Wärmerückgewinnung
Der Begriff Wärmerückgewinnung bezeichnet eine Reihe technischer Verfahren, bei denen Wärme, die sonst verloren ginge, erneut genutzt werden kann. Ziel ist dabei stets, den Energiebedarf von Heiz‑, Lüftungs- und Klimasystemen durch die Nutzung bereits vorhandener Wärme zu senken und damit auch die CO₂-Emissionen zu reduzieren.
Zur Wärmerückgewinnung werden in der Regel Wärmetauscher eingesetzt, die Wärme direkt von Medien wie Abluft, Abgas oder Abwasser auf Heizwasser oder Frischluft übertragen.
Wärmerückgewinnung kurz erklärt
- Nutzung von Wärme, die sonst ungenutzt verloren ginge.
- Üblich in Lüftungs‑, Heiz- und Klimaanlagen von Gebäuden.
- Technische Basis sind meist Wärmetauscher
- Senkt Energiebedarf, Betriebskosten und CO₂-Emissionen.
- Bestandteil moderner Effizienz- und Klimaschutzkonzepte
Bedeutung im Heizsystem
In einem Heizsystem hilft Wärmerückgewinnung, die benötigte Heizleistung zu senken, weil vorhandene Wärme mehrfach genutzt wird, statt sie ungenutzt nach außen entweichen zu lassen. Das betrifft vor allem Abwärme aus Abluft, Abgasen oder internen Prozessen, die über einen Abgaswärmetauscher wieder in das Gebäude oder das Heizwasser eingebracht werden kann.
Studien zeigen, dass über Lüftungs- und Abluftsysteme ein erheblicher Teil der eingesetzten Energie verloren geht und durch geeignete Wärmerückgewinnungssysteme ein großer Anteil davon wieder nutzbar gemacht werden kann. In Gebäuden lassen sich mit modernen Lüftungsanlagen mit Wärmerückgewinnung unter Praxisbedingungen Wärmerückgewinnungsgrade von bis zu etwa 70 bis 80 Prozent erreichen, wenn das System korrekt ausgelegt und betrieben wird.¹
Wärmerückgewinnung bei der Wärmepumpe
Bei Wärmepumpensystemen kann Wärmerückgewinnung an mehreren Stellen ansetzen, etwa bei der Abluft oder durch die Nutzung anderer Abwärmequellen. So kann die Wärmepumpe mit höheren Quelltemperaturen arbeiten, was die Effizienz steigert und die Jahresarbeitszahl verbessert.
Wie funktioniert die Wärmerückgewinnung?
Technisch wird Wärmerückgewinnung meist über Wärmetauscher (z.B Abgaswärmetauscher) realisiert, die die Wärme auf ein kälteres Medium übertragen. Je nach System wird die Wärme direkt ausgetauscht (rekuperativ), zwischengespeichert (regenerativ) oder aktiv durch einen Wärmepumpenprozess „hochgepumpt“.
Typische Verfahren in der Gebäudetechnik sind:
- Plattenwärmetauscher in Lüftungsanlagen zur Übertragung der Zu- und Abwärme
- Rotationswärmetauscher mit Speichermedium, das abwechselnd von Zu- und Abluft durchströmt wird
- Abluftwärmetauscher, die zwischen Wärmeerzeuger und Schornstein verbaut sind und einen nutzbaren Teil der Abwärme wieder ins Heizsystem zurückführen
- Abluft-Wärmepumpen, die der Abluft Wärme entziehen und diese auf ein Heizsystem oder Warmwasser übertragen.
Wo kommt die Wärmerückgewinnung zum Einsatz?
In der Praxis wird Wärmerückgewinnung vor allem in zentralen Lüftungsanlagen von Wohn- und Nichtwohngebäuden eingesetzt, aber auch in Industrie und Gewerbe zur Nutzung von Prozessabwärme. Für Hausbesitzer ist sie insbesondere beim Neubau oder bei einer größeren Sanierung der Lüftungs- oder Heizungsanlage ein Thema.
¹ Quellen:
MATEC Web of Conferences. (2018). An analysis of the innovative exhaust air energy recovery heat exchanger. Abgerufen von https://www.matec-conferences.org/articles/matecconf/pdf/2018/99/matecconf_icchmt2018_02003.pdfDergipark. (2020). Waste heat recovery technologies: Pathway to sustainable energy development. Abgerufen von https://dergipark.org.tr