Die multifunktionale Gegenstrom-Schicht-Wärmetauscher-Technologie hat die luft- und klimatechnische Branche revolutioniert, indem sie neue Maßstäbe in Bezug auf Effizienz, Betriebssicherheit und Bauweise gesetzt hat. Im Vergleich zu herkömmlichen WRG-Systemen bietet die GSWT-Technologie eine Vielzahl von Vorteilen, was zu erheblichen Energieeinsparungen und Kostensenkungen führt.

Die Funktionsweise der GSWT-Technologie basiert auf dem bewährten Prinzip des Gegenstroms. Dabei strömen beide Medien, Luft und Wasser, entgegengesetzt zueinander durch den Wärmeübertrager. Dies ermöglicht einen beidseitigen Temperatur-Austauschgrad von 90 %.

Der GSWT besteht aus einer Vielzahl von Wärmeüberträgern, die schichtweise übereinandergestapelt werden. Zwischen den Schichten sorgt eine Trennlage für eine zwangsgeführte Luftströmung im Gegenstromprinzip. Jede Schicht ist nur wenige cm hoch und erhält separate Absperrventile. Eine defekte Schicht kann im laufenden Betrieb aus dem Übertragungsprozess ausgekoppelt werden. Bei einem GSWT mit 20 Schichten würde bei Ausfall einer Schicht 95 % der Wärmeübertragungsfläche erhalten bleiben und weiterhin einen hohen Temperaturaustauschgrad gewährleisten. Dies erhöht die Verfügbarkeit und die Zuverlässigkeit der Anlage und bietet eine unvergleichlich hohe Betriebssicherheit.

Zudem weist er kleine Strömungskanäle auf, die seitlich durch die Lamellen und in der Höhe durch die Trennlagen begrenzt sind. Diese tragen zur sehr guten und einfachen Reinigungsfähigkeit des Wärmeübertragers bei.

Die GSWT-Technologie zeichnet sich durch ihre hohe Rückwärmezahl und Effizienz aus. Für ein hocheffizientes GSWT-System werden zwei GSWT zu einem Kreislaufverbundsystem kombiniert und erzielen Rückwärmzahlen von bis zu 80 %, d.h. 80 % der Abluftwärme (Differenz Abluft zu Außenluft) wird zurückgewonnen. Diese hohen Rückwärmezahlen in Verbindung mit hoher Redundanz erlauben eine multifunktionale Nutzung, wodurch die Effizienz weiter gesteigert wird.

Das Kreislaufverbundsystem

Das Kreislaufverbundsystem (KVS) auf GSWT-Basis verbessert die Effizienz von luft- und klimatechnischen Anlagen durch eine intelligente Kreislaufverbundregelung. Dieses System ermöglicht eine präzise Steuerung und Optimierung der Energieverteilung in Gebäuden, indem es verschiedene Komponenten wie Lüftungs-, Heizungs- und Klimaanlagen miteinander verbindet und synchronisiert. Durch die Integration von Sensoren und intelligenten Regelungsalgorithmen kann das KVS den Energieverbrauch reduzieren und den Komfort für die Nutzer erhöhen.

Mit Einsatz der GSWT-Technologie wird im KVS gleichzeitig die Betriebssicherheit verbessert und ermöglicht Substitutionen in anderen Gewerken. Insgesamt bietet das Kreislaufverbundsystem eine Lösung zur Effizienzsteigerung und Optimierung von TGA-Anlagen in verschiedenen Anwendungsbereichen.

Ein weiterer entscheidender Vorteil der Kreislaufverbundsysteme ist ihre Fähigkeit zur keim- und schadstofffreien Wärmeübertragung. Im Gegensatz zu anderen Wärmerückgewinnungssystemen wie Rotationswärmetauscher und Plattenwärmetauscher können auch bei belasteter Fortluft oder erhöhten Hygieneanforderungen hohe Rückgewinnungsleistungen erzielt werden. Zudem ermöglicht sie den Einsatz einer indirekt adiabatischen Kühlung, ohne Feuchtigkeit oder Keime zu übertragen.

Betriebssicherheit

Die hohe Betriebssicherheit der GSWT gewährleistet im Winter eine ausfallsichere Wärmerückgewinnungsleistung, sodass die eingesparte Wärmeleistung bei der Auslegung der noch vorzuhaltenden Heizleistung berücksichtigt und die Heiztechnik um bis zu 80 % kleiner ausgelegt werden kann.

