Startseite » Klima | Lüftung »

Zentrale Lüftungsanlagen für die Wohnraumlüftung

Fachwissen kompakt
Zentrale Lüftungsanlagen für die Wohnraumlüftung

Zentrales Lüftungsgerät mit Wärmerückgewinnung
Zentrales Lüftungsgerät mit Wärmerückgewinnung. Bild: Lunos

Bei zentralen Lüftungsanlagen gibt es nur ein Lüftungsgerät, das über Luftkanäle mit allen zu be- oder entlüftenden Räumen verbunden ist. Das zentral aufgestellte Gerät saugt Frischluft an, gewährleistet den Transport der Luft innerhalb des geschlossenen Leitungssystems und führt die Fortluft ab.


Das Bild stammt aus folgendem Beitrag: Zentrales Lüftungsgerät mit WRG auch für Passivhäuser »


Vorteile zentraler Lüftungsanlagen

  • hocheffiziente Wärmerückgewinnung möglich (Wärmetauscher, Wärmepumpe),
  • lässt sich mit vorkonditionierter Zuluft planen (Vorerwärmung über Grundrohre im Fundament oder im Erdreich),
  • bei entsprechender Auslegung für Passivhäuser geeignet,
  • Frischluft für die gesamte Wohneinheit mit einer zentralen Steuerung,
  • einfache Einbindung in übergreifende Regelkreisläufe der gesamten Haustechnik (Vernetzung, Smart Home),
  • wirtschaftliche Lösung für große Wohnungsflächen (bevorzugt ab 150 m²),
  • Aufstellung des Lüftungsgeräts in untergeordneten Räumen (Hauswirtschaftsraum, Keller),
  • architektonischer Gewinn durch weniger Zu- und Abluftöffnungen in der Außenwand.

nach oben

Nachteile zentraler Lüftungsanlagen

  • Platzbedarf und Investitionsaufwand für die Lüftungsleitungen,
  • nur bedingt für die Sanierung und Modernisierung in Bestandsbauten geeignet,
  • für kleine und mittlere Wohneinheiten meist unwirtschaftlich,
  •  zusätzlicher Wartungsbedarf für die Reinigung der Lüftungsleitungen.

nach oben

Arten von zentralen Lüftungsanlagen

Zu- und Abluftanlagen
  • gängigste Bauweise zentraler Lüftungssysteme,
  • benötigen zwei getrennte Leitungssysteme,
  • das Lüftungsgerät enthält separate Ventilatoren und Filter jeweils für die Zu- und Abluft,
  • im Wärmetauscher wird der Abluft die Wärme entzogen und auf die Zuluft übertragen,
  • die Luftströme bleiben jedoch vollständig getrennt, sodass keine Durchmischung von Frischluft und verbrauchter Luft auftritt.
Wärmepumpen-Kompaktgeräte
  • Stellen eine spezielle Form der Zu- und Abluftanlagen dar.
  • Zusätzlich zum Wärmetauscher entzieht eine Wärmepumpe der Fortluft die noch vorhandene Restwärme. Die dabei gewonnene Energie kann zur Erwärmung der Zuluft oder zur Warmwasserbereitung genutzt werden.
  • In den Zuluftstrom kann außerdem ein elektrisches Heizregister integriert sein, sodass sich die Raumheizung allein über die angewärmte Zuluft realisieren lässt, wie es bei Passivhäusern der Fall ist.
  • Kompaktgeräte für die Verwendung in Passivhäusern sollten das Zertifikat „Passivhaus geeignete Komponente“ des Passivhausinstituts tragen.
Reine Abluftanlagen
  • benötigen nur einen Rohrstrang für die Abluft,
  • werden häufig für Küchen und Bäder eingesetzt,
  • die Frischluftzufuhr muss mit anderen Maßnahmen sichergestellt werden, zum Beispiel mit Außenluftdurchlässen in Wohnräumen, es handelt sich dann um eine Kombination von zentraler und dezentraler Lüftung.
  • Reine Abluftanlagen können nicht mit einem einfachen Wärmetauscher betrieben werden. Denkbar ist jedoch eine Wärmepumpe im Abluftstrom, die für die Warmwasserbereitung genutzt wird.
Lüftungsanlagen ohne Wärmerückgewinnung

Rein lüftungstechnisch ist eine Wärmerückgewinnung nicht zwingend erforderlich, weshalb in speziellen Fällen eventuell auch Lüftungsanlagen ohne Wärmerückgewinnung gebaut werden.

