Energie sparen Einsatz erneuerbarer Energien Effiziente Anlagentechnik

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1 Mechanische Lüftungshilfen im Altbau: Lüften Luftwechsel Selbstlüftung Feuchteschutz Lüfungstechnische Maßnahmen Freie Lüftung Ventilator gestützte Systeme Dezentrale /Zentrale Anlagen Anlagen mit Wärmerückgewinnung Vor- Nachteile der Anlagentypen Fördermöglichkeiten Wirtschaftlichkeit Dipl. Ing. (FH) Uwe Junge Ingenieurbüro Junge Energieberatung München 1

2 Wozu Lüften Die Lüftung soll Den hygienischen Luftwechsel sicherstellen ( Frische Luft ) Vermeidung eines zu hohen CO2-Gehalts in der Luft Beseitigung von Verunreinigung der Luft (Gerüche und Körperausdünstungen) Entfernung von Schadstoffe (im wesentlichen aus Baumaterialien und Einrichtungsgegenständen der Wohnung) Für ausreichende Feuchte - Abfuhr sorgen Zu hohe oder zu geringe Luftfeuchte führen zu eingeschränkter Behaglichkeit. Zu hohe Luftfeuchte kann zudem zu weiteren unangenehmen Begleiterscheinungen führen (Schimmel, Bauschäden). Ingenieurbüro Junge Energieberatung München 2

3 CO 2 [Vol %] Energie sparen Hygienischer Luftwechsel CO2 als Indikator für Luftqualität CO2 Konz. empfundene Luftqualität 0,10% Luftqualität nicht befriedigend 0,15% 0,5-1% 3-4% zunehmende Müdigkeit, verringerte Leistungsfähigkeit erhöhte Atemfrequenz, verringerte Leistungsfähigkeit Kopfschmerzen und Schwindel 0,3 0,2 0,1 0,04 0 Zunahme der CO 2 Konzentration* Luftwechselrate = 0 Hygienischer Grenzwert Luftwechselrate = 0,5 CO 2 Gehalt der Frischluft Aufenthaltsdauer [Stunden] * Durchschnittlicher Wohnraum, 1Person Ein bestimmter kontinuierlicher Luftwechsel ist erforderlich zur Sicherstellung eines erträglichen CO 2 Gehaltes der Raumluft Dieser ist abhängig von Belegung und Tätigkeit des Raumes. Sehr variabel und für den Menschen schwer einzuschätzen. Ingenieurbüro Junge Energieberatung München 3

4 Luftwechsel zur Feuchteabfuhr Abgabe von Feuchtigkeit in Wohnungen Mensch schlafend g/h Mensch Hausarbeit ca. 90 g/h Mensch anstr. Tätigkeit ca. 175 g/h Duschbad ca g/bad Wannenbad ca g/bad Mittelgro. Gummibaum g/h Wäsche trocknen 4,5kg geschleudert Kochen g/h g/h Sehr unterschiedlicher Feuchteanfall auch in Abwesenheit der Bewohner Von Bewohnern auch bei diszipliniertem Lüftungsverhalten kaum zu beherrschen. Ingenieurbüro Junge Energieberatung München 4

5 Luftwechsel Energie sparen Selbstlüftung / Natürliche Lüftung Qualitativer jahreszeitlicher Verlauf der Selbstlüftung * Notwendiger Luftwechsel zur Feuchteabfuhr Notwendiger Luftwechsel zur CO 2 -Abfuhr Jan Feb Mrz Apr Mai Jun Jul Aug Sep Okt Nov Dez * Fenster ohne Dichtung, windstill Starke Jahreszeitabhängigkeit CO2 Abfuhr im Altbau ist in der Regel kein Problem Feuchteabfuhr insbesondere in der wärmeren Jahreszeit ist nicht gewährleistet Selbstlüftung entspricht nicht dem Bedarf (Im Winter zu viel, im Sommer zu wenig). Selbstlüftung ist abhängig von der Dichtheit des Gebäudes und vom Wetter (Wind, Temperatur) Selbstlüftung ist unzuverlässig und nicht immer ausreichend Die Bewohner sind nicht immer in der Lage oder willens bedarfsgerecht zu Lüften. Maschinelle Lüftung Ingenieurbüro Junge Energieberatung München 5