Da das GSWT-System im Sommer auch zur Kälterückgewinnung eingesetzt werden kann, wird somit auch Kälteleistung eingespart. Durch die eingesparte Kälteleistung in Kombination mit adiabatischer Vorkühlung fällt die Kältetechnik sowie die zugehörige Rückkühltechnik deutlich kleiner aus.

Die GSWT-Technologie bietet somit die Möglichkeit zur Substitution von Heiz-, Kühl- und Rückkühlleistung. Durch ihren redundanten und betriebssicheren Aufbau können Leistungen angepasst und reduziert werden, was zu erheblichen Einsparungen bei den Investitionen führt. Die Substitution von Heiz-, Kühl- und Rückkühlleistung ermöglicht auch eine effizientere Nutzung von Ressourcen.

Multifunktionale Nutzung

Die GSWT-Technologie verbindet hohe Rückwärmezahlen mit hoher Redundanz und bilden damit die Grundvoraussetzungen für eine multifunktionale Nutzung. Es existiert eine beeindruckende Palette von integrierten Funktionen. Neben der Wärmerückgewinnung können auch Funktionen wie Kälterückgewinnung, indirekt adiabatische Verdunstungskühlung, Nacherwärmung, Nachkühlung, Abwärmenutzung, Solarwärmenutzung, Kältemaschinen-Rückkühlung, Freie Kühlung und viele andere integriert werden.

Alle Funktionen werden zusammen mit einer Schalteinheit in einer Elektro-Hydraulische-Baugruppe komplett anschlussfertig installiert. Die integrierte Steuerung übernimmt die komplette Regelung der GSWT-Technologie und kann in jede übergeordnete MSR-Technik eingebunden werden. Auch die Elektro-Hydraulische-Baugruppe wird betriebssicher aufgebaut und beinhaltet eine Not-Handbedienebene, sodass alle Funktionen auch bei Ausfall der Regeleinheit verfügbar bleiben.

In Bezug auf die Wärme-/Kälterückgewinnung eines gesamten Betriebsjahres bietet die GSWT-Technologie eine beeindruckende Effizienz. Mit integrierter Nacherwärmung und Nachkühlung können Effizienzwerte von bis zu 1:30 erreicht werden. Zusätzliche Funktionen wie freie Kühlung, Entfeuchtungskälterückgewinnung und Rückkühlung der Kältemaschine können die Effizienz sogar auf bis zu 1:100 steigern.

Der GSWT übernimmt somit auch die Funktion eines Erhitzers, Kühlers, Rückkühlers, etc. Zusätzliche luftseitige Wärmetauscher oder Rückkühlaggregate sind nicht erforderlich, was den Platz- und Strombedarf der Anlagentechnik erheblich reduziert und die GSWT-Technologie besonders attraktiv für die Sanierung von Bestandsanlagen macht.

Retrofit – Sanierung von Bestandsanlagen

Die Anwendung der GSWT-Technologie bei der Sanierung von Bestandsanlagen bietet eine Reihe von Vorteilen, insbesondere in Bezug auf die Modernisierung bestehender Lüftungssysteme. Oftmals sind diese Systeme veraltet und entsprechen nicht mehr den aktuellen energetischen Anforderungen. Durch die Integration der GSWT-Technologie können diese Systeme effizienter gestaltet und der Energieverbrauch reduziert werden.

Eine der größten Herausforderungen bei der Sanierung von Bestandsanlagen ist häufig der begrenzte Platz in den vorhandenen Lüftungszentralen oder Bereichen, die schwer zugänglich sind. Die modulare Bauweise und die Zerlegbarkeit der einzelnen Wärmetauscher ermöglichen jedoch eine flexible Installation, selbst unter beengten Verhältnissen. Dies minimiert die Notwendigkeit von aufwändigen baulichen Maßnahmen wie Wanddurchbrüchen und erleichtert den Einbau in bestehende Systeme.

Ein weiterer wichtiger Aspekt ist die Möglichkeit, fast jede Luftleistung an die spezifischen Gegebenheiten des Gebäudes anzupassen. Dies ermöglicht eine maßgeschneiderte Lösung für jede Situation, unabhängig von der Größe oder Komplexität des Projekts. Darüber hinaus kann die GSWT-Technologie auch in historischen Gebäuden eingesetzt werden, ohne die Fassaden öffnen zu müssen, was den Erhalt des architektonischen Erbes unterstützt.

Insgesamt ist die Anwendung der GSWT-Technologie bei der Sanierung von Bestandsanlagen eine zukunftsweisende Lösung, um bestehende Lüftungssysteme zu modernisieren, den Energieverbrauch zu reduzieren und gleichzeitig den Komfort und die Effizienz zu verbessern.

