Gegenstromwärmetauscher – Funktion und Vorteile

In Zeiten steigender Energiekosten nimmt die Bedeutung von Geräten, die zum Einsparen von Heizkosten beitragen, zu. Ein solches ist der Gegenstromwärmetauscher, der nicht nur über einen vergleichsweise hohen Wirkungsgrad verfügt, sondern modellabhängig auch bei der Feuchterückgewinnung über die Lüftung zum Einsatz kommen kann. Er gilt als besonders effektive Bauform der Luft-Luft-Wärmeübertrager.

Was ist ein Gegenstromwärmetauscher?

Im Wesentlichen ist ein Gegenstromwärmetauscher ein Lüftungsgerät mit einer Wärmerückgewinnung, das inzwischen in zahlreichen Lüftungsanlagen verbaut ist. Es hilft dabei, in nahezu luftdichten Gebäuden für einen permanenten Luftaustausch zu sorgen, ein angenehmes Raumklima zu schaffen und Schimmelbefall vorzubeugen.

Die grundlegende Funktionsweise basiert auf dem thermodynamischen Prinzip, wonach Wärme grundsätzlich von einem wärmeren auf einen kälteren Körper übertragen wird. So lässt sich Energie von der wärmeren Abluft auf die frische Zuluft übertragen. Die Folge: Die vorgewärmte Frischluft benötigt weniger Energie, um erwärmt zu werden, denn bereits bei einer Wärmerückgewinnung von 85 Prozent bei 20°C Raumtemperatur ist eine Erwärmung der Zuluft von 0 auf 17°C möglich.

Enthalpietauscher – Übertragung von Feuchtigkeit

Enthalpietauscher verfügen zusätzlich über die Möglichkeit, die Feuchtigkeit der Raumluft zu übertragen. Dies ist vor allem im Winter hilfreich, wenn die Raumluft grundsätzlich zu trocken ist.

Bestehen die Platten aus wasserdampfdurchlässigen, dennoch luftdichten Materialien, ist auch ein Austausch von Feuchte möglich. Die Feuchtigkeit setzt sich dabei an der Membran ab und wandert nach dem osmotischen Prinzip organischer Zellen in flüssiger Form durch die Membran. Auf der anderen Seite verdampft die Feuchtigkeit wieder und befeuchtet anschließend die Raumluft. Auch der Einsatz antibakterieller Membranen ist hier möglich, durch die Viren und Bakterien absterben, sodass die Luft direkt gereinigt wird.

Voraussetzung hierfür ist zudem, dass bei Zuluft und Abluft ein unterschiedlicher Wasserdruck vorherrscht. Hier sind Wirkungsgrade von bis zu 125 Prozent möglich, allerdings erfolgt hier bislang keine Berücksichtigung in der Gesamtenergiebilanz.

Funktionsweise des Gegenstromwärmetauschers

Bei einem Gegenstromwärmetauscher strömen die beiden Luftströme in getrennten Kanälen in entgegengesetzter Richtung aneinander vorbei. Der Temperaturunterschied ist dabei auf der kompletten Strecke ähnlich, wodurch ein großes Maß an Wärmeaustausch möglich ist. Je größer dabei die Fläche der Wärmeübertragung und je länger die Ströme dabei parallel zueinander verlaufen, desto höher ist der Grad der Wärmerückgewinnung. Bei modernen Plattenwärmetauschern liegt dieser zwischen 85 und 99 Prozent.

In der Regel bildet sich bei einem Gegenstromwärmetauscher Kondensat, das aus dem Gerät heraus in eine Schmutzwasserleitung geführt werden muss. Zudem ist ein Frostschutz erforderlich, um zu verhindern, dass das Kondensat gefriert. Je höher dabei der Wirkungsgrad des Gegenstromwärmetauschers ist, desto eher ist der Frostschutz erforderlich. Mittels eines Erdwärmetauschers ist dazu kein weiterer Energieaufwand nötig.

Kreuzgegenstromwärmetauscher – ideal für große Volumen

Neben der klassischen Parallelführung der Ströme ist eine zusätzliche Führung über kreuz möglich, die physikalische und geometrische Vorteile miteinander vereint und einen Wärmeaustausch zu allen Seiten ermöglicht. Dies steigert die Effizienz im Vergleich zu einem Kreuzstromwärmetauscher zusätzlich und bietet zudem den Vorteil kompakter Bauweisen des Gegenstromwärmetauschers. Insgesamt liegt der Wirkungsgrad bei 70-80 Prozent. Der Kreuzgegenstromwärmetauscher verfügt dazu über zwei Zonen zur Wärmeübertragung. Die eine ist dabei als Kreuzzone mit dem Kreuztauscher gleichzusetzen, in der Gegenstromzone geht es um den reinen Gegenstrom. In dieser steigt der Wirkungsgrad mit der Länge der Zone an.

Vergleich des Gegenstromwärmetauschers zu anderen Wärmetauschern

Im Vergleich zu einem Kreuzstromwärmetauscher überzeugt der Gegenstromwärmetauscher durch seine kompaktere Bauweise bei gleicher oder sogar höherer Effizienz. Bei Kreuzstromwärmetauschern steigt die Effizienz hingegen mit der Fläche der sich kreuzenden Strömungskanäle an, was größere Geräte nötig macht. Allerdings stellen Kreuzstromwärmetauscher einfache Lösungen zu einem günstigen Preis insbesondere bei größeren Wärmerückgewinnungsanlagen dar, nicht zuletzt, da die Druckverluste beim Wärmetausch gering ausfallen.

Vorteile des Gegenstromwärmetauschers

  • Einsatzmöglichkeiten bei Volumenströmen von 5.000 m³/h bzw. 10.000 m³/h sind möglich.
  • Hoher Wirkungsgrad von bis zu 99 %
  • Kompakte Abmessungen
  • Große Auswahl hinsichtlich Bauweise, Leistung und Materialien
  • Keine kalten Luftströme auch ohne Nachheizen der Zuluft
  • Modellabhängig auch zur Befeuchtung der Raumluft

Gegenstromwärmetauscher – ideal zur Einsparung von Energie bei Lüftungsanlagen

Bei der Neuinstallation einer Lüftungsanlage ist ein Gegenstromwärmetauscher in der Regel obligatorischer Bestandteil. Doch verfügen zahlreiche veraltete Lüftungsanlagen noch nicht über dieses Bauteil, sodass viel Energie aufgebracht werden muss, um die frische Zuluft zu erwärmen, während die Wärme der Abluft ungenutzt verloren geht. Lassen Sie sich zur energetischen Modernisierung von Fachpersonen beraten, um ein individuelles Angebot zu erhalten, das nicht nur hilft, Energiekosten zu sparen, sondern Ihre Haustechnik zukunftsorientiert gestaltet.