Potenziale der Abwärmenutzung mit Abluft/Wasser-Wärmepumpen und mit Luft/Luft-Wärmerückgewinnung in Wohngebäuden

Durch verbesserte Dämmmaßnahmen in Neubauten und Sanierungen von Bestandsbauten sinken die Transmissionswärmeverluste von Wänden und Dächern zunehmend. Gleichzeitig gewinnen Lüftungswärmeverluste in der Energiebilanz eines Gebäudes an Bedeutung. Um den Bestands- und Gesundheitsschutz zu gewährleisten, schreiben die DIN 18017 „Lüftung von Bädern und Toilettenräumen ohne Außenfenster. Teil 3: Lüftung mit Ventilatoren“ (2022) und die DIN 1946 „Raumlufttechnik. Teil 6 „Lüftung von Wohnungen. Allgemeine Anforderungen, Anforderungen an die Auslegung, Ausführung, Inbetriebnahme und Übergabe sowie Instandhaltung“ (2019) bestimmte Luftwechselraten vor. Diese Werte orientieren sich an der Raumgröße und an den individuellen Nutzungsgewohnheiten.

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Abbildung 1: Prinzipien zum Einsatz von Abluft/Wasser-Wärmepumpen. Links: wohnungszentrale Installation zur Warmwasserbereitung, rechts: gebäudezentrale Installation zur Unterstützung von Heizung und Warmwasserbereitung. (Abb. © Aereco)
Abbildung 2: Vergleich der Wärmeleistungen einer Luft/Luft-WRG und einer Abluft/Wasser-Wärmepumpe in Abhängigkeit von der Außentemperatur bei einer Ablufttemperatur von 21 °C. Die Schemen sind unvollständig und enthalten insbesondere keine Angaben oder Komponenten zur Gewährleistung der Brandschutzanforderungen bei geschossübergreifenden Lüftungsleitungen. (Abb. © ITG)
Abbildung 3: Deckungsanteile einer Abluft-Wasser-Wärmepumpe und einer Luft/Luft-WRG am Wärmebedarf für Heizung und Trinkwarmwasser in Abhängigkeit von der Außentemperatur (Abb. © ITG)
Keine Bildunterschrift

Die Autoren:
Prof. Thomas Hartmann leitet gemeinsam mit Prof. Bert Oschatz das Forschungsinstitut ITG in Dresden und ist unter anderem Mitglied im Normungsausschuss der DIN V 18599.
Christine Knaus ist wissenschaftliche Mitarbeiterin am ITG Dresden.
Dr.-Ing. Christopher Jainski leitet die Produktentwicklung der Aereco GmbH, Hofheim.
Daniel Bentz leitet bei Aereco als Produktmanager den Produktbereich Abluftwärmenutzung.

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5 Kommentare zu “Potenziale der Abwärmenutzung mit Abluft/Wasser-Wärmepumpen und mit Luft/Luft-Wärmerückgewinnung in Wohngebäuden

  1. Sehr geehrtes Redaktionsteam,
    im Branchenticker 02.06.2025 hatte ich die Anzeige „Abluft-Wärmepumpen: Lüftungsabwärme für Heizung & Warmwasser nutzen“ und die verlinkte Kurzstudie der ITG Dresden gelesen. (Anmerk. d. Red.: Dieser Beitrag in cci Wissensportal stellt die Studie vor, daher haben wir den von Herrn Benndorf per E-Mail zugesendeten Kommentar an dieser Stelle platziert)
    Grundsätzlich halte ich jede Innovation zur Steigerung der Energieeffizienz im Bereich der Gebäudetechnik für sinnvoll und erforderlich. Einige Abschnitte haben mich jedoch dazu veranlasst, einen Kommentar zu schreiben.
    Im Rahmen dieser Kurzstudie wird das Energiepotenzial von Lüftungsabwärme auf Basis idealisierter Annahmen zur Abluftbeschaffenheit berechnet. Insbesondere wird von heizperiodenmittleren Abluftverhältnissen von 21 °C und 50 % relativer Luftfeuchtigkeit ausgegangen. Diese Annahmen erscheinen aus praktischer Sicht jedoch nicht realistisch und bedürfen einer kritischen Bewertung.

    In der Heizperiode liegt die Raumluftfeuchte typischerweise deutlich unterhalb der in der Studie angenommenen 50 %. Das gilt insbesondere für Gebäude ohne aktive Luftbefeuchtung. Die Luftfeuchtigkeit sinkt infolge des kalten Außenklimas und der trockenen Zuluft häufig auf Werte zwischen 35 % und 20 %, teilweise sogar auch darunter. Die Annahme einer ganzjährig konstant hohen Abluftfeuchte verzerrt somit die tatsächlichen energetischen Verhältnisse erheblich und führt zu einer Überschätzung des nutzbaren Energiepotenzials aus der latenten Wärme. Außerdem erweckt diese Aussage beim Leser den falschen Eindruck, dass eine Luftbefeuchtung in Gebäuden niemals notwendig ist.