Fazit

Die Gegenstrom-Schicht-Wärmetauscher-Technologie (GSWT) steht mit für den Fortschritt in der Luft- und Klimatechnik, indem sie eine hohe Effizienz und multifunktionale Einsatzmöglichkeiten bietet.

GSWT – Übersicht der integrierten multifunktionalen Funktionen

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Historische Gebäude, meist denkmalgeschützt, die ihre Berechtigung über Jahrzehnte bewiesen und ihre Funktionalität belegt haben, verdienen unser aller Respekt. Doch wie steht es um die Möglichkeit, diese gemäß den heutigen Vorgaben lüftungstechnisch zu sanieren?

Mauern dürfen größtenteils nicht geöffnet werden, die Zugänge zu den Lüftungszentralen sind eng bis problematisch. Rückkühlwerke (auf dem Dach) dürfen die Außenansicht des Gebäudes nicht stören. Der effiziente Einsatz von Energie, Nachhaltigkeit, Senkung der Betriebskosten und Erhalt von nutzbarer Bausubstanz spielt oft eine Rolle für Architekten. Und die Luft soll auch noch keim- und schadstofffrei sein.

Retrofit und saubere Luft
Die Ansprüche an sauberer Atemluft sind höher denn je und sind wichtig für die Zukunft. Denn Luft ist unser gasförmiges Lebensmittel. Keime und Schadstoffe dürfen nicht von der Abluft in die Zuluft übertragbar sein. Besonders wichtig an Orten, wo sich viele Menschen aufhalten, wie in Büros, Schulen, Opern, Galerien und vor allem Krankenhäusern.

Seit nun mehr als vier Jahrzehnten beschäftigt SEW sich genau mit diesen Themen. Wie übertragen wir Wärme und Kälte ohne die Übertragung von Keimen und Schadstoffen und bringen die Geräte selbst durch schwierigste Zugänge in die bestehende Lüftungsanlage und -zentrale? Die Sanierung im Bestand oder heute auch Retrofit genannt, ist ein wichtiger Bereich im Portfolio von SEW.

Bei Referenzprojekten wie Charité, Residenz-Theater München, Deutsche Bundesbank, Konzerthaus Gendarmenmarkt oder Neue Nationalgalerie hat SEW bereits mehrfach bewiesen, wie einfach es für Architekten und Planer sein kann, eine Sanierung der Lüftungsanlagen zu realisieren, ohne dem Denkmal einen Kratzer zu verpassen.

Platz sparen
Die GSWT-Technologie von SEW benötigt wenig Platz. Meist spart sie sogar zusätzlich Platz durch die Bestandssanierung gegenüber der alten Lüftungsanlage ein und bringt deutlich mehr Funktionen mit. Selbst Rückkühlwerke können komplett entfallen und das Dach kann beispielsweise begrünt werden, was viele Stadtplaner und Architekten begrüßen. Was spricht gegen eine begrünte Dachfläche mitten in der Innenstadt als Ruhezone statt großer Rückkühlwerke?

Jeder Cent zählt langfristig
Die wirtschaftliche Amortisation der Investition für den Einbau einer WRG spielt in den meisten Fällen eine große Rolle. Budgets müssen gut geplant und vernünftig eingesetzt werden. Durch die hohe Einsparung an Energie wie Heiz- und Stromkosten punktet die Technik, zahlt sich schnell wieder aus und spart langfristig Geld. In vielen Fällen konnte bereits nach 3-5 Jahren Betriebsdauer die Investition eingespart werden.

Sicherheit im Fokus
Im Alltag muss die WRG dann zeigen, was sie kann und wie sicher sie läuft. Vor allem bei Klimaanlagen, die sensible Bereiche versorgen, hat die Ausfallsicherheit der WRG höchste Priorität. Durch die mehrschichtige Bauweise bietet die GSWT-Technologie eine sehr hohe Redundanz und Betriebssicherheit. Das Kreislaufverbundsystem von SEW ist so ausgelegt, dass selbst bei einem Ausfall einzelner WRG-Schichten noch annähernd die gleiche Leistung bereitgestellt werden kann. Durch den mehrschichtigen Aufbau kann jederzeit die ausgefallene WRG Schicht einzeln abgesperrt werden, ohne den Betrieb der Lüftungsanlage zu stoppen. Der Austausch der ausgefallenen WRG Schicht erfolgt dann im Zuge einer Wartung / Revision. Dies sorgt für eine sehr hohe Betriebssicherheit.