6 Feuchteschutz Der kritischste Aspekte der Lüftung ist der Feuchteschutz Vermeidung von Schimmelbildung Vermeidung von Bauschäden Dieser Aspekt ist im Altbau besonders zu beachten im Fall von: Änderung der Nutzergewohnheiten (Mieterwechsel, geänderte Belegung) Baulichen Änderungen: Neue Fenster, Nachträglicher Einbau von Dichtungen, Dacherneuerung / Abdichtung (Luftdicht Sanierungsmaßnahmen im Altbau erfordern daher vor bestimmten bauliche Veränderungen ein Lüftungskonzept (DIN ), und zwar bei : Erneuerung von mehr als 1/3 der Fensterfläche (EFH / MFH) oder bei Abdichtung von mehr als 1/3 der Dachfläche (EFH) Präventiv zur Vorbeuge gegen Schäden nach dem Umbau. Ingenieurbüro Junge Energieberatung München 6

7 Relative Luftfeuchte [%] Energie sparen Lüften und Feuchte Behaglichkeit und relative Luftfeuchte Unbehaglich feucht Noch behaglich Unbehaglich trocken behaglich Raumtemperatur [ o C] Feuchte Probleme entstehen durch: Gebäudeschäden oder -Mängel nicht ausreichende oder falsche Lüftung. Der tatsächliche Grund muss vor der Planung von Sanierungsmaßnahmen ermittelt werden. Begünstigt wird Schimmelwachstum durch. Erniedrigte Oberflächentemperaturen: Absenkung der Innentemperatur Von innen schlecht belüftete Außenwandflächen Nicht fachgerechte Dämmmaßnahmen Reduzierte Lüftung Fenstertausch Sanierung des Daches Sanierungsmaßnahmen erfordern daher ein Lüftungskonzept (DIN ) bei : Erneuerung von mehr als 1/3 der Fensterfläche (EFH / MFH) oder bei Abdichtung von mehr als 1/3 der Dachfläche (EFH) Ingenieurbüro Junge Energieberatung München 7

8 Luftwechsel pro Std. Energie sparen Mindestluftwechsel Lüftungskonzept 1.0 0,8 0,6 0,4 0,2 Luftdicht 0,0 Wärmedämmung Hoch niedrig Lüftung zum Feuchteschutz Bereich der Selbstlüftung Altbau EnEV Bereich Lüftungs- Bandbreite Reduzierte Lüftung Nennlüftung A NE = 30 m 2 A NE = 210 m 2 Intensiv - lüftung Lüftung zum Feuchteschutz Basis Feuchteschutz, muss unabhängig von Nutzer und ständig sichergestellt werden Reduzierte Lüftung Lüftung zur Sicherstellung hygienischer Anforderungen sowie des Bautenschutzes, für wenig genutzte Wohneinheit Nennlüftung Notwendige Lüftung zur Gewährleistung hygienischer Anforderungen sowie des Bautenschutzes bei Anwesenheit der Nutzer (Normalbetrieb) Intensivlüftung Ausschließlich während Anwesenheit der Nutzer, lüftungstechnische Maßnahmen oder Fensteröffnung Lüftung ist auch oder gerade im luftdichten Gebäude erforderlich. Begrenzung der Wärmeverluste durch maschinelle Lüftung mit Wärmerückgewinnung Ingenieurbüro Junge Energieberatung München 8

9 Warum mechanische Lüftungsanlagen mit WRG Im Altbau ist in der Regel die Lüftung zum Feuchteschutz gewährleistet (bei Abwesenheit der Bewohner) Sebstlüftung stellt u.u. auch die ausreichende Lüftung bei Anwesenheit der Bewohner sicher (reduzierte Lüftung, Nennlüftung) aber: Viele Unwägbarkeiten Im luftdichten Gebäude geht nichts mehr von allein. Lüftungsverluste können nicht durch Luftdichtheit vermieden werden Mechanische Lüftung Lüftung mit Wärmerückgewinnung (WRG) Ingenieurbüro Junge Energieberatung München 9

10 Notwendige Frischluftmenge Notwendige Frischluftmenge Tätigkeit Ausgeatmetes Kohlendioxyd [Liter/Stunde] Notwendige Frischluftmenge m 3 /Stunde Schlafen/ Ruhen Lesen/ Fernsehen Schreibtischarbeit Hausarbeit Handwerk Ingenieurbüro Junge Energieberatung München 10

11 Warum lüftungstechnische Maßnahmen Die Selbstlüftung eines Gebäudes befriedigt nicht in allen Fällen die Anforderungen an Hygiene und Bautenschutz: Neubau (Luftdicht) Renovierter Altbau Besondere Hygieneanforderungen (Schadstofffilterung, Pollenfilter ) Besondere Komfortanforderungen (Automatisierung der Lüftung, Kühlung ) Manuelle Zusatzlüftung ist nicht in allen Fällen möglich: Abwesenheit, Nachts, Erfordert Disziplin, Überfordert u.u. den Bewohner Manuelle Lüftung geht einher mit : Import von Schadstoffen, Zusätzliche Schallexposition, Kälte, Zugerscheinungen, Einbruchgefahr (gekippte Fenster), Periodischer Verschlechterung der Luftqualität (keine kontinuierliche Lüftung) Zur Schließung der Lücken und zur Verbessrung des Komforts sind entsprechende lüftungstechnische Maßnahmen erforderlich Ingenieurbüro Junge Energieberatung München 11

