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Besonderheiten und Kosten von Lüftungsanlagen mit Wärmerückgewinnung

Wie funktioniert eine Lüftungsanlage mit Wärmerückgewinnung? Welche Vorteile und Nachteile bringt sie? Was kosten sie?

Zur Rückgewinnung von Abluftwärme wird die Abluft über einen Wärmetauscher an die eingehende, i.d.R. kältere Frischluft übertragen und so vorgewärmt. So wird weniger Heizenergie benötigt und dennoch eine ideale Luftwechselrate sichergestellt. Eine Lüftung mit Wärmerückgewinnung kann dezentral über mehrere kleine Lüftungsgeräte als auch zentral über ein größeres Lüftungsgerät erfolgen.

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Warum braucht man eine Lüftungsanlage?

Eine dichte Gebäudehülle gilt heute als Standard. Sie soll dafür sorgen, dass Energie nicht unkontrolliert an die Umwelt verloren geht. Doch mit dem Abdichten der Gebäude durch z. B. neue 3-fache verglaste Fenster oder einer Dämmung der Fassade wird auch der Lauftaustausch eingeschränkt.

Feuchtigkeit und Gerüche durch Atmung der Hausbewohner, durch Kochen, Waschen, Spülen, Duschen, Baden etc. kann sich dann nicht mehr vollständig allein über Fugen an Fensterrahmen und Türrahmen, an Rollladenkästen, via Kellerfenster & Co. nach draußen verflüchtigen. Zugleich kann auch keine frische Luft durch die genannten Wege eindringen. Daher steigt das Risiko von zu hoher Feuchtigkeit im Haus und daraus resultierenden Gefahren für die Gesundheit der Bewohner und die Bausubstanz wie Stock, Schimmel und Schwamm.

Daraus ergibt sich ein höherer Lüftungsbedarf. Erfahrungen zeigen, dass sich dieser in der Praxis nur sehr schwer mit manuellem, freiem Lüften (unkontrollierte Wohnraumlüftung) decken lässt. Aus diesem Grund wird die Gebäudelüftung heute künstlich mit speziellen Lüftungsanlagen unterstützt oder - wie es in Passivhäusern der Fall ist - gänzlich realisiert.

Schematische Darstellung des Funktionsprinzips des dezentralen Lüftungssystem M-WRG von Meltem Wärmerückgewinnung
Über das dezentrale Lüftungssystem M-WRG wird frische eingehende Luft über einen Alu-Kreuzstromwärmeübertrager durch die ausgehende Abluft vorgewärmt. Insbesondere in der Heizperiode geht so weniger Heizwärme verloren. (Grafik: Meltem Wärmerückgewinnung GmbH & Co. KG)

Besonders energieeffizient sind mechanische Lüftungsanlagen mit Wärmerückgewinnung. Ihre Aufgabe ist das kontrollierte Be- und Entlüften der Wohnräume bei gleichzeitiger Wiedergewinnung der Fortluftenergie. Während sie im Neubau Standard sind, können Sie nach einer energetischen Sanierung auch einfach nachgerüstet werden. Mit ihrer Hilfe können zwischen 65 und 80 Prozent der Abluftwärme zurückgewonnen werden.

Systematische Unterscheidung von Lüftungsanlagen

Lüftungsanlagen unterscheidet man nach Abluft-, Zuluft- und Zu- und Abluftsystemen. Während bei Abluft- und Zuluftsystemen jeweils nur mit einem Ventilator Luft aus- bzw. eingelassen wird, werden bei Zu- und Abluftsystemen beide Luftströmungen mit jeweils einem Ventilator aktiv geregelt. Die Ansaugventile für Frischluft sind zum Beispiel auf dem Dach oder in einer Wand platziert, während die Abluftventile in den Raumdecken platziert werden. Sind sie in einem Raum platziert, muss er vorgeschriebene Abstand gewahrt werden.

Zudem lassen sich Lüftungsanlagen in zentral und dezentral ausgelegte Systeme unterscheiden. Bei zentralen Lüftungsanlagen wird die Zuluft zentral eingelassen und dezentral über Lüftungsschächte verteilt. Bei dezentraler Lüftung erfolgt dies über Einzelgeräte im jeweiligen Raum i.d.R. ohne Lüftungsrohre. Lüftungsanlagen mit Wärmerückgewinnung sind sowohl als dezentrale Einzelgeräte als auch als zentrale Geräte erhältlich.

Einen Sonderfall stellt die Querlüftung dar, bei der dezentrale Lüftungsgeräte Wohnzimmer, Schlafzimmer und Kinderzimmer frische Außenluft zuleiten, während sie Küche, Bad und ggf. Gäste-WC die Abluft entziehen. Dabei entsteht ein leichter Unterdruck. Der Flur wird dabei zur sogenannten Überströmzone. Die Türblätter besitzen sogenannte Überström-Luftdurchlässe.