SEW steht als Systemanbieter für den Architekten, Planer und Bauherren vollumfänglich mit seinem Service zur Verfügung. Von der Planung bis zur Inbetriebnahme kann SEW das Projekt vollständig begleiten und unterstützen. Mit über 40 Jahren Erfahrung.

Text: Torsten Höninger, SEW GmbH

Bilddaten: Residenz-Theater, München: © pixabay, Deutsche Bundesbank: © Walter Vorjohann, Charité: © pixabay, Konzerthaus Gendarmenmarkt: © pixabay, Neue Nationalgalerie: © Manfred Brückels – Eigenes Werk, CC BY-SA 3.0

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EREIGNISREICH

2023 – endlich wieder ISH. Nach 4 Jahren ohne ISH als Präsenzmesse, freute sich das gesamte SEW-Team auf eine ereignisreiche Messe. “EREIGNISREICH” wurde gleich zu Anfang GROSS geschrieben.

Warum?

Sonntagmorgen um 08:30 Uhr meldete sich unser Messebauer telefonisch von der ISH aus Frankfurt mit weniger guten Nachrichten: “Der Stand des Messenachbarn ist in der Nacht von Samstag auf Sonntag zusammengebrochen. Zum Glück keine Verletzten. Das Areal wurde großräumig abgesperrt und wir können den Stand nicht fertigstellen – vorerst.“.

Nachmittags wurde von der Messe das Areal um den Nachbarstand wieder frei gegeben und wir durften weiter aufbauen, sodass wir um 20 Uhr fertig waren.

Montag um 8 Uhr waren wir wieder vor Ort. Noch eine Stunde bis Messestart. Der Nachbarstand wurde tatsächlich über Nacht zurückgebaut und die Messe konnte für alle starten. An dieser Stelle Respekt an den Messebauer und an die Messe Frankfurt. Riesen Leistung. Durchatmen.

“Alles im Griff!”

Der erste Messetag startete ruhig und es dauerte etwas, bis sich die Halle füllte, aber dann ging es los. Gespräche, Beratungen und viele neue Kontakte. Als kleines Mitbringsel für unsere Besucher gab es bei uns am Stand die “Alles im Griff!” Grillzange. Diese erfreute sich reger Beliebtheit und man sah Besucher mit einem breiten Grinsen und sichtbarer Vorfreude auf die Grillsaison vom Stand gehen. Und dies in „multifunktionalem Einsatz“ incl. Flaschenöffner.

Retrofit im Bestand

Mitgebracht hatten wir unseren Wärmetauscher mit “fliegender” Schicht, um die Modularität unserer Wärmetauscher besser zu visualisieren und eine komplette PAG (Pumpen-Armaturen-Baugruppe), die nach der Messe zum Kunden ausgeliefert wird. Also kein Messeblender. Die Besucher waren beeindruckt von der hohen Fertigungsqualität der PAG, die auf der Messe ihresgleichen suchte. SEW steht nicht umsonst mitunter für höchste Fertigungs- und Produktqualität.

Anhand des Wärmetauschers konnte den Besuchern gezeigt werden, wie es SEW möglich ist, die Sanierung von Bestandsanlagen mittels GSWT® vorzunehmen und selbst bei schwierigsten Einbring- und Montagemöglichkeiten Wärmetauscher für beliebig große Luftmengen im Gebäude zu errichten. Durch Komplettlieferung und Montage aller wesentlichen Komponenten sowie der Schnittstellenklärung der Randgewerke nebst Dienstleistung vor Ort, können wir als Systemhersteller so aktiv ein positives Gelingen des Projektes beeinflussen.

Für die kommenden Wochen gilt es die Messegespräche weiter zu vertiefen, um nicht nur zufriedene Kunden zu bedienen, sondern auch einen maßgeblichen Anteil zur Energiewende zu leisten. Die Nutzung vorhandener, bereits erzeugter Wärme und Kälte sollte immer vor einer Neu-Erzeugung stehen.

Wir freuen uns schon auf die ISH 2025!

Messe Broschüren ISH 2023

PAG

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Retrofit im Bestand

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Produktübersicht

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Die Kälterückgewinnung in der Klimatechnik hat in den letzten Jahren immer mehr an Bedeutung gewonnen. Sie findet in RLT-Anlagen Verwendung und stellt die Ergänzung der Wärmerückgewinnung im Sommer dar.

