Berechnung des Primärenergiebedarfs einer Zu- und Abluftanlage mit Wärmerückgewinnung im Vergleich zu einer bedarfsgeführten (feuchtegeführten) Abluftanlage

Infolge des erhöhten CO2-Ausstoßes im Industriezeitalter und dem damit verbundenen Klimawandel nehmen die Bestrebungen in allen Bereichen zu, den Energieverbrauch zu reduzieren. So soll auch der Energiebedarf von Gebäuden durch gezielte Maßnahmen, wie Dämmung oder intelligente Lüftungssysteme, verringert werden. Es stellt sich die Frage, wie effizient arbeiten verschiedene Lüftungssysteme in Hinblick auf den Energiebedarf zur Erhaltung eines behaglichen Raumklimas. Mithilfe von rechnerischen Untersuchungen wird eine bedarfgeführte (feuchtegeführte) Abluftanlage mit einer Zu- und Abluftanlage mit Wärmerückgewinnung in Hinblick auf den Energiebedarf beurteilt. Die Beurteilung der verschiedenen Lüftungssysteme erfolgt mittels eines neuentwickelten hygrothermischen Raumklimasimulationsmodells WUFI®-Plus. Durch die Implementierung der einzelnen Lüftungssysteme wird der Energiebedarf, speziell der Primärenergiebedarf bei Verwendung von verschiedenen Brennstoffen, und die Auswirkungen auf das Raumklima und den CO2-Gehalt in der Raumluft vergleichend berechnet. Desweiteren werden die sich bei Verwendung der bedarfsgeführten Abluftanlage ergebenden Luftwechselraten untersucht. Den Berechnungen wurde ein 3-Personen-Haushalt in einer 75 m2 großen Modellwohnung zugrunde gelegt. Es wurden 3 unterschiedliche Klimate aus Deutschland (ein kaltes, ein mittleres und ein warmes Klima) einbezogen. Trotz hohem Wärmerückgewinnungsgrad der Zu- und Abluftanlage zeigt sich bei der bedarfgeführten Abluftanlage nur ein relativ geringfügig höherer Energiebedarf. Kommen regenerative Energien wie Holz zum Einsatz, so ist der Primärenergiebedarf der bedarfgeführten Abluftanlage sogar geringer als bei der Zu- und Abluftanlage mit Wärmerückgewinnung. Der CO2-Gehalt in der Innenraumluft bleibt auch bei Einsatz einer bedarfgeführten Abluftanlage nahezu stets unter 1200 ppm.

Due to the increase in CO2 emissions and the resulting climate change more and more efforts are made to reduce energy consumption. As a result, the energy demand of buildings is to be reduced by specific measures, for example thermal insulation or intelligent ventilation systems. A demand-based (moisture-controlled) exhaust ventilation system is assessed in comparison to a supply and exhaust ventilation system with heat recovery by means of computational investigations. This assessment of different ventilation systems is performed by means of the newly developed hygrothermal indoor climate simulation model WUFI®-Plus. By implementing the individual ventilation systems the energy demand, especially the primary energy consumption on the basis of applying various fuels, as well as the effects on the indoor climate and the CO2 content of the indoor air are calculated and compared. Moreover, air change rates are investigated resulting from the use of a demand-based exhaust ventilation system. The calculations are based on a model apartment with a ground floor of 75 m2 and an assumed 3-person household. These investigations comprise 3 different climates in Germany (cold, medium and hot climate). Despite the high heat recovery coefficient of the supply and exhaust ventilation system an only slightly higher energy use occurred for the demand-based exhaust ventilation system. If regenerative energy sources such as wood are used, primary energy consumption of the demand-based exhaust ventilation system is even lower in comparison to the supply and exhaust ventilation system with heat recovery. With demand-based exhaust ventilation system, the CO2 concentration of the indoor air remains permanently below 1200 ppm.