Energieeffizient Lüften

Vergleich einer Zu- und Abluftanlage mit Wärmerückgewinnung mit einer feuchtegeführten Anlage

Regelungen wie die Energieeinsparverordnung oder die Einführung von neuen Gesetzen wie z. B. zur »Nutzung erneuerbarer Wärmeenergie in Baden-Württemberg« sollen zur Reduzierung des Energieverbrauchs von Gebäuden führen. Aufgrund solcher neuen Regelungen stellt sich die Frage, wie effizient verschiedene Lüftungssysteme im Hinblick auf den Energieverbrauch arbeiten.

Mithilfe rechnerischer Untersuchungen wird eine feuchtegeführte Abluftanlage mit einer Zu- und Abluftanlage mit integrierter Wärmerückgewinnung vergleichend betrachtet. Die Beurteilung der verschiedenen Lüftungssysteme erfolgt mittels des neuentwickelten hygrothermischen Raumklimasimulationsmodells WUFI® Plus.

Durchführung der Untersuchungen

Als Anlagentechnik wird einerseits eine feuchtegeführte Abluftanlage betrachtet, bei der der Luftwechsel in Abhängigkeit von der relativen Feuchte im Raum variiert, andererseits eine handelsübliche Zu- und Abluftanlage mit einem konstanten Luftwechsel von 0,4 1/h und einer integrierten Wärmerückgewinnung. Unterschieden wird ferner zwischen Wirkungsgraden von 80 bzw. 60 Prozent. Um Tauwasserprobleme in der Anlage zu vermeiden, wird bei dieser Lüftung die Außenluft ab einer Fortlufttemperatur von unter ein Grad Celsius zusätzlich durch ein Vorheizregister soweit erwärmt, dass die Fortlufttemperatur mindestens drei Grad Celsius beträgt. Dieses Vorheizen ist in die Berechnung des Lüftungsenergiebedarfs mit einzubeziehen.

Der zusätzliche Luftwechsel durch Infiltration und Nutzerverhalten wird normgemäß für die Zu- und Abluftanlage mit WRG mit 0,2 1/h (unterliegt nicht der WRG) und für die bedarfsgeführte Abluftanlage mit 0,15 1/h angesetzt. Zur Untersuchung der Auswirkung der feuchtegeführten Lüftung auf die CO2-Konzentration im Raumklima wird abweichend davon der Luftwechsel durch Infiltration und Nutzerverhalten für die bedarfsgeführte Abluftanlage mit 0,1 1/h angesetzt, um einen »worst case« zu simulieren.

Die Vergleichsberechnungen zwischen den Lüftungssystemen werden anhand einer 75 Quadratmeter großen Modellwohnung durchgeführt, welche sich mittig in einem mehrgeschossigen Wohnhaus befindet. Als Außenklima werden Werte der Stadt Hof als für deutsche Verhältnisse kaltes Klima angesetzt. Die Innenraumtemperatur beträgt 21 °C. Es wird von einer typischen internen Feuchtelast eines Drei-Personen-Haushaltes ausgegangen. Die Berechnungen werden für drei Jahre durchgeführt und für die Heizperiode des dritten Jahres werden die Wärmeverluste durch Transmission und Lüftung sowie der für die jeweilige Lüftungsanlage notwendige Strombedarf laut Herstellerangaben dargestellt. Der Klimastandort Hof setzt die Heizperiode bei einer Heizgrenztemperatur von zehn Grad Celsius auf den Zeitraum 15. September bis 8. Mai an (235 Tage).

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