Die Kälterückgewinnung trägt ihren Teil ähnlich der Wärmerückgewinnung zur Energieeinsparung bei: Der Bedarf an Kälteleistung eines Gebäudes wird nachweislich minimiert. Komponenten der GSWT®-Technologie zur Wärmerückgewinnung können auch für die Kälterückgewinnung genutzt werden, da der Kühlprozess automatisch abläuft. So wird die Kälterückgewinnung als Mittel der Klimatisierung für Unternehmen, Krankenhäuser, Schulen und kommunale Gebäuden immer attraktiver.

Was aber verbirgt sich hinter der Kälterückgewinnung?

In Gebäuden mit erhöhtem Komfort oder thermischen Anforderungen werden klimatechnische Anlagen eingesetzt, welche die Außenluft entsprechend kühlen. Mit der Temperaturdifferenz zwischen Zu- und Abluft kann die Wärme aus dem Raum abgeführt werden. Zur Kühlung der Außenluft wird diese in Klimaanlagen meistens mit mechanisch erzeugter Kälte gekühlt. Je nach Grad der Kühlung und Entfeuchtung bedeutet dies einen Bedarf zwischen 2 kW bis 9 kW / 1.000 m³/h. Die daraus resultierende Kälte- und Rückkühltechnik sowie die erforderlichen Installationen treiben die Investitionen und Betriebskosten in die Höhe. Bei den immer höher steigenden Energiepreisen sind demnach hocheffiziente und wirtschaftliche Lösungen gefragt. SEW® bietet dazu zukunftssichere Lösungen an:

Die indirekt adiabatische Verdunstungskühlung (IAVK)

Im Sommer hat ein WRG-System normalerweise keine Funktion. Erst wenn die Außentemperatur über der Ablufttemperatur ist, kann eine einfache Kälterückgewinnung erfolgen. Je nach Rückwärmzahl können damit 3 – 5 K vorgekühlt werden. Um den Effekt zu verstärken, kann die Abluft befeuchtet werden. Wie beim Regen auch, sinkt die Temperatur und die übertragbare Kälte kühlt die Außenluft um 7 – 11 K herunter.

Dabei sind zwei Randbedingungen wichtig:
1. Eine keim- und schadstofffreie Wärmeübertragung, damit im ggf. feucht-warmen Klima wachsende Keime und Bakterien nicht auf die Zuluft übertragen werden. Das Kreislaufverbundsystem mit dem GSWT®-Wärmetauscher ist dafür prädestiniert.
2. Eine reine Verdunstung ohne Versprühung oder Aerosol-Bildung. SEW® setzt hier einen Befeuchterkörper ein, auf welchem Wasser verrieselt wird und nur H2O-Moleküle verdunsten. Sogenannte Legionellen, die unter Umständen im Wasser enthalten sind, gelangen nicht in die Luft bzw. in die Umgebung (Kühlturmeffekt).

Ohne Versprühung gelangt auch kein Wasser auf die Lamellen des Wärmetauschers. Das heißt, es besteht keine Gefahr einer Verrottung oder Zerstörung des WRG-Wärmetauschers.

Ergänzt werden kann die IAVK durch eine integrierte Nachkühlung über einen Plattenwärmetauscher oder auch über die Rückkühlfunktion einer Kältemaschine. Die Investitionen für eine IAVK-Erweiterung sind deutlich günstiger als die einer Kältemaschine. Außerdem fällt die erforderliche Elektroleistung deutlich geringer aus.

Wenn eine Kältemaschine für 1 kWhel (inkl. Rückkühlwerk) ca. 3 kW an Kälte erzeugt, dann kann über ein GSWT®-System mit 1 kWhel bis zu 13 kW an Kälte erzeugt werden, das heißt über vier mal mehr!

Zur Befeuchtung kann Stadtwasser bis 12°C dt. Härte oder „verschnittenes“ Wasser eingesetzt werden.

Die IAVK bietet drei große Vorteile:
1. Investitionseinsparungen durch Reduzierung der Kältemaschine und des Rückkühlwerks bis hin zum kompletten Entfall der Kältetechnik.
2. Deutlich geringere Elektroanschlussleistung für Kältemaschine und Rückkühlwerk.
3. Wirksame Sperre gegen extrem heiße Außenluft-Konditionen, auch bei über 40°C wird die Zuluft auf 25 – 26°C (vor-)gekühlt. Das heißt, keine Hitzeüberlastung des Kältesystems.

Weitere Informationen zur IAVK erhalten Sie hier

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Aktuell und seit der Ölkrise 1974 in Abständen von 7 Jahren greift die Fachpresse das Thema unseres letzten Newsletters auf: Wärmepumpe oder doch Wärmerückgewinnung – “Der heilige Gral der Lüftungstechnik”

Das Thema ist mehr den je aktuell und so hatten wir ein sehr reges Interesse an unserem Newsletter. Die Interaktion sprengte alle unsere Erwartungen und wir möchten uns bei allen Teilnehmern bedanken. Dies wird uns natürlich weiter bestärken, weiterhin interessante Themen aufzugreifen.

