Langlebige und effiziente Lüftungsgeräte übertreffen die ErP-Anforderungen

Im Hinblick auf die Wirtschaftlichkeit von Lüftungsgeräten zahlt sich eine Investition in nachhaltige und effiziente Technik gleich mehrfach aus. "Hier fallen vor allem der geringe Energieverbrauch und der kleine Carbon Footprint auf", so Tom Melching, Technical Advisor bei WOLF Energy Systems. "Die Betriebskosten eines nach dem WOLF-Standard konzipierten Gerätes liegen deutlich unter den Mindestanforderungen der ErP-Richtlinie."

Um Gebäude mit Frischluft zu versorgen, müssen die geltenden Normen und Richtlinien berücksichtigt werden. Aber auch Umweltaspekte. "Ein möglichst geringer Energieverbrauch für die Lüftung und Klimatisierung hilft zum Beispiel, den CO2-Ausstoß und die Kosten zu reduzieren", sagt Melching. "Immerhin werden rund 90% der gesamten CO2-Emissionen einer Lüftungsanlage im Betrieb emittiert." 

Großes Einsparungspotenzial

Für die umweltgerechte Gestaltung von Lüftungsanlagen gilt die ErP-Verordnung 1253/2014/EG. "Das WOLF-Lüftungsgerät übertrifft diese Anforderungen", sagt Melching und untermauert seine Aussage mit einem Beispiel. Dabei vergleicht er ein WOLF-Gerät in einem bestehenden Bürogebäude in München mit einem fiktiven Gerät, das lediglich die aktuelle ErP-Richtlinie erfüllt. "Das Einsparpotenzial der WOLF-Anlage gegenüber einer Basisanlage nach ErP-Anforderungen beträgt 41% beim Stromverbrauch und 7,9% bei der Wärmerückgewinnung. Das wirkt sich nicht nur positiv auf die CO2-Emissionen aus, auch die zusätzliche Investition in energieeffiziente Technik macht sich sehr schnell bezahlt."

Bei dem Münchner Projekt sollte die bestehende Mietfläche im 1. Obergeschoss zu einem Büro- und Veranstaltungsraum für bis zu 800 Teilnehmer ausgebaut werden. Dazu wurde ein zusätzliches Lüftungsgerät und ein neues Rohrverteilernetz für das bestehende Gerät auf dem Dach benötigt. "Es wurde eine Gesamtluftmenge von 22.000 m³/h (Außendruck: 500 Pa) benötigt. Aufgrund der beengten Platzverhältnisse musste das Gerät im 3. Stock des Gebäudes in einem Technikraum untergebracht werden und die Verrohrung und die dazugehörige Installation innerhalb des Gebäudes verlegt werden."

Niedrige Luftgeschwindigkeit

Um den Stromverbrauch der Ventilatoren so gering wie möglich zu halten, ist die Luftgeschwindigkeit im Gerät niedrig. Zum Beispiel wegen des größeren Gehäusequerschnitts. "Ein kompakteres Gerät hätte höhere Luftgeschwindigkeiten erzeugt. Dies würde zwar die ErP-Vorgaben erfüllen, wirkt sich aber nachteilig auf alle anderen Komponenten im Gerät aus. Die Druckverluste der einzelnen lufttechnischen Funktionen wie Wärmetauscher, Filter und HRU-System steigen bei höheren Luftgeschwindigkeiten und führen zu einer höheren Leistungsaufnahme der Ventilatoren."

Rotierender Wärmetauscher

Für die Wärmerückgewinnung wurde ein hocheffizienter Rotationswärmetauscher mit geringer Leckage gewählt. "Das Dichtungssystem ist nicht an der Seite des Rotors angebracht, sondern dreht sich mit dem Rotor. Mehrere Dichtungsrippen an der Wand sorgen für ein hohes Maß an Dichtheit mit dem rotierenden Teil. In Kombination mit Zentraldichtungen nach der WOLF SuperSeal Labyrinthdichtung wird eine Dichtheit von 98% möglich, im Gegensatz zu klassischen Modellen mit einer Leckrate von etwa 10%. In diesem Fall müssen zusätzliche Luftmengen bei der Auslegung des Zu- und Abluftventilators nach VDI 3803/5 berücksichtigt werden. Dadurch erhöht sich der Energieverbrauch der Ventilatoren."

Hohe Wärmerückgewinnung

Die Wärmerückgewinnung der oben beschriebenen Einheit beträgt 116 kW (ErP: 108,6 kW) und die Wärmerückgewinnungszahl 78% (ErP: 73%). "Daraus ergibt sich eine Einsparung von 7,9% oder 8,2 kW im Vergleich zum ErP", so Melching. "Bei 5.000 Betriebsstunden pro Jahr spart das WOLF-Gerät allein durch die Wärmerückgewinnung 41.000 kWh thermische Energie. Bezogen auf den Heizölverbrauch entspricht dies einer Einsparung von etwa 4.180 Litern Heizöl oder rund 11 Tonnen CO2-Äquivalent. Bei einem angenommenen Einkaufspreis von 0,80 Euro pro Liter Heizöl ergibt dies eine jährliche Einsparung von 3.344 Euro. Ohne steigende CO2-Preise und andere Preissteigerungen entspricht dies einer Gesamtersparnis von mindestens 66.880 Euro innerhalb von 20 Jahren."

Hohes Einsparungspotenzial

Auch beim Stromverbrauch sieht es gut aus, so Melching. "Statt der 950 W/(m³/s), die das ErP benötigt, werden hier nur 561 W/(m³/s) pro Jahr benötigt. Das sind nur 59% vom Referenzwert. Die Einsparung beträgt 389 W/(m³/s) oder 2,38 kW. Hochgerechnet auf ein Jahr sind das insgesamt 11.900 kWh für 5.000 

Betriebsstunden. Bei einem angenommenen Strompreis von 0,40 Euro belaufen sich die Einsparungen auf 4.760 Euro oder 5,18 Tonnen CO2-Äquivalent. Dies entspricht dem durchschnittlichen Stromverbrauch von 3 Familien mit 4 Personen. In 20 Jahren, ohne Inflationsausgleich und CO2-Bepreisung, sind das mindestens 95.200 Euro.

Rechnet man die Betriebskosten pro Jahr zusammen, so ergibt sich für die technisch optimierte WOLF-Anlage das bemerkenswert hohe Einsparpotenzial von insgesamt 162.000 Euro oder 323,60 Tonnen CO2-Äquivalent. Der Break-Even-Point für die zusätzliche Investition in das effizientere Aggregat ist damit bereits nach etwa einem Jahr erreicht, bei einer höheren Anzahl von Betriebsstunden pro Jahr oder bei steigenden Energiepreisen sogar deutlich früher. Die obige Berechnung wurde ohne den positiven Effekt einer intelligenten Steuerung durchgeführt. In der Praxis lassen sich die Verbrauchswerte daher durch eine bedarfsgerechte Steuerung in Abhängigkeit von der Raumbelegung noch weiter reduzieren.