Der Wärmetauscher oder die Wärmepumpe sind jedoch wichtige Elemente der Energieeffizienz des Gebäudes. Im Abluftstrom gewinnen sie die Heizenergie zurück, die für die Raumerwärmung aufgewendet wurde. Für beheizte und bewohnte Räume ist eine Wärmerückgewinnung in der Regel notwendig, um die Anforderungen des Gebäudeenergiegesetzes GEG einzuhalten.

nach oben

Dezentrale Lüftung mit Außenluftdurchlässen

Bestandteile zentraler Lüftungsanlagen

  • Lüftungsgerät mit den Ventilatoren, meist in einem Raum mit untergeordneter Funktion aufgestellt,
  • Wärmetauscher zur Rückgewinnung der Abluftwärme in der kalten Jahreszeit,
  • Filtereinheit für die Zuluft, in jedem Fall gegen Staub und Fremdkörper aus der Außenluft, optional auch mit Pollenfilter,
  • Filtereinheit für die Abluft (Schutz des Wärmetauschers gegen Hausstaub),
  • Bypass zur Umgehung des Wärmetauschers in der warmen Jahreszeit,
  • Lüftungskanäle, bei Zu- und Abluftanlagen als doppelter Strang,
  • Luftauslässe in jedem Raum bzw. jeder Raumgruppe.

Optionale Ergänzungen

  • Wärmepumpe im Abluftstrom für die noch effizientere Erwärmung der Zuluft oder für die Warmwasserbereitung,
  • Grundrohre im Fundament oder im Erdreich, mit denen die angesaugte Frischluft im Winter vorgewärmt wird (lässt sich im Sommer gegebenenfalls auch für die Kühlung einsetzen),
  • Vorheizregister zum Schutz des Wärmetauschers,
  • Fettfilter in der Küche.

nach oben

Wärmetauscher

Die Wärmerückgewinnung einer Lüftungsanlage hat großen Einfluss auf die Energieeffizienz des Gebäudes. Im Wärmetauscher wird die Wärme der Abluft auf die kältere Zuluft übertragen, sodass möglichst wenig und im Idealfall gar keine Heizenergie für das erneute Anwärmen der Frischluft benötigt wird. Ausgetauscht wird jedoch nur der Energieinhalt der Luft, es kommt nicht zu einer Durchmischung der Luftströme.

Rekuperative Wärmetauscher übertragen nur die fühlbare Wärme vom warmen Luftstrom auf den kalten. Dieser Anteil wird auch sensible Wärme genannt und ist derjenige, der sich als Temperaturdifferenz mit dem Thermometer messen lässt. Regenerative Wärmetauscher und sogenannte Enthalpie-Wärmetauscher können darüber hinaus auch die latente Wärme aus der Luftfeuchtigkeit des Abluftstroms übertragen.

Gegenstrom-Wärmetauscher

Sie sind eine einfache und robuste Form eines rekuperativen Wärmetauschers. Die Luft wird durch eine Vielzahl unmittelbar nebeneinander angeordneter Kanäle in gegenläufige Richtung geführt. Der Wärmeaustausch findet über die Trennwände der Kanäle statt.

Kreuzgegenstrom-Wärmetauscher
Die Kanäle sind so angeordnet, dass die Luft teilweise quer und teilweise gegenläufig zueinander strömt.
Weitere Formen der Strömungsgeometrie
Möglich sind auch die reine kreuzförmige Führung der Luftströme (Kreuzstrom-Wärmetauscher) oder die Beschickung der parallelen Kanäle in derselben Richtung (Gleichstrom-Wärmetauscher), die aber beide weniger Bedeutung für Lüftungsanlagen in Wohnungen besitzen.
Regenerative Wärmetauscher

In den nebeneinanderliegenden Zu- und Abluftströmen befindet sich eine drehbar gelagerte Speichermasse. Die Abluft erwärmt zunächst diese Speichermasse. Durch die anschließende Drehung rotiert die warme Speichermasse in den Kanal der kühlen Zuluft, wodurch diese erwärmt wird. Im nächsten Takt dreht die nun wieder kühle Speichermasse zurück in den Abluftstrom. Möglich ist auch eine Bauform mit festen Speichermassen und einer wechselnden Durchströmung der Kanäle mit kalter bzw. warmer Luft.

