LuftkanalnetzDie Auslegung des Luftkanalnetzes sollte mit großer Sorgfalt erfolgen, da die Dimensionierung der Leitungen bzw. Kanäle einen erheblichen Einfluss auf den Energiebedarf hat. Im Sinne der Energieeffizienz und der Hygiene sind runde Kanäle den eckigen Querschnitten vorzuziehen, da die Druckverluste geringer sind, die Luftströmung homogener und sich damit ein geringerer Energiebedarf für den Ventilator ergibt. Eine weitere Quelle für Druckverluste sind Leckage und Undichtigkeiten im Lüftungsnetz, die sowohl bei der Installation aber auch im späteren Betrieb vermieden werden sollten. Durch kurze und gerade, nicht verwinkelte Kanalwege, geringe Strömungsgeschwindigkeiten in Kanälen und Apparaturen (wobei funktionsbedingte Geschwindigkeiten bzw. Druckverluste zu beachten sind) und generell strömungsgünstige Formgebung, lassen sich geringe Druckverluste realisieren
.[3]Die gesamte lufttechnische Anlage ist regelmäßig zu überprüfen und in Augenschein zu nehmen. Die Luftführung ist auf Leckage zu prüfen, um Druckverluste zu reduzieren. Gerade bei Be- und Abluftanlagen ohne Wärmerückgewinnung, entstehen durch die Undichtigkeiten erhebliche Wärmeverluste.
Bedarfsgerechte RegelungIn der Praxis sind Klima- und Lüftungsanlagen oft durch fehlende Kenntnis des Lüftungsvorgangs falsch eingestellt. Eine bedarfsgerechte Regelung des Lüftungssystems kann eine Energieeinsparung von bis zu 30 % erzielen.
„Bei Neuanlagen sollte grundsätzlich der Einsatz einer bedarfsgeregelten Lüftung überprüft werden. Dabei ist immer zwischen dem hygienischen Außenluftanteil und dem Umluftanteil zur Raumluftkonditionierung zu unterscheiden. Ausnahmen bilden Bereiche, wo eine Vermischung von Außen- und Abluft nicht erwünscht ist, z. B. Krankenhäuser. Als Führungsgröße für den hygienischen Außenluftanteil kann der CO2-Gehalt oder die VOC-Verunreinigungen der Raumluft genommen werden. In kleinen Räumen mit einer Belegung von 1 bis 2 Personen sind auch Präsenzmelder einsetzbar. Ist die Raumluftkonditionierung nur über eine Lüftungsanlage möglich, dann sollte hierfür ein möglichst großer Umluftanteil eingesetzt werden. Die Führungsgrößen sind je nach Anlagetyp der Raumwärme- bzw. Kühlbedarf und die Raumluftfeuchte. Bei der Nachrüstungen einer bedarfsgeregelten Lüftung muss das vorhandene Luftverteilnetz auf eine entsprechende Eignung hierfür mit überprüft werden und ggf. Nachrüstungen vorgenommen werden.
“[4]Lassen Sie die Anlage von einem Fachunternehmen überprüfen, ob eine bedarfsabhängige Lüftung der Räume über Präsenzmelder, variable Luftvolumenstromreglung über Luftqualitätssensor möglich ist und der Zu- und Abluftstrom gleich sind.
Instandhaltung und WartungDamit die Klima- und Lüftungstechnik in einem funktionsfähigen und energetisch optimalen Bereich betrieben werden kann, bedarf es einiger technischer und administrativer Maßnahmen.
Eine wichtige Anlagenkomponente sind die Luftfilter. Sie finden ihren Einsatz in der Zu- und Abluft, sowie Außenluft und Fortluft. Sie filtern aus der Außenluft Stäube, Pollen, Ruß, Gase und Partikel. Im Herbst setzen sich Grobfilter am Ansaugkanal leicht mit Laub zu. Wird die Anlage nicht gereinigt, setzen sich die Filter zu und durch die Erhöhung des Widerstandes kann unter Umständen der Filter reißen. Ablagerungen in Luftkanälen reduzieren die Luftführungsquerschnitte. Verschmutzungen bzw. Verschlackungen an Wärmeüberträgern, Ablagerungen oder sogar Verstopfungen an Luftauslässen können eine fehlerhafte Betriebsweise oder sogar Funktionsausfälle verursachen. Folgen der mangelnden oder fehlenden Reinigung sind: negative Belastung der Raumluftqualität durch verminderte Filterleistung, erhöhter Energiebedarf aufgrund des erhöhten Widerstandes und Verkeimung der Luft. Eine Nichtüberprüfung führt auch zu einem extremen Anstieg der Betriebskosten. Ein regelmäßige Reinigung bzw. Austausch der Filter spart kosten, denn die Energiekosten durch Druckverlust betragen 80 % der Gesamtkosten (Strom, Instandhaltung, Entsorgung, Materialbeschaffung)
.[5]Die Instandhaltung der Lüftungsanlage kann mittels Sensorik optimiert werden. Bei Abweichungen der typischen Betriebsform wird automatisch eine Meldung gegeben.
Regelmäßiges Reinigen der Komponenten der Lüftungs- und Klimaanlage. Ein 5 Prozent höherer Luftvolumenstrom ergibt einen erhöhten Stromverbrauch von ca. 17 Prozent. Mindern Sie die Leckagen.
VentilatorDie größten Energieverluste entstehen bei den Elektromotoren. Laut Abbildung betragen sie 30 %. Alte Elektromotoren haben alte Antriebe und verbrauchen mehr Strom. Die Energieeinsparung wird durch den Einbau von Frequenzumrichtern erreicht. Sie passen die Luftmenge kontinuierlich an den jeweiligen Bedarf an. Umpolbare