SEW bietet die Konstruktion/Planung, die SEW-Wärmetauscher, die Hydraulik, die Steuerung und die Montage vor Ort in bauseitigen Geräten oder frei aufstellbar in Betonkammern an. Zur Systemleistung gehören auch die Glykolfüllung des Systems sowie eine Inbetriebnahme mit dem Betreiber.

Aspekte zur Hygiene

Die GSWT-Technologie von SEW ermöglicht eine hohe Wärmeeinsparung, sodass der Betrieb von Umluft zur Energieeinsparung nicht erforderlich ist und mit 100% Außenluft eine hohe Zuluftqualität ermöglicht. Die Wärmeübertragung erfolgt keim- und schadstofffrei. Der Gegenstrom-Schicht-Wärmeaustauscher (GSWT) weist laut SEW durch glatte Lamellen eine geringe Verschmutzungsneigung auf bzw. kann einfach gereinigt bzw. desinfiziert werden. Zentrale Wärmerückgewinnungssysteme sparen nach Meinung des Unternehmens Anlagentechnik. Und weiter: „Läuft eine Anlage im Teillastberieb, wird für alle Anlagen Strom gespart.“