Die Zeitdauer eines Taktes bis zum Drehen der Speichermasse bzw. bis zur Umkehr der Strömung ist abhängig von der Wärmekapazität des Speichers und dem Massenstrom der Luft.

Durch die Rotation der Luft und Leckagen am Rotor kommt es zu kleineren Durchmischungen der Luftströme. Der Rotations-Wärmetauscher ist zudem durch seine beweglichen Teile potenziell etwas störanfälliger. Der große Vorteil der regenerativen Wärmetauscher ist jedoch die Ausnutzung der latenten Wärme aus der Feuchtigkeit der Luft, die durch Kondensation an der Speichermasse zurückgewonnen und übertragen wird.

nach oben

Kennzahlen von Lüftungsgeräten mit Wärmerückgewinnung

Luftvolumenstrom

Der wichtigste Parameter für die Auswahl des Lüftungsgeräts ist der förderbare Luftvolumenstrom (in m³/h). Er muss auf die Größe der zu belüfteten Wohnfläche und die angestrebte Luftwechselrate abgestimmt sein. Unterdimensionierte Anlagen erzeugen einen zu geringen Luftaustausch, überdimensionierte Systeme verursachen unnötige Kosten in der Investition und im Betrieb.

Energieeffizienz

Die energetische Qualität des Lüftungsgerät im Hinblick auf die Wärmerückgewinnung kann in den Unterlagen der Hersteller mit zwei verschiedenen Kennziffern dargestellt sein:

  • Der Wärmerückgewinnungsgrad (WRG, auch Rückwärmezahl genannt) beschreibt den Anteil der fühlbaren und latenten Wärme, der aus der Abluft gewonnen und einer Wiedernutzung zugeführt werden kann. Der Wert fokussiert also die von der Abluft abgegebene Energie.
  • Im Unterschied dazu setzt der Wärmebereitstellungsgrad bei der der Frischluft zugeführten Energie an. Dadurch kann auch die Abwärme der Ventilatoren berücksichtigt werden.

Beide Werte werden in Prozent angegeben und sind für den Vergleich verschiedener Lüftungsgeräte mit Wärmerückgewinnung geeignet. Sie dürfen jedoch nicht über Kreuz verglichen werden – also nicht der Wärmerückgewinnungsgrad des einen Geräts gegen den Wärmebereitstellungsgrads des anderen Geräts

Weitere Parameter der Geräteauswahl
  • Gewicht und Abmessungen der Anlagentechnik (im Hinblick auf den Aufstellungsort),
  • elektrische Leistungsaufnahme sowie Energieeffizienzklasse,
  • Bereich der Betriebstemperatur,
  • Farbe und Design (wenn in Wohnräumen aufgestellt),
  • Ausstattung mit Vorheizregister und Filtertechnik,
  • Geräuschentwicklung der Ventilatoren (angegeben als standortunabhängiger Schallleistungspegel),
  • Wartungsaufwand und Länge der Wartungsintervalle.
nach oben

Winterbetrieb mit vorkonditionierter Luft

Unabhängig von der Bauweise des Wärmetauschers darf es im Winter auf der kalten Zuluftseite nicht zu Eisbildung kommen. Die angesaugte Luft muss deshalb bei entsprechender Witterung vorgewärmt werden. Möglich ist ein elektrisches Heizregister im Zuluftstrom, das aber zusätzliche Energie benötigt.

Effizienter ist eine natürliche Konditionierung der Zuluft, etwa indem diese von der Ansaugstelle zunächst durch ein Grundrohr im Fundament oder im Erdreich geführt wird. Bei entsprechender Dimensionierung der Rohrlänge und der Tiefenlage gelangt vorkonditionierte und in jedem Fall frostfreie Luft zum Wärmetauscher, was neben dem Vereisungsschutz auch die Effizienz des Wärmeaustauschs verbessert.

nach oben

Wärmetauscher im Sommerbetrieb

Der Betrieb des Wärmetauschers auch im Sommer würde zu einer Überhitzung der Raumluft führen. Moderne Geräte für die zentrale Wohnungslüftung enthalten deshalb einen Bypass, der in der warmen Jahreszeit den Wärmetauscher überbrückt. Die Umschaltung von Sommer- auf Winterbetrieb sollte nutzerunabhängig und temperaturgesteuert automatisch geschehen.