12 Lüftungstechnische Maßnahmen /Systeme Querlüftung Freie Lüftung Schachtlüftung Systeme der Wohnungslüftung Abluftsystem Ventilator gestützte Lüftung Zuluftsystem Zu-/ Abluftsystem Für die Umsetzung lüftungstechnischer Maßnahmen stehen verschiedene Lüftungssysteme zur Verfügung. Die Systemauswahl erfolgt entsprechend der Notwendigkeit des Feuchteschutzes oder zur Befriedigung spezieller Anforderungen an Hygiene und/oder Komfort. Manuelle Lüftung kann ergänzend kombiniert werden. Ingenieurbüro Junge Energieberatung München 12

13 Freie Lüftung ÜLD Querlüftung Zuluft über ALD Abluft Überströmung (ÜLD) ALD Querlüftung vom Wind abhängig (unzuverlässig) generell als Selbstlüftung über Gebäudeundichtheiten zusätzlich als manuelle Lüftung durch öffnen der Fenster. Schachtlüftung benötigt ein Temperaturgefälle zur Bewegung der Luft, daher im Sommer kaum wirksam. Zuführung der Außenluft durch: Gebäudeundichtheiten gezielt eingebaute Außenluftdurchlässe durch geöffnete Fenster oder indirekt per Überströmluftdurchlass Freie Lüftung kommt ohne mechanische Förderhilfen aus. Sie nutzt den Auftrieb der warmen Innenluft (Schachtlüftung) oder den Druck des Windes (Querlüftung). Grundsätzlich sind mit freier Lüftung nur geringe Luftwechselraten zu erzielen. Ingenieurbüro Junge Energieberatung München 13

14 Freie Lüftung: Hilfen Zur Unterstützung der freien Lüftung gibt es verschiedene Möglichkeiten auch bei luftdichtem Gebäude einen Luftwechsel zu ermöglichen. ALD sind auch mit Schalldämpfern oder Pollenfiltern erhältlich, auch mit Klappe gegen Wind. Ingenieurbüro Junge Energieberatung München 14

15 Ventilator gestützte Lüftung: Abluftsystem ALD dezentral zentral Ventilator gestütztes Abluftsytem zentral / dezentral Ventilator gestützte Abluftanlagen lassen sich für einzelne Räume, Wohnungen oder für das gesamte Gebäude einsetzen. Die Außenluft kann auch hier durch Gebäudeundichtheiten und oder durch gezielt installierte ALD zufließen. Die Absaugung erfolgt durch Ventilator(en). Die Ventilatoren können ständig laufen oder ihr Betrieb wird bedarfsgerecht durch Feuchteund/oder, CO2-Fühler oder Bewegungsmelder geregelt. Zentrale Ab- und Zuluft-systeme erfordern, sollen sie gemäß Planung funktionieren, ein luftdichtes Gebäude Ingenieurbüro Junge Energieberatung München 15

16 Beispiel dezentrale Abluftanlage Das Bild oben zeigt beispielhaft die Ventilator gestützte Belüftung einer Wohnung. Die Außenluft fließt über einen ALD (1) ins Wohnzimmer, wird über ÜLD in die angrenzenden Räume geführt (2) und in Bad (4) und Küche (3) abgesaugt und wieder an die Außenluft abgegeben. Ingenieurbüro Junge Energieberatung München 16

17 Zentrale Abluftanlage mit Wärmerückgewinnung Abluftanlage mit Wärmerückgewinnung Wärmetauscher ÜLD WP ALD Warmwasser Wärmepumpe Die in der Abluft enthaltene Wärme kann mit Hilfe einer speziellen Luft/Wasser Wärmepumpe genutzt werden. Die Wärmepumpe entzieht der Abluft Energie (Abkühlung der Abluft) und nutzt die Energie zur Erwärmung des Trinkwassers oder zur Heizungsunterstützung. Von Vorteil ist das über das Jahr gleichmäßig hohe Temperaturniveau der Abluft. Es gibt spezielle auf dieses Segment ausgelegte Wärmepumpen. Wärmerückgewinnung mittels Wärmepumpe ist allerdings uneffektiver als eine Rückgewinnung mit Wärmetauscher, wie sie Ab-/ Zuluftanlagen ermöglichen. Ingenieurbüro Junge Energieberatung München 17

