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Lüftungswärmeverlust

Ist der Lüftungswärmeverlust hoch, steigen die Heizkosten eines Gebäudes stark an. Durch das Abweichen der warmen Raumluft nach draußen und das Hereinströmen kalter Frischluft erhöht sich die Heizlast, um eine konstante Raumtemperatur zu gewährleisten. Vor allem bei Produktions- und Industriehallen ist die Gefahr großer Lüftungswärmeverluste durch minimal gedämmte Hallendächer oder offene Werkstatttore erheblich. Zudem trägt die Wahl der Hallenlüftung in bedeutendem Umfang zur Heizeffizienz bei.

Berechnungsverfahren nach DIN EN 12831 und DIN 18599

In der DIN 18599 ist die Berechnung von Nutz-, End- und Primärenergiebedarfs für Heizung, Kühlung, Lüftung, Trinkwarmwasser und Beleuchtung (Energiebilanz) von Gebäuden geregelt. Nach der Veröffentlichung im Jahr 2005 erfolgten Überarbeitungen in 2007 und 2011. Hiernach müssen für Nicht-Wohngebäude seit 2009 bedarfsorientierte Nachweise erbracht werden.

DIN EN 12831 dient der Ermittlung der Heizlast, d. h. der Ermittlung der Wärmezufuhr, die unter Norm-Auslegungsbedingungen benötigt wird, um sicherzustellen, dass die erforderliche Norm-Innentemperatur erreicht wird. Die Heizlastermittlung ist bedeutend für die Dimensionierung des Heizkessels und damit der Heizkosten: Ist dieser zu groß dimensioniert, entstehen höhere Anschaffungs- und Betriebskosten.

Reduzierung der Wärmeverluste durch die Hallenlüftung

Bei Industriehallen besteht häufig die Erfordernis einer Hallenlüftung, welche für einen permanenten Austausch der belasteten Hallenluft zugunsten von frischer Zuluft sorgen muss, um Schadstoffe und Gerüche aus der Produktionsstätte zu entfernen. Gleichzeitig bedarf es der Erwärmung der Raumluft, um eine angenehme Arbeitsatmosphäre zu schaffen. Eine energieeffiziente Methode einer modernen Hallenlüftung ist dabei eine Schichtlüftung, die mit einem System zur Wärmerückgewinnung versehen ist. Spätestens bei einer Luftmasse von mehr als 4.000 m³ je Stunde ist dieses ohnehin vorgeschrieben.

Schichtlüftung mit Wärmerückgewinnung

Bei der Schichtlüftung wird durch Lüftungsauslässe in Bodennähe frische Zuluft in den Raum geblasen, die kühler als die belastete Hallenluft ist. Durch die Thermik steigt die wärmere Luft nach oben unter das Hallendach. Hier sorgen Luftauslässe, die in die Dachhaut montiert werden, für ein Abführen der Abluft nach draußen. Bevor dies erfolgt, wird der Luft jedoch über einen Wärmetauscher die Wärme entzogen. Mit dieser erfolgt das Aufheizen der von außen angesaugten Zuluft. Diese muss dadurch kaum mehr separat aufgeheizt werden, bevor sie in den Raum abgegeben wird.Auf dem Markt gibt es sowohl zentrale wie auch dezentrale Systeme, z. B.:

  • Rotationswärmetauscher mit 65-80 Prozent Wirkungsgrad
  • Rekuperator z.B. Platten-Wärmetauscher mit 45-60 Prozent Wirkungsgrad; bei einer Reihenschaltung von zwei Wärmetauschern werden Wirkungsgrade bis zu 85 Prozent erreicht
  • Kreislaufverbund-Wärmetauscher mit 40-70 Prozent Wirkungsgrad
  • Wärmerohr-Wärmetauscher mit ca. 35-70 Prozent Wirkungsgrad

Der Einbau einer solchen Anlage ist unkompliziert: Es sind keine Kanalsysteme notwendig, die Lüftungsanlage ermöglicht einen modularen Aufbau. Auch der Einbau in die Dachhaut ist unkompliziert und amortisiert sich durch das hohe Einsparpotenzial bei den Heizkosten schnell.

Reduzierung der Wärmeverluste durch Strahlenheizung

Neben dem Lüftungssystem kann auch die Hallenheizung zu einer Senkung des Lüftungswärmeverlustes bzw. der daraus resultierenden Heizkosten beitragen. Bei der Wahl einer Strahlenheizung wird nicht die Hallenluft an sich beheizt, welche vor allem in Kombination mit Lüftungssystemen hohen Wärmeverlusten ausgesetzt ist, sondern die Bauteile und Einrichtungsgegenstände.

Durch den  Einbau einer Strahlenheizung als Hell- oder Dunkelstrahler an der Decke lassen sich die einzelnen Arbeitsbereiche den Erfordernissen entsprechend beheizen. Durch die Infrarotstrahlung entsteht für Mitarbeiter ein angenehmes Raumgefühl und damit eine zufriedenstellende Arbeitsatmosphäre bei einer Raumtemperatur, die 2-3°C unter jener einer konventionellen Heizung entsteht. Daraus resultiert die Erfordernis einer geringeren Aufwärmung der Raumluft und damit geringerer Lüftungswärmeverluste.

Weitere Einsparmöglichkeiten

Die Lüftungswärmeverluste in Produktionshallen lassen sich neben dem Einbau einer energieeffizienten Hallenlüftung bzw. einer Strahlenheizung durch weiter bauliche Maßnahmen verringern:

  • Optimierung der Raumaufteilung und der thermischen Lasten
  • bedarfsgerechter Einsatz der Lüftungsanlage
  • bewusstes Öffnen und Schließen der Tore
  • Abdichtung bzw. Isolierung der Gebäudehülle (Reduzierung des Transmissionswärmeverlustes)

Die optimale Reduzierung der Lüftungswärmeverluste stellt, neben den baulichen Komponenten, die Nutzung einer Strahlungsheizung sowie eines Lüftungssystems mit Wärmerückgewinnung dar. Durch die Wahl des passenden Systems lassen sich so jährlich hohe Energiekosten einsparen. Aufgrund der Komplexität der Auswahl empfiehlt sich die Beratung durch eine Fachfirma.