In neuen, zentralen Lüftungssystemen ist die Wärmerückgewinnung aus der Abluft eine Selbstverständlichkeit. Mit der Energieeinsparverordnung (EnEV) 2009 wurde sie bei neuen Anlagen mit Volumenströmen über 4.000 m³/h zur Pflicht.

Auch wenn eine bestehende Lüftungsanlage optimiert werden soll, lässt sich die Möglichkeit einer Wärmerückgewinnung prüfen. Bei Umbau oder Neuinstallation einer Anlage entscheiden vor allem die räumlichen Verhältnisse darüber, ob eine Wärmerückgewinnung installiert werden kann.

Wird die Fortluft einer raumlufttechnischen Anlage direkt ins Freie ausgeblasen, geht Wärmeenergie verloren. Diese Energie lässt sich am effektivsten mit Umluftbetrieb zurückgewinnen. Dann bleibt die Wärmeenergie vollständig im System. Da aber durch die Lüftungsanlage auch Frischluft in die Räume gelangen soll und manchmal auch Schadstoffe in der Abluft den Umluftbetrieb verhindern, kommen Wärmerückgewinnungssysteme zum Einsatz.

Mithilfe einer Wärmerückgewinnung (WRG) wird der Wärmeinhalt der warmen Abluft auf die kalte Frischluft übertragen. Mit dieser Vorwärmung können erhebliche Mengen Wärmeenergie eingespart werden. In klimatisierten Gebäuden kann dieser Prozess im Sommer auch in umgekehrter Richtung erfolgen. Dann wird die warme Zuluft vorgekühlt. Ein Bypass macht es möglich, den Wärmeübertrager in den Nachtstunden zu umgehen, sodass auch kalte Luft einströmen kann.

Es gibt verschiedene Systeme zur Wärmerückgewinnung. Am energieeffizientesten sind  Rotationswärmeübertrager. Je nach baulichen Gegebenheiten und Anforderungen an die Wärmerückgewinnung kann es aber auch sinnvoll sein, Plattenwärmeübertrager oder Kreislaufverbundsysteme einzusetzen. Ein Fachplaner sollte das jeweils geeignete System auswählen und die Auslegung vornehmen.

Wartung

Alle Wärmeübertrager in einem Wärmerückgewinnungssystem müssen regelmäßig gewartet werden: Verunreinigungen führen zu erhöhten Druckverlusten und schlechter Wärmeübertragung. Zusätzliche Filterelemente in der Abluft reduzieren die Verschmutzung. Die Filter müssen dann regelmäßig ausgewechselt werden.

Ein Rotationswärmeübertrager, auch „Wärmerad“ genannt, besteht aus einer tragenden Konstruktion und einer eingefügten Speichermasse. Diese Speichermasse kann Wärme und – je nach Typ – auch Feuchtigkeit speichern.

Die warme Abluft wird durch einen Teil des Rotors geblasen und erwärmt dabei die Speichermasse. Wird der Rotor nun in den Bereich gedreht, in dem die kalte Außenluft angesaugt wird, so gibt die aufgewärmte Speichermasse ihre Wärme an die einströmende Außenluft ab. Dabei kühlt auch die Speichermasse selbst ab. Im Rotationswärmeübertrager sind Zu- und Abluftstrom stofflich nicht vollständig voneinander getrennt.

Ein wichtiger Vorteil von Rotationswärmeübertragern ist der gute Wirkungsgrad. Allerdings benötigen sie relativ viel Platz. Vor der Planung müssen daher die Bedingungen vor Ort geprüft werden. Auch vorhandene Anlagen nachzurüsten ist schwierig.

Zur Orientierung: Die Rückwärmzahl eines Rotationswärmeübertragers sollte mindestens 74 Prozent betragen.

Plattenwärmeübertrager bestehen aus wellenförmigen, parallel angeordneten Platten. In den Zwischenräumen strömt im Gegen- oder Kreuzstromverfahren die Zu- bzw. Abluft.

Die Platten des Plattenwärmeübertragers stellen die stoffliche Trennung von Zu- und Abluft sicher. So bleiben Feuchtigkeit, Gerüche und Luftschadstoffe immer im selben Luftstrom und werden nicht auf den anderen übertragen.

Die Rückwärmzahl eines Plattenwärmeübertragers sollte mindestens 60 Prozent betragen.

Das Kreislaufverbundsystem eignet sich als Wärmerückgewinnungssystem besonders dann, wenn Zuluft- und Abluftgeräte (bzw. -kanäle) räumlich weiter voneinander entfernt liegen.

Die Wärmeübertragung erfolgt nicht direkt von der Abluft auf die Zuluft. Stattdessen wird ein Trägermedium zum Wärmetransport eingesetzt. Dafür kommt ein Wasser-Glykol-Gemisch zum Einsatz, das zwischen zwei Wärmeübertragern im Kreislauf gepumpt wird: Die Wärme wird also von der warmen Fortluft auf das Wasser-Glykol-Gemisch und von diesem auf die kalte Außenluft übertragen.

Mit einem Kreislaufverbundsystem können auch bestehende Anlagen leicht nachgerüstet werden. Die Höhe der erforderlichen Investitionen hängt dabei von der Länge des geplanten Rohrsystems ab.

Die Rückwärmzahl eines Kreislaufverbundsystems sollte ebenfalls mindestens 60 Prozent betragen.

Hochleistungs-Kreislaufverbundsysteme

Inzwischen werden auch sogenannte Hochleistungs-Kreislaufverbundsysteme angeboten. In ihnen sind mehrere Plattenwärmetauscher übereinandergestapelt. Damit erreicht man Rückwärmzahlen von 80 bis 90 Prozent. Die klassischen Heiz- und Kühlregister entfallen; notwendige Heiz- und Kühlenergie wird mit weiteren Wärmeübertragern in den Kreislauf der Wärmerückgewinnung eingespeist.

Darüber hinaus sollte geprüft werden, ob vorhandene (Ab-) Wärme, beispielsweise aus einem Rechenzentrum, für die Raumheizung in anderen Räumen genutzt werden kann. Auch das senkt die Betriebskosten.