18 Nicht luftdicht Quelle: Paul Wärmerückgewinnung GmbH Ingenieurbüro Junge Energieberatung München 18

19 Abluftanlagen: was ist zu beachten Zu beachten: Reine Abluftanlagen können eine sichere Abfuhr der Abluft und Feuchte bewirken. Nachströmen von Außenluft über ALD sicherstellen Überströmen aus den nicht direkt entlüfteten in die direkt entlüfteten Räume sicherstellen Bei reinen Abluftanlagen auf die Platzierung der Außenlufteinlässe achten. Die Frischluft strömt mit Außentemperatur ein. Außenlufteinlässe im Bereich einer Heizfläche positionieren (schnelle Erwärmung der Frischluft). Das System funktioniert nur wie geplant, wenn die unkontrollierbare Selbstlüftung gering ist (auch bei Wind). Positive Aspekte einer Abluftanlage: Gesicherte Feuchteabfuhr (Basis Feuchteschutz) Gesicherte Frischluftversorgung (reduzierte Lüftung und Nennlüftung) Optimale Umsetzung eines Querlüftungskonzeptes möglich Bei zentraler Anlage besteht die Möglichkeit der Rückgewinnung von Abluftwärme zur Unterstützung des Heizsystems Weitestgehend witterungsunabhängiger Betrieb Gute Regulierbarkeit Begrenzte Lüftungswärmeverluste Ingenieurbüro Junge Energieberatung München 19

20 Außenluft Energie sparen Fortluft Zu- Abluftsysteme zentral / dezentral 0 o C 2 o C Abluft 20 o C Zuluft 18 o C Ventilatorgestützte Zu- / Abluftsystem, zentral mit Wärmerückgewinnung (WRG) Ventilatorgestützte Zu-/ Abluftanlage, dezentral mit Wärmerückgewinnung Praktisch kommen Zu- Abluftsysteme nur mit WRG zum Einsatz. Zuluftmenge = Abluftmenge, kein Über- Unterdruck im Gebäude Ingenieurbüro Junge Energieberatung München 20

21 Typen von Wärmetauschern Außenluft Kreuz / Gegenstromwärmetauscher Fortluft Rotationswärmetauscher Außenluft Zuluft Abluft Fortluft Abluft Zuluft Phase Wärmespeicherung Akkumulatoren Wärmetauscher Phase Wärmeabgabe Fortluft Abluft Außenluft Zuluft Ingenieurbüro Junge Energieberatung München 21

22 Kreuzstromwärmetauscher Abluft Lüftung mit Wärmerückgewinnung dezentral 1 Außenluft Filter Wärme tauscher Raum 1 ~ 40 cm Raum 2 Zuluft Fortluft Raumweise (mehrere Räume im Luftverbund) Lüftung mit Wärmerückgewinnung. Wärmerückgewinnungsgrad ~ 76% Filter für Außenluft und Abluft, Filterwechselanzeige, Frostschutzsicherung Komfortable Regelung (vielfältige Bedienungsmöglichkeiten: Feuchte, CO 2, Zeitund Temperaturprogramme sowie eine individuelle Zu- und Abluftsteuerung (Sommerbetrieb). Bilder: Meltem Wärmerückgewinnung GmbH & Co. KG Ingenieurbüro Junge Energieberatung München 22

23 Lüftung mit Wärmerückgewinnung dezentral 2 Akkumulatoren Wärmetauscher Lüfter mit WRG der Fa. LTM-GmbH Doppellüfter mit WRG der Fa. Öko-Haustechnik inventer GmbH ÜLD ÜLD ÜLD heizt auf kühlt ab Phase 1 kühlt ab Phase 2 heizt auf Sommerbetrieb Querlüftung ohne WRG Interner Wechsel mit WRG Ingenieurbüro Junge Energieberatung München 23

24 Leistungsmerkmale dezentr. WRG mit Akkumulatoren Leistungsmerkmale Staubfilter, Pollenfilter, auswaschbar Anzeige der Notwendigkeit eines Filterwechsels Keramik- (Spülmaschienenfest) / Aluwärmespeicher (auswaschbar) Alle 50 bis 80 sek. Drehrichtungsänderung (Pendellüfter) Sommerbetrieb Dauer-Querlüftung (Kühlung-Nachtluft) Regelung (auch drahtlos) verschiedene Betriebsarten, Feuchtesensor Querlüftung (paarweise synchroner Betrieb) Wärmebereitstellungsgrad 70 bis 90% zuverlässig auch bei Frost Förderleistung ist regelbar (aktueller Lüftungsbedarf sehr unterschiedlich) Auch eingeschränkt kombinierbar mit einzelnen Abluftventilatoren (Kurzzeitbetrieb z.b. Toilette, Küche; verschlechtert allerdings die WRG geringfügig) Wartung: alle 3-6 Monate Luftfilter reinigen alle 12 Monate Wärmetauscher reinigen. Ingenieurbüro Junge Energieberatung München 24