    Darüber hinaus ist nicht erkennbar, ob berücksichtigt wurde, dass die der Abluft entzogene Energie – etwa zur Nutzung für die Trinkwassererwärmung – in der energetischen Bilanz der Raumheizung fehlt. Wenn die Abluftenergie zurückgewonnen wird, ohne sie zur Erwärmung der Zuluft zu nutzen, führt dies zwangsläufig zu einer Absenkung des Temperaturniveaus in der Zuluft oder der nachströmenden Außenluft. Diese Wechselwirkungen sollten in einer energetischen Gesamtbetrachtung berücksichtigt werden, um realistische Aussagen zur Effizienz solcher Systeme treffen zu können.
    Insgesamt empfiehlt sich eine Überprüfung und Anpassung der zugrunde gelegten Rechenannahmen anhand praxisnaher Messdaten. Nur so kann das reale Einsparpotenzial unter Berücksichtigung der Wechselwirkungen innerhalb des Gesamtsystems korrekt eingeschätzt werden.

    Mit freundlichen Grüßen
    Frank Benndorf

  2. Sehr geehrter Herr Stahl
    leider schreiben die Verfasser nicht zu der Thematik, dass nach MLüAR für Anlagen nach DIN 18017-3 generell keine Wärmerückgewinnung vorgesehen werden darf. Wie verhält sich das nach Ihrer Meinung?
    Mit freundlichen Grüßen
    SVfS Dipl.-Ing. Hans Christian Sieber

    1. Vielen Dank für Ihren Beitrag, Herr Sieber. Aufgrund der Fokussierung auf allgemeine Energiebilanzen von WRG-Systemen haben wir in unserem Beitrag bewusst keine Details zu Brandschutzanforderungen oder ähnlichem genannt. Ich möchte aber gerne den Hinweis nachholen, dass die im Beitrag abgebildeten Schemata unvollständig sind und darin unter anderem keine brandschutztechnisch erforderlichen Komponenten enthalten sind.
      Die MLüAR in der Fassung vom 29.09.2005, zuletzt geändert durch Beschluss der Fachkommission Bauaufsicht vom 03.09.2020, stellt für Lüftungsanlagen nach DIN 18017-3 auf die Eignung der eingesetzten Absperrvorrichtungen ab. Diese ergibt sich jeweils aus den allgemeinen baurechtlichen Zulassungen durch das DIBt. Beispielsweise in der abZ für „Absperrvorrichtungen gegen Feuer und Rauch in Lüftungsleitungen entsprechend DIN 18017-3 vom Typ ST-ADW“ heißt es tatsächlich: „die Absperrvorrichtung darf nur in Lüftungsanlagen ohne Wärmerückgewinnung verwendet werden“.
      Die MLüAR sagt zum Begriff der Wärmerückgewinnung in diesem Kontext: „Bei Wärmerückgewinnungsanlagen ist die Brandübertragung zwischen Abluft und Zuluft durch installationstechnische Maßnahmen (z. B. getrennter Wärmeaustausch über Wärmeträger bei Zu- und Abluftleitungen, Schutz der Zuluftleitung durch Brandschutzklappen mit Rauchauslöseeinrichtungen oder durch Rauchschutzklappen) oder andere geeignete Vorkehrungen auszuschließen.“
      Die Wärmerückgewinnung mittels Wärmepumpen aus monodirektionalen Abluftsystemen von Aereco arbeiten jedoch alle mit dezentralen raumweisen Zuluftlösungen über bedarfsgeregelte Durchlässe in Fenster, Wand oder Rollladenkasten. In solchen Systemen ist die befürchtete Rauchübertragung von Ab- auf Zuluft am Ort der zentralen Wärmerückgewinnung grundsätzlich ausgeschlossen.
      Eine Anforderung aus den abZ der DIN 18017-Absperrvorrichtungen ist jedoch durchaus zu berücksichtigen: Bei Stillstand des Ventilators oder im Brandfall muss eine freie Abströmung gewährleistet sein. Dies ist durch Filter und Kühlregister teilweise nicht per se gegeben, weshalb Aereco-Produkte in diesen Fällen integrierte Bypass-Vorrichtungen vorsehen, welche die freie Abströmung im Bedarfsfall gewährleisten.
      Es gibt also kein Hindernis für den Einsatz von Aereco-Abluftwärmepumpen in Lüftungssystemen nach DIN 18017-3. Es wurden bereits viele hundert Projekte in dieser Kombination umgesetzt. Bei Bedarf können wir zu dieser Thematik gerne entsprechende Sachverständigen-Gutachten zur Verfügung stellen.
      Daniel Bentz, Produktmanager Aereco GmbH, Hofheim-Wallau