Das für den Winterbetrieb eventuell sinnvolle Grundrohr zum natürlichen Vorerwärmen der Zuluft lässt sich bei entsprechender Planung auch für die natürliche Kühlung der Zuluft im Sommer verwenden. Außerdem sollte die Ansaugstelle der Frischluft möglichst im Schatten liegen.

nach oben

Lüftungskanäle

Den prägnanteren Unterschied zwischen zentralen und dezentralen Lüftungsanlagen stellen die Lüftungskanäle zu den einzelnen Räumen dar. Klassische Zu- und Abluftanlagen erfordern einen Doppelstrang, der bevorzugt im Boden oder in der Decke verläuft.

Das Kanalsystem sollte einen möglichst geringen Strömungswiderstand aufweisen und einen leisen Betrieb ermöglichen. Zu bevorzugen sind große runde Querschnitte mit wenigen Richtungswechseln. Diese Einbaubedingungen müssen bei Neubauten von vornherein planerisch berücksichtigt werden. Bei der Modernisierung von bestehenden Gebäuden fehlt dafür oft der Platz, weshalb sich zentrale Lüftungsanlagen nur bedingt nachträglich einbauen lassen.

nach oben

Schallschutz

Bei der Geräuschentwicklung von zentralen Lüftungsanlagen sind einerseits der Schallleistungspegel des Lüftungsgeräts und andererseits die Schallübertragung von Raum zu Raum über die Lüftungskanäle zu beachten. Wegen dieses auch Telefonieschall genannten Phänomens sollte bei Mehrfamilienhäusern statt einer Lüftungsanlage für das gesamte Haus der wohnungsweise Einbau zentraler Lüftungstechnik erwogen werden.

Weitere Maßnahmen können sein:

  • Lüftungskanäle aus schallabsorbierendem Material, alternativ äußere Schallisolierung,
  •  vibrationsgedämpfte Aufhängung/Aufstellung des Lüftungsgerät und der Kanäle,
  • Einbau von Schalldämpfern im Leitungssystem.

nach oben

Wartung

Lüftungsanlagen müssen aus hygienischen Gründen gewartet werden. Je nach Verschmutzungsgrad und den vom Hersteller in den Unterlagen angegebenen Wartungsintervallen sind die Filter auszutauschen und die Kanäle zu reinigen.

Neben Feinstaub- und eventuell Pollenfiltern können Fettfilter und Umluft-Dunstabzugshauben in der Küche die Verschmutzungsneigung der Kanäle reduzieren. Abluft-Dunstabzugshauben sind nicht geeignet, weil ihre Luftabsaugung die Funktionalität der zentralen Lüftungsanlage beeinträchtigt.

nach oben

Lüftungsanlagen und Feuerstätten

Besondere Aufmerksamkeit verlangt der Betrieb von Feuerstätten (z.B. Kamine) in Kombination mit Lüftungsanlagen. Zu beachten ist speziell § 4 Abs. 2 Muster-Feuerungsverordnung (FeuVO) bzw. die Entsprechung in der jeweiligen Landes-Feuerungsverordnung.

Zum einen darf die Verbrennungsluft nicht der Raumluft entnommen werden. Zum anderen muss verhindert werden, dass gefährliche Rauchgase infolge eines Unterdrucks in den Raum gelangen.

In der Regel sind darum eine separate Zuführung der Verbrennungsluft von außen und die Überwachung der Druckverhältnisse im Raum erforderlich. Die genaue Ausstattung muss mit dem Hersteller der Lüftungsanlage und dem Schornsteinfeger abgestimmt werden.

nach oben


Mehr zum Thema

MeistgelesenNeueste Artikel

Infoservice
Vielen Dank für Ihre Bestellung!
Sie erhalten in Kürze eine Bestätigung per E-Mail.
Von Ihnen ausgesucht:
Weitere Informationen gewünscht?
Einfach neue Dokumente auswählen
und zuletzt Adresse eingeben.
Wie funktioniert der bba-Infoservice? Zur Hilfeseite »
Ihre Adresse:














Die Konradin Medien GmbH erhebt, verarbeitet und nutzt die Daten, die der Nutzer bei der Registrierung zum bba-Infoservice freiwillig zur Verfügung stellt, zum Zwecke der Erfüllung dieses Nutzungsverhältnisses. Der Nutzer erhält damit Zugang zu den Dokumenten des bba-Infoservice.
AGB
datenschutz-online@konradin.de