25 Dezentr. Anlagen mit WRG was ist zu beachten Was ist zu beachten Planung erforderlich (insbesondere bei Querlüftung im Gegentakt, kein Überströmen aus Geruchs / Feuchte belasteten Räumen; Abstände einhalten bei 2 im gleichen Raum im Gegentakt arbeitenden Modulen) Küche, Bad, und Toilette muss mit Einzelraumlösung ausgestattet werden Geräte müssen dicht in Gebäudehülle eingebaut werden (Luftdicht) Schalldämmung der Außenwand kann sich u.u verschlechtern Auf leise Lüfter achten, insbesondere im Schlafzimmer (Einstellbarkeit für niedrige Förderleistung) Gute Regelbarkeit spart Energie und erhöht Komfort Kondensatanfall Raumseitig muss sicher verhindert werden (nach außen geneigter Einbau) Auch für dezentrale Lösung mit WRG sollte das Gebäude luftdicht sein Bei Einbau in Hohlwänden sind besondere Brandschutzbestimmungen einzuhalten Vorschriften bei Raumluftverbund mit Feuerstätten beachten Nicht zugelassen für fensterlose Räume Zur Vorbeugung von Algenbefall ist eine biozide Beschichtung der Außenwand sinnvoll Ingenieurbüro Junge Energieberatung München 25

26 Dezentr. Anlagen mit WRG Vor- Nachteile Vorteile einer dezentralen Lösung Kein Luftkanalnetz erforderlich (Sehr gute Eignung für Altbau) Relativ kostengünstige Lösung Geringer Strombedarf bei effizienten Lüftern (kurze Lufttransportstrecken), kann aber bei Vielzahl von Lüftern u.u. neutralisiert werden. Einzelraumregelung möglich Keine Schallübertragung zwischen Räumen (bei Querlüftung evtl. ÜLD) Geringer Stromverbrauch 2 Watt bis 20 Watt je nach Volumenstrom (Gleichstrommotoren) Nachteile Geringerer Wärmerückgewinnungsgrad Verlegung von Kabeln (Stromversorgung, evtl. Steuerung) Nicht bei allen Geräten hochwertige Filterung möglich Erhöhte Wartungskosten (viele zu wartende Einheiten, aber einfach auch in Eigenleistung möglich) Lüfter Geräusche im Aufenthaltsraum Ingenieurbüro Junge Energieberatung München 26

27 (Teil)Zentralanlagen mit Wärmerückgewinnung 1 H/B/T = 585/685/175mm Quelle: Paul Wärmerückgewinnung GmbH Ingenieurbüro Junge Energieberatung München 27

28 (Teil)Zentralanlagen mit Wärmerückgewinnung 2 H/B/T 202/1526/564/mm Quelle: Paul Wärmerückgewinnung GmbH Ingenieurbüro Junge Energieberatung München 28

29 (Teil)Zentralanlagen mit Wärmerückgewinnung 3 Quelle: Paul Wärmerückgewinnung GmbH Ingenieurbüro Junge Energieberatung München 29

30 Zentr. Zu- Abluft mit WRG Einbauvarianten Fortluft Zuluft über Giebel Abluft Zuluft Abluft Zuluft Abluft Zuluft Fortluft Abluft Zuluft Abluft Zuluft Fortluft Abluft Zuluft Außen- Luft Außen- Luft ca. 30m Erdwärmetauscher ca. 30m Erdwärmetauscher Keller Dachboden Defroster notwendig! Geräusche beachten! Haustechnikraum Geräusche beachten! Kondensatführung im EWT! Mit den verschiedenen Positionierungsmöglichkeiten einer Anlage im Gebäude, lässt sich auch im Altbau u.u. eine Lösung für eine zentrale Anlage finden. Ingenieurbüro Junge Energieberatung München 30