Der Kompaktlüfter iV-Smart+ von inVENTer erreicht mit dem integrierten Keramikwärmespeicher eine Wärmerückgewinnung von 87 Prozent. (Grafik: inVENTer GmbH)
Der Kompaktlüfter iV-Smart+ von inVENTer erreicht mit dem integrierten Keramikwärmespeicher eine Wärmerückgewinnung von 87 Prozent. (Grafik: inVENTer GmbH)

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Funktionsprinzip der Wärmerückgewinnung in Lüftungsanlagen

Bei Lüftungsanlagen mit Wärmerückgewinnung wird Außenluft mit Hilfe eines Ventilators über die Ansaugöffnung durch einen Kanal angesaugt, häufig über elektrostatische und antibakterielle Filter gereinigt und durch einen Wärmetauscher geführt, durch den sie von der ausgehenden Abluft erwärmt wird. Die erwärmte Luft wird anschließend in die Wohnräume geleitet.

Wärmetauscher

In Lüftungsanlagen mit Wärmerückgewinnung kommen unterschiedliche Wärmetauschprinzipien zum Einsatz. Hierzu zählt u.a. die Wärmeübertragung mit einer steten Wärmeableitung aus dem Abluft- in den Zuluftstrom - sogenanntes rekuperatives System. Zum Einsatz kommen dabei Keuzstromwärmetauscher, Kreuz- und Gegenstromwärmetauscher oder Kanalwärmetauscher.

Daneben gibt es regenerative Systeme, bei denen die Wärme der Abluft in einem Festkörper, zum Beispiel ein Alu- oder Keramikblock mit Luftkanälen gespeichert wird, um sie dann an den Zuluftstrom entweder mit Akkumulatoren (feststehende Speichermasse) oder mit Rotationswärmetauschern (rotierende Speichermasse) abzugeben.

Sommer-Bypass

Um in Sommernächten bewusst kühle Luft ins Haus einzulassen, kann der Wärmetauscher über einen Bypass umgangen werden. Tagsüber wird dann auf Rückgewinnung geschaltet, damit das Haus nicht aufgeheizt wird. Der Bypass kann mit einer intelligenten Regelung gesteuert werden, die die Schaltvorgänge abhängig von Haus- und Außentemperatur übernimmt. Ein manuell einzusetzender Bypass ist daher nicht zu empfehlen, da dieser im Sommer sonst täglich ein- und ausgebaut werden müsste.

Die kontrollierte Wohnungslüftung Logavent HRV2 mit Wärmerückgewinnung ist für Wohnungen, Reihen- und Einfamilienhäuser geeignet und besitzt ein Vorheizregister und Sommer-Bypass. (Foto: Buderus)
Die kontrollierte Wohnungslüftung Logavent HRV2 mit Wärmerückgewinnung ist für Wohnungen, Reihen- und Einfamilienhäuser geeignet und besitzt ein Vorheizregister und Sommer-Bypass. (Foto: Buderus)

Kondenswasser

Trifft warm-feuchte Abluft auf die durch die Außenluft abgekühlten Wärmetauscherflächen, so kann es je nach Feuchtegehalt der Abluft auf der Fortluftseite zu einer Kondenswasserbildung kommen. Daher besitzen Lüftungsanlagen mit Wärmerückgewinnung eine Kondensatwanne über die das Kondensat über einen Kondenswasseranschluss in das Entwässerungssystem abgeführt wird.

Als moderne Alternative bieten sich feuchterückführende Systeme an. Bei den sogenannten Enthalpie-Wärmetauscher wird die Abluftfeuchtigkeit im Gegenstrom-Wärmetauscher über eine Membran von der Fort- zur Außenluftseite übertragen. Die Feuchterückgewinnung basiert dabei auf dem Osmoseprinzip (Konzentrationsgefälle von der Warm- zur Kaltluftseite).

Hier sehen Sie die flache Lüftungsanlage geniovent.Trio mit Wärmerückgewinnung mit Bezeichnung der Bauteile
Die besonders flachen Lüftungsgeräte geniovent.Trio können als zentrale Lüftungsanlagen in Etagenwohnungen und Einfamilienhäusern oder als dezentrale Anlagen in Büro- und Praxisräumen eingesetzt werden. Dank Wärmerückgewinnung mit einem Enthalpie-Wärmetauscher benötigen die Anlagen keinen Kondensat-Ablauf und können flexibel installiert werden. (Fotos: MAICO Ventilatoren)

Vorteilhaft ist, dass sich kein Kondensat bildet und im Winter die Luft in den Wohnräumen nicht zu trocken wird. Daher benötigt man auch keinen Vereisungsschutz und es entfällt eine Elektrovorheizung. Von Nachteil ist jedoch, dass es in einem Haus, in dem bereits eine zu hohe Luftfeuchtigkeit vorherrscht, diese nicht ausreichend abgeführt und es zu Schimmelbildung kommen kann.