Welches Fazit kann aus den Interaktionen gezogen werden?

Viele Teilnehmer hatten uns Ihre Erfahrungen mit Wärmepumpen mitgeteilt. Im Prinzip gab es drei Punkte, die öfters genannt wurden:

• hoher Strombedarf bei Brauchwassererwärmung (bei Einsatz in EFH )
• hohe Elektroanschlussleistung
• hohe Investitionskosten im Vergleich zu Gas-Thermen oder Fernwärmeanschlüssen

Zudem wurde die Enttäuschung darüber geäußert, dass die Einsparungen nicht wie erwartet eintrafen.

Eine weitere Gruppe waren die Teilnehmer, welche sich für die Wärmepumpentechnik einsetzen und von guten Erfahrungen berichtet hatten. Dabei war natürlich der Begriff “Der Heilige Gral” der Aufreger. Man könne die Wärmepumpentechnik doch nicht so verunglimpfen. Na ja, es wird aber auch Zeit, dass dazu nicht nur über Pro-, sondern auch über Kontra berichtet wird.

Wenn ein ganz einfaches WRG-System, z. B. ein Rotations- oder Kreuzstromplattentauscher mit einer Rückwärmzahl von “nur” 65 % einen Jahresstrombedarf von 1/10 der eingesparten Wärme erzielt, dann ist diese Arbeitszahl von 1:10 doppelt so effizient wie die 1:5 einer Wärmepumpe. Und dieses Missverständnis, dass die Wärmepumpe effizient (im Sinne von rationeller Anwendung von Primärenergie) wäre, dies muss auf den Tisch. Insbesondere in Zeiten extrem steigender Stromkosten muss der Kunde aufgeklärt werden.

Wir möchten nicht die gesamte Branche der Wärmepumpen in einen Topf werfen, insbesondere Spezialhersteller mit hoch entwickelter Konstruktion von Wärmepumpen dürften hohe Effizienz und Langlebigkeit unter einen Hut bringen.

Adiabatische Kühlung über die Wärmerückgewinnung

Die Fa. SEW bietet diese Technik als erster deutscher Hersteller für Lüftungsanlagen an. Seit 1986 können unsere hocheffizienten Wärme-/Kälterückgewinnunssysteme mit einem Fortluftbefeuchter ausstatten und auch im Sommer wird das Systems besser genutzt. Die erste Anlage dieser Art wurde 1986 bei der Hauptgeschäftsstelle der Sparkasse in Krefeld erstellt.

Mit einer Fortluftmenge von 90.350 m3/h konnte eine Kälteleistung von 325 kW generiert werden. Die Anlage ist bis heute im Betrieb, klar bei Cu/Cu-Wärmeaustauschern.

Damit ist SEW der Pionier der indirekt adiabatischen Verdunstungskühlung und kann die Erfahrung aus über 1000 Anlagen nachweisen. Erst weit in den 1990er Jahren zog der Markt mit den verschiedensten Ausführungen nach.

In einem kürzlich veröffentlichtem Bericht einer branchenbekannten Zeitung über die adiabatische Kühlung und einer Matrix von Anbietern und Merkmalen hat die Fa. SEW als Pionier der indirekt adiabatischen Verdunstungskühlung gefehlt – hoppla !

Zunächst Allgemeines:

Adiabatische Kühlung hatte man auch vor 1986 gekannt, allerdings als direkte Kühlung durch adiabatische Befeuchtung der rel. trockenen Außenluft. Dies geschah zu Zeiten, in welchen man noch auf 7-8 g/kg Zuluftfeuchte befeuchtet hatte und so nutzte man Außenluft z.B. mit 26 °C / 5 g/kg um durch Befeuchtung auf 18 °C /8 g/kg zu kühlen. Der Nachteil war der Wasserbedarf und die hygienische Relevanz der Befeuchtung. Der Betrieb führt mit einer Umluftschaltung zu dem bekannten Sick-Building-Syndrom.

Mit Einführung des Kreislaufverbundsystems mit dem GSWT-Wärmetauscher und Austauschgraden von >77 % wurde die Anwendung von adiabatischer Kühlung interessant. Zunächst garantiert das Kreislaufverbundsystem absolute keim- und schadstoffübertragungsfreie Wärmeübertragung. Insbesondere die mit Keimen kontaminierte Abluft (Krankenhaus) in Verbindung mit Wasserbefeuchtung birgt genügend hygienische Probleme.