31 Zentrale Zu- Abluftanlage mit WRG Vorteile Vorteile einer zentralen Lösung Hoher Wärmerückgewinnungsgrad Zentrale Lage, kompaktes Gerät, zentrale Steuerung und Stromversorgung Hochwertige auch spezielle Filterung möglich Geringe Wartungskosten (ein zentrales Gerät) aber u.u. Reinigung des Luftkanalnetzes Keine Lüftergeräusche im Aufenthaltsraum (u.u. Schalldämpfer, Übersprechdämpfer erforderlich). Einfache Luftvorwärmung und Kühlung möglich (Erdwärmetauscher, sommerliche Kühlung mit Bypassklappe im WT) Vielfältige Einbindung in Gebäudeheizung möglich Möglichkeit der Feuchterückgewinnung Ingenieurbüro Junge Energieberatung München 31

32 Zentrale Zu- Abluftanlage mit WRG Nachteile Nachteile Aufwändige individuelle Planung erforderlich Luftkanalnetz erforderlich (Herstellungsaufwand, Wartungskosten) u.u. höherer Strombedarf (lange Lufttransportstrecken), aber sehr effiziente Lüfter möglich. Raumweise Regelung nur eingeschränkt möglich oder aufwändiger zu realisieren Schallübertragung zwischen Räumen (Übersprechdämpfer) Kondensatabfuhr erforderlich Spezielle Maßnahmen gegen Einfrieren des WT erforderlich aber zentral möglich. Brand- und Schallschutz für vertikale Verteilstränge erforderlich Rauchschutz empfehlenswert Ingenieurbüro Junge Energieberatung München 32

33 ca. 1,1 m Energie sparen Erdwärmetauscher Außenluft Ansaugsäule Verlegetiefe min ca. 1,2 m Gefälle min 2% ca m Bypass- Klappe Anschluß Außenluft RLT-Gerät Reinigungsöffnung Kondensatablauf In einem Erdwärmetauscher wird die Außenluft, bevor sie ins RLT-Gerät gelangt, durch ein in der Erde verlegtes Rohr (EWT) geführt. Dadurch wird die kalte Luft im Winter vorgewärmt und im Sommer gekühlt. Dies führt zu folgenden positiven Effekten: Durch die vorgewärmte Luft erhöht sich der Wärmebereitstellungsgrad (spart Energie). Die vorgewärmte Luft verhindert die Vereisung des Wärmetauscher an sehr kalten Tagen und spart damit Energie. Im Sommer kann mit der im Erdwärmetauscher gekühlten Luft die Raumlufttemperatur abgesenkt werden. Ingenieurbüro Junge Energieberatung München 33

34 Kennwerte Fördervoraussetzungen Wesentliche Kennwerte Wärmebereitstellungsgrad η WRG : Der Wärmebereitstellungsgrad gibt an, wie viel Prozent der in der Abluft enthaltenen Energie ein Wohnungslüftungsgerät über die Zuluft wieder bereitstellen Elektrisches Wirkungsverhältnis (ε el ) : Das Elektrisches Wirkungsverhältnis gibt an, wie viel Wärme ein Gerät im Verhältnis zu der für seinen Betrieb erforderlichen elektrischen Energie bereitstellt SFP-Wert: Das Verhältnis von Ventilatorleistung zur geförderten Luftmenge wird als SFP Wert (specific fan power) bezeichnet. Beim Bau von KfW-Effizienzhäusern oder bei der Sanierung zum KfW- Effizienzhaus sind für o.g. Kennwerte bestimmte Grenzwerte einzuhalten. Dies gilt auch für die Anerkennung als erneuerbare Energie nach EEWärmeG. Ingenieurbüro Junge Energieberatung München 34

35 KfW-Förderungen, EEWärmeG, EnEV KFW Effizienzhaus: Zentrale, dezentrale oder raumweise Anlagen mit Wärmeübertrager in KFW-Effizienzhäusern sollen folgende Werte einhalten : Wärmebereitstellungsgrad η WRG von mindestens 80 % bei einer spezifischen elektrischen Leistungsaufnahme von maximal P el,gerät 0,45 W/m 3 h (SFP4) oder Wärmebereitstellungsgrad η WRG von mindestens 75 % bei einer spezifischen elektrischen Leistungsaufnahme von maximal P el,gerät 0,35 W/m 3 h (SFP3) Erneuerbare-Energien-Wärme-Gesetz (EEWärmeG) : Energie aus Wärmerückgewinnung kann berücksichtigt werden, wenn: a. der Wärmerückgewinnungsgrad der Anlage mindestens 70 Prozent und b. die Leistungszahl, die aus dem Verhältnis von der aus der Wärmerückgewinnung stammenden und genutzten Wärme zum Stromeinsatz für den Betrieb der raumlufttechnischen Anlage ermittelt wird, mindestens 10 betragen (Elektrisches Wirkungsverhältnis). Die EnEV verlangt: Für Klimaanlagen mit einer Kälteleistung > 12kW eine regelmäßige energetische Inspektion Für Klimaanlagen mit einer Kälteleistung > 12KW und RLT-Anlagen mit einem Zuluftstrom von mind m 3 /h darf der SFP Wert die Klasse SFP4 nicht überschreiten. (Anlagen in Ein- bzw. Zweifamilienhäuser erreichen o.g. Leistungsschwellen nicht) Ingenieurbüro Junge Energieberatung München 35