Hygiene

Wenn sich Feuchtigkeit sammelt oder Staub ablagert, können Lüftungsanlagen die Bildung von Keimen oder Pilzen begünstigen. Lüftungsanlagen mit Wärmerückgewinnung sind in hygienischer Hinsicht den Lüftungsanlagen ohne Wärmerückgewinnung überlegen, da der Zu- und Abluftstrom systembedingt voneinander getrennt ist und so auch weniger Keime, Schadstoffe oder Gerüche übertragen werden.

Um in Enthalpie-Wärmetauschern zu verhindern, dass auch in der Feuchtigkeit gelöste Keime von der Abluft auf die Zuluft übertragen werden, sollten Filter nicht nur die Zuluft, sondern auch die Abluft reinigen.

Wärmerückgewinnung mittels Wärmepumpen

Wollte man die Effizienz der Lüftungsanlage mit Wärmerückgewinnung noch steigern, ließe sich eine Wärmepumpe in das System integrieren. Eine solche Abluftwärmepumpe nutzt dann die warme Raumluft, um sie über den Wärmepumpenkreislauf zur Brauchwasser- oder Heizungsunterstützung einzusetzen. In Niedrigenergiehäusern kann mit einer Abluftwärmepumpe dann ein Großteil der Wärmeversorgung übernommen werden.

Aufstellung einer kompakten Warmwasser-Wärmepumpe WWK 221 electronic mit Luftkanalanbindung im Hauswirtschaftsraum. (Foto: Stiebel Eltron)
Aufstellung einer kompakten Warmwasser-Wärmepumpe WWK 221 electronic mit Luftkanalanbindung im Hauswirtschaftsraum. (Foto: Stiebel Eltron)

Eine Wärmepumpe kann aufgrund ihrer Größe erfahrungsgemäß jedoch nur in zentralen Lüftungsanlagen eingesetzt werden. Daher kommen derlei Systeme auch häufiger im Neubau zum Einsatz. In der Sanierung ist es meist aufwendiger, die komplette Wohnung oder das Haus nachträglich zu verrohren. Wer dennoch im Altbau seine Abluft thermisch mit einer Wärmepumpe zurückgewinnen will, der kann eine klassische Brauchwasserwärmepumpe im Keller einsetzen. Diese nutzt die warme Raumluft i.d.R. des Heizungskellers zur Erwärmung des Brauchwassers zum Duschen etc.

Kosten einer Lüftungsanlage mit Wärmerückgewinnung

Je nach Auslegung der Lüftungsanlage mit Wärmerückgewinnung fallen die Kosten dafür unterschiedlich hoch aus: In einer zentralen Variante, beispielsweise eingesetzt in einem Mehrfamilienhaus, oder als dezentrale Variante pro Wohneinheit kosten die Anlagen zwischen 4.000 und 6.000 Euro.

Tabelle 1: Investitionen und laufende Kosten von Lüftungsanlagen mit Wärmerückgewinnung
Anlagentyp Zentrale Zu- und Abluftanlage mit Zuluftvorwärmung Dezentrale Zu- und Abluftanlage mit Zuluftvorwärmung Zentrale Zu- und Abluftanlage mit Wärmepumpe
Kosten bei Sanierung 8200 Euro 5400 Euro 16700 Euro
Kosten im Neubau 7900 Euro 5000 Euro 16300 Euro
Betriebskosten in Heizperiode 20 Euro/Jahr 35 Euro/Jahr 35 Euro/Jahr
Wartungskosten 70 Euro/Jahr 150 Euro/Jahr 70 Euro/Jahr
Energieeinsparung 200 Euro/Jahr 120 Euro/Jahr 240 Euro/Jahr

Um die Wirtschaftlichkeit bzw. Amortisation einer Investition insbesondere in die Technik der Wärmerückgewinnung zu kalkulieren, muss man die eingesparten Heizkosten mit den Mehrkosten für die Wärmerückgewinnung ins Verhältnis setzen. Bei Mehrkosten von rund 1.000 Euro pro Anlage und Ersparnissen von rund 200 Euro jährlich, ergibt sich eine Amortisation von 5 Jahren. Es lohnt sich also, in eine Lüftungsanlage mit Wärmerückgewinnung zu investieren!

Förder-Tipp: Die KfW fördert besonders energieeffiziente Lüftungsanlagen – entweder als einzelne Maßnahme zur energetischen Sanierung oder als Teil einer energetischen Komplettsanierung.

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"Lüftung mit Wärmerückgewinnung: Besonderheiten & Kosten" wurde am 06.03.2018 das letzte Mal aktualisiert.