WRG-Systeme wie Rotations-WRG oder mit umschaltbaren Speichermassen kommen für die adiabatische Kühlung nicht in Frage; Kreuzstromplattentauscher müssen eine hohe Dichtigkeit gegenüber Außen- und Fortluft nachweisen.

Was können die GSWT-Systeme mit einer indirekt adiabatischen Kühlung IAVK bieten ?

Wie die GSWT-Wärmetauscher können die Fortluftbefeuchter von SEW für jedes gewünschte Lüftungsgerät oder für jede beliebige Abmessung angeboten werden.

Zur Befeuchtung wird ein Glasfasergewebe berieselt, auch als Riesel- oder Kontaktbefeuchter bekannt. Die Wasserqualität kann Stadtwasser sein, ggf. muss noch enthärtet werden.

Die typische Wassermenge beträgt 5 g/kg Abluft, bei trockener Abluft etwas mehr, bei feuchterer Abluft etwas weniger.

Mit der Befeuchtung in einem separaten Bauteil und keinem Tropfenflug (aerosolfrei) wird auch der nachfolgende Wärmeaustauscher nicht beeinträchtigt. Angetrocknete Schlämme oder Kalkablagerungen im WT bleiben außen vor. Wegen der IAVK muss der GSWT nicht gereinigt werden.

Die Kälte wird per Kreislaufverbund-WRG keim- und schadstoffübertragungsfrei auf die Außenluft übertragen, je höher die Rückwärmzahl des Systems, desto höher die übertragbare Kälteleistung. Diese steigt bei den derzeitigen Übertemperaturen von 35-40 °C weiter an und bildet einen reellen Schutz vor Extrem-Sommerwerten, auch bei 40 °C kann eine Zuluft von ca. 26 °C erzeugt werden.

Die Steuerung und Optimierung des GSWT-Systems übernimmt die Steuerung der IAVK in Abhängigkeit der Abluftmenge und -feuchte und dem Einsatzbereich, Leistungsregelung über den Befeuchter möglich, einfacher jedoch über die Leistungsregelung des KVS.

Die erzielbare Kälteleistung hängt von der Abluftfeuchte, dem Befeuchtungswirkungsgrad und der Rückwärmzahl des GSWT-Systems ab und erreicht Werte von 2,6 bis 4,5 kW/1000 m3 Abluft/h, als Pi-Mal-Daumen-Wert kann 3 kW je 1000 m3 Abluft/h angenommen werden.

Sinnvolle Luftleistungen beginnen ab 3.000 m3/h und sind nach oben nicht begrenzt, größte in Betrieb befindliche WRG-Anlage mit IAVK hat 320.000 m3/h, derzeit im Bau bis zu 2.1 Mio m3/h.

Da die IAVK zur Lüftungsanlage gehört, fällt diese Befeuchtung nicht unter die 42. BImschV, auch nicht unter die Kühlturmregel VDI 2047/2.

Als Option kann Kältemaschinenrückkühlung KMRK in 4 Leistungsstufen angeboten werden.

Vorteile der IAVK:

• Reduzierung der sonst erforderlichen Kälteleistung um 50-70 %
• Reduzierung der Rückkühlwerke aufgrund kleiner Kältetechnik
• Wegfall des Rückkühlwerkes bei Wahl der KMRK-Optionen
• Gebäude- und Anlagenschutz bei extremen Sommerwerten
• Nutzung des Wärmerückgewinnungssystems auch im Sommer und Steigernung der Effizienz bzw. Arbeitszahl des Systems.

Aufwand für die IAVK:

• Wasserbedarf zur Befeuchtung (auch nicht mehr als bei herkömmliche
• Rückkühlern)
• Reinigungsbedarf (auch nicht mehr als bei herkömmliche Rückkühlern)
• Strombedarf (auch nicht mehr als bei herkömmliche Rückkühlern)

Wenn die Außentemperaturen im Sommer immer mehr steigen, werden IAVK-Systeme immer interessanter, weil weniger Elektroleistung für die Kälte- und Rückkühltechnik vorgehalten werden muss. Die Investitionskosten sind gegenüber einem KVS als absolut sinnvolle Erweiterung einzubuchen, zumal bei einem redundanten und betriebssicheren GSWT-System auch die Invest-Einsparungen an Kälte- und Rückkühltechnik zu einer deutlich günstigeren Amortisation verhelfen.