      1. Sehr geehrter Herr Bentz
        vielen Dank für Ihre Rückmeldung, hier meine Kommentare:

        – Es ist schade, dass Sie den Artikel nicht mit zusätzlichen Hinweisen ergänzen wollen, aber auch Anlagen nach DIN 18017-3 und DIN 1946-6 bedürfen der Einhaltung der Vorschriften oder eher der Schutzzielbetrachtung auch über den Brandschutz hinaus.
        >>Wir sind derzeit in der Fachwelt mit Prozessen konfrontiert in denen die Fachkundigen eher gering über die Tragweite Ihrer Planung im Klaren sind, und es damit zu erheblichen Gerichtsstreits kommt, da wesentliche Hinweise an den Nutzer und Betreiber nicht vorhanden waren. Insofern sehe ich es als meine Aufgabe an auf einige Dinge hinzuweisen, die ich später auch so vor Gericht darstellen werde.

        – Der Punkt 7 der MLüAR 2020 ist als zulässige Abweichung zu den allgemeinen Vorgaben der Lüftungsanlagen anzusehen, mit besonderen Einschränkungen, die wenn nicht zutreffend dazu führen, dass bestimmte Produkte nach den Regeln der MVVTB 2025-1 für Lüftung im Anhang 14 Punkt 6 Lüftung zu bewerten sind! (Hier ist auch die Tabelle 3 zu beachten für die Kennzeichnung der Bauteile!)

        – Diese Anlagen nach DIN 18017-3 gelten nach MLüAR 2020 für
        * für Nutzungseinheiten mit nicht mehr als 200 m² Fläche
        und wenn
        * der Querschnitt der luftführenden Hauptleitung beträgt max. 2000 cm2
        * und eine vollständige Inspektion und Reinigung erfolgen kann,

        und
        * Der Querschnitt der Absperrvorrichtungen (Anschlussquerschnitt) darf maximal 350 cm² betragen,
        * Luftführende Hauptleitungen dürfen einen maximalen Querschnitt von 1.000 cm² nicht überschreiten,
        * innerhalb dieser luftführenden Hauptleitung dürfen keine Installationen verlegt sein
        * die Absperrvorrichtungen müssen im Wesentlichen aus nichtbrennbaren Baustoffen bestehen,

        – Die sonstigen Anforderungen an die Anlagen nach DIN 18017-3 sind nicht alle in der MLüAR
        sondern über die Verwendung in Anlagen der DIN 18017-3 in den Verwendbarkeitsnachweisen
        der Hersteller festgelegt, bei Z-41.3-689 (Hier ist der Stand der DIN 18017-3 veraltet!)

        >>Wenn also die Anwendungsbedingungen nicht mehr zutreffen, gelten die Verwendbarkeitsnachweise der Hersteller nicht mehr.
        >>Übergeordnetes Schutzziel des DiBt war, die einfachere Konstruktion anstelle der EN 1366 und dass der Querschnitt oben offen bleibt. Dies ist mit Bauteilen wie Filter etc. nicht immer gewährleistet.
        >>Der von Ihnen zitierte Satz als der MLüAR gilt nur für alle Lüftungsanlagen und schränkt bei Anlagen nach DIN 18017-3 nicht ein, dass die dort verwendet werden dürfen, das sagt wiederum nur der Verwendbarkeitsnachweis der Brandschutzklappe.
        >>Nicht geklärt ist, wie Sie mit dem ALDs die Forderung der MLüAR in Punkt 5.1.2 immer sicherstellen können, da Mündungen auch Außenluftmündungen beinhalten.

        Hier ist der Fachplaner gefordert!

        – Die von Ihnen erwähnte Bypassschaltung konnte ich im Schema ebenso nicht erkennen.
        >>Die Sicherheitsschaltungen sind hier nicht ohne, aber nicht beschrieben, wo kann man die nachlesen?

        >>Allein, dass viele Anlagen in Betrieb sind bestätigt nicht automatisch die richtige Anordnung!

        >>Die Anordnung von Abluftwärmepumpen ist nach meiner Ansicht möglich, jedoch ist bei der Planung die notwendige Sorgfalt anzuwenden, die ich leider nicht bei allen am Bau beteiligten voraussetzen kann.

        Mit freundlichen Grüßen
        SVfS Dipl.-Ing. Hans Christian Sieber

        1. Vielen Dank für Ihre Hinweise, Herr Sieber.
          Es ist sicher wertvoll, das Bewusstsein für das Thema Brandschutz allgemein und im Speziellen zu schärfen. Wir tun dies unter anderem im Rahmen unserer kostenlosen Web-Seminare, in Produktkatalogen oder im Rahmen der persönlichen Projektbetreuung. Zu einzelnen Themen haben wir auch in Zusammenarbeit mit externen Sachverständigen entsprechende Handreichungen und Gutachten anfertigen lassen, die wir unseren Kunden gerne zur Verfügung stellen.

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