36 Ventilatoren und Raumluftabhängige Feuerstätten Ein weiterer Punkt der beachtet werden muss, ist der Betrieb von raumluftabhängigen Feuerstätten (Kamine, Öfen, Heizkessel,..) bei vorhanden sein von ventilatorgestützten Lüftungsanlagen (dazu zählt auch eine Dunstabzugshaube mit Abluftöffnung nach außen). Hierbei wird zwischen wechselseitigen und gemeinsamen Betrieb unterschieden: Wechselweiser Betrieb: Mit Hilfe einer geeigneten Sicherheitseinrichtung ist zu gewährleisten, dass eine luftabsaugende Anlage und eine raumluftabhängige Feuerstätte nicht gleichzeitig betrieben werden. Gemeinsamer Betrieb: Während eines gemeinsamen Betriebes einer Lüftungsanlage und einer Feuerstätte ist durch eine geeignete Sicherheitseinrichtung zu gewährleisten, dass im Aufstellraum der Feuerstätte kein gefährlicher Unterdruck entstehen kann. Die Sicherheitseinrichtung muss im Störfall eine luftabsaugende Anlage bzw. eine Lüftungsanlage oder eine schnell regelbare Feuerstätte abschalten. Eine Dunstabzugshaube ist auch auch bei vorhanden sein einer (zentralen) Lüftungsanlage sinnvoll. Aber folgende Punkte sind dann zu beachten: Eine Dunstabzugshaube sollte grundsätzlich nicht an die (zentrale) Lüftungsanlage angeschlossen werden, damit eine direkte Verschmutzung der Lüftungsanlage ausgeschlossen ist. Im Passivhaus sollte nur eine Umlufthaube eingesetzt werden. Wird eine Ablufthaube verwandt, so wird der Dampf der Kochstelle separat nach außen abgeführt. Für diese vorübergehende Zusatzlüftung sollte aber auch eine automatisch öffnende Außenluft-Nachströmöffnung angebracht sein, sodass der zusätzliche Luftaustausch im Idealfall auf die Küche beschränkt bleibt. Ingenieurbüro Junge Energieberatung München 36

37 Energieeffizienzklassen Wesentlichen Einfluss auf die Energieeffizienz eines Raumlufttechnischen- (RLT) Gerätes haben Die Luftgeschwindigkeit innerhalb des Gerätes, die elektrische Leistungsaufnahme des Ventilators, Die Qualität der Wärmerückgewinnung RLT-Geräte können 3 verschiedenen Energieeffizienzklassen A+, A oder B zugeordnet werden. Zertifizierung durch anerkanntes Prüfinstitut (derzeit nur TÜV-SÜD) Eine weitere Zertifizierungsstelle ist Eurovent. Klassifizierung nach gleichen Kriterien aber 5 Klassen (A bis E). Weitergehende Qualifizierung: Passivhaus geeignetes Wärmerückgewinnungsgerät Zertifizierung erfolgt durch das Passivhaus Institut Darmstadt (PHI). Ingenieurbüro Junge Energieberatung München 37

38 Wärme Feuchte Wärme Feuchte Wärme Feuchte Energie sparen Feuchterückgewinnung Zuluft Außenluft Speichermedium In Rotatitonswärmetauschern und Akkumulatoren Adsorption und Desorption von Feuchte im Speichermedium (sorptionsfähige Beschichtung). Geruchübertragung möglich (Filter). Feuchterückgewinnung bis zu 70% Abluft Zuluft Abluft Fortluft Außenluft Membrane Fortluft Mit der Rückgewinnung der Feuchte wird auch die im Wasserdampf enthaltene Kondensationswärme zurückgewonnen, sodass Wärmebereitstellungsgrade über 100% ( %) möglich werden In Kreuz(gegen)stromwärmetauscher Kondensation an Membran, Osmose durch Membran, Verdampfung Feuchterückgewinnung ~ 30% Abluftseitig ist antibakterielle Behandlung erforderlich Ingenieurbüro Junge Energieberatung München 38

39 Abluft Energie sparen Außenluft Fortluft Zuluft Lüftungsanlage und Heizung Lüftungsgerät Rückgewinnung von Restwärme aus der Abluft (2) mittels Wärmepumpe (4) Luftvorwärmung über einen Erdwärmetauscher (5) oder über eine elektrisch betriebene Heizung (3) Beheizung der Zuluft (1), über das konventionelle Heizungssystem oder elektrisch. Auch zur sommerlichen Luftkühlung einsetzbar. Die Lufterwärmung kann alternativ auch dezentral (6) erfolgen, indem z.b. die Wärmetauscher verdeckt in der Wand vor die Luftaustrittsöffnungen positioniert werden Ingenieurbüro Junge Energieberatung München 39

40 Sonstiges: zu beachten Für die Förderung von KFW-Effizienzhäusern mit Lüftungsanlagen müssen bestimmte Kennwerte eingehalten werden (Neubau). Dies gilt auch für die Berücksichtigung der Wärmerückgewinnung als erneuerbare Energie nach EEWärmeG (Neubau). Bei wechselweisem oder gleichzeitigem Betrieb von Lüftungsanlagen mit Ventilator und raumluftabhängigen Feuerstätten (Öfen, Kamine..) sind bestimmte Sicherheitsvorkehrungen zu treffen. Ingenieurbüro Junge Energieberatung München 40

41 Luftwechselrate und Energieverbrauch Endenergieverbrauch (ohne Hilfsenergie) bei unterschiedlichen Luftwechselraten Luftwechsel Energieverbrauch Verbrauchs Delta [1/h] [kwh/a] [ ] [ ] [%] ,00% 0, ,37% 0, ,67% 0, ,74% ,70% 1, ,60% Beispiel: EFH, Baujahr 1958, Wohnfläche 153m 2, Luftvolumen 461 m 3, Ölpreis 0,08 / kwh Für den Fall: Luftwechselrate 0,4 und 80% Wärmerückgewinnung Ist die Einsparung 0,8 x 410 = 328 /a, es bleiben 82 Lüftungskosten (ohne Lüfterstrom) Ingenieurbüro Junge Energieberatung München 41

42 Wirtschaftlichkeit Investitionen und laufende Kosten typischer RLT-Anlagenkonfigurationen im EFH Anlagentyp 1 Anlage je Abwärmenutzung Einzelraumregelung Investitionen [ ] Sanierung Neubau Betrieb [ /a] 4) Wartung [ /a] Energieein- 3) sparung [ /a] Abluft Zuund Abluft Abluftgerät mit Frischluftventilen in der (AW) Abluftgerät mit Frischluftventilen in der AW mit WRG (WP) 1) Zu- und Abluftgerät mit WRG (WT) Zu- und Abluftgerät mit WRG (WT) Zu- und Abluftgerät mit WRG (Lüftungskompaktgerät mit WP) 2) A WE keine nein B C WE WE D Raum E WE für Warmwasser Zuluftvorwärmung Zuluftvorwärmung Zuluftvorwärmung / Warmwass er/ Heizung nein nein ja nein Quelle: Energieagentur NRW 3) Gas 0,06 /m3, 4) Betrieb nur während Heizperiode, Ingenieurbüro Junge Energieberatung München 42

43 Empfehlung Der normale Altbau leidet nicht unter abnormen Lüftungsverlusten. Es ist eher so, dass bedarfsgerechte Fensterlüftung erforderlich ist, aber nicht immer entsprechend gehandelt wird / werden kann. Extreme Undichtheiten können u.u. durch nachträgliche Abdichtung behoben werden. Wer sein Haus thermisch umfänglich aufbessert erhält ein luftdichtes Gebäude. Dabei muss man (eigentlich das beauftragte Fachunternehmen) sich immer auch über das Lüften danach Gedanken machen (Lüftungskozept). Wer z.b. die Münchner Förderung für Außendämmung und Fenstertausch in Anspruch nehmen will, muss ein Lüftungskonzept vorlegen. Einfach und kostengünstig ist eine dezentrale Abluftanlage. Wer mehr Komfort wünscht (Behaglichkeit, Automatik) ist mit einer dezentralen Anlage mit WRG gut bedient (Es gibt mittlerweile mehrere Hersteller die in diesem Segment hochwertige, ausgereifte Produkte anbieten). Wer größere Renovierungen auch im Innenbereich plant / nicht scheut, und evtl. auch die Heizungsanlage erneuern will, sollte sich mit einer zentralen Anlage mit WRG befassen Ingenieurbüro Junge Energieberatung München 43

44 Danke für Ihre Aufmerksamkeit Dipl. Ing. (FH) Uwe Junge Ingenieurbüro Junge Energieberatung München 44