Der Pionier der indirekt adiabatischen Verdunstungskühlung steht Ihnen gerne zu Fragen zur Verfügung.

Schreiben Sie uns gerne Ihre Meinung

Foto von Kindel Media

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Immer öfter hört man in Fachvorträgen, in der Presse und in der Branche allgemein, dass eine Sanierung von Bestandsanlagen immer wichtiger wird. Ein starker Treiber ist hier der Anstieg der Betriebskosten durch Betriebsstoffe wie Öl, Gas und Strom. Es ist langfristig wichtig, den Anstieg zu drosseln und die Betriebskosten für eine wirtschaftliche Betriebskalkulation zu minimieren. Dabei sollte der Fokus auf einer effizienten und nachhaltigen Einsparung vorzuhaltender Heiz- (Kohle, Öl und Gas) bzw. Elektroleistung gerichtet sein.

Der Heilige Gral – tatsächlich?

Die Wärmepumpentechnik ist aktuell stark in den Medien vertreten, aber ist sie wirklich der Heilige Gral der Lüftungstechnik? Ist sie so kosteneffizient und nachhaltig? Wärmepumpen benötigen für den laufenden Betrieb Strom, denn sie wandeln mithilfe von Strom Wärme aus der Luft, dem Erdreich oder dem Wasser in Heizwärme um. Auch wenn sie Umweltwärme mit Strom umsetzt, so bleibt dennoch die Frage nach der Effizienz. Je nach Temperaturhub und Baustandard des Gebäudes schwankt die Effizienz (Leistungszahl) einer Wärmepumpe stark. Auch die Strompreise werden in den kommenden Jahren kontinuierlich ansteigen. Werden so Betriebskosten durch den erhöhten Verbrauch von Wärmepumpen nachhaltig gesenkt? Steigt die Effizienz entsprechend? Da die Wärmepumpe Elektroleistung induziert, wird nicht wie bei einer redundanten und betriebssicheren Wärmerückgewinnung die vorzuhaltende Leistung eingespart. Und die Frage nach ausreichender Elektroleistung steht noch an.

Was ist die Alternative?

Diese gibt es schon seit 1983. Seither immer weiterentwickelt und bei der Gesamteffizienz ungeschlagen: die hocheffiziente Wärmerückgewinnung der GSWT-Technologie. Durch die Nutzung der bereits vorhandenen Abluft oder Zuluft wird die Außenluft auf Wunsch erwärmt oder gekühlt. Kein erhöhter Verbrauch von zusätzlichen Betriebsressourcen im Vergleich zu einer Wärmepumpe. Unter bestimmten Voraussetzungen oder lüftungstechnischen Bedingungen können sogar Rückkühlwerke entfallen, was eine zusätzliche Betriebskostensenkung und Platzeinsparung mit sich bringt. Die GSWT-Technologie erzeugt quasi die vorzuhaltende Heiz- und Elektroleistung. On top sichern Sie sich durch den Einsatz eine keim- und schadstoffübertragungsfreie Wärme- oder Kälterückgewinnung. Austauschgrade von bis zu 80% sind möglich und auch die WRG-Klasse H1 wird erfüllt. Leider spiegelt die Definition der WRG-Klassen nicht die tatsächlich mögliche Effizienz wider. So z. B. gehen die multifunktionalen Erweiterungen der GSWT-Systeme zum Heizen, Kühlen, Freier Kühlung oder Kältemaschinen Rückkühlung nicht in die Berechnung mit ein; z. B. mit einem Bonus-Wert. Auch eine Betrachtung über das gesamte Jahr ist erforderlich.

Retrofit

Nachrüstungen bzw. Sanieren im Bestand bringen abgesehen von der Technik auch oft noch Einbringungsprobleme mit sich. Lässt sich die Lüftungsanlage ohne eine Öffnung oder Vergrößerung der Zugänge einfach sanieren? Ist der Zugang zur Klimazentrale entsprechend zugänglich? Die GSWT-Technologie löst dieses Problem elegant und nachhaltig. Durch die modulare Bauweise und Zerlegbarkeit der einzelnen Wärmetauscher kann SEW auch in schwer zugänglichen Lüftungszentralen die GSWT-Technologie im Bestand installieren. Jede Luftleistung ist mit der GSWT-Technologie möglich. Zur Einbringung reichen die vorhandenen Zentralen-Türen aus. Bauliche Änderungen, wie z. B. das Öffnen der Wände, können damit vermieden werden. Meist kann die Montage im laufenden Betrieb erfolgen.

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Foto von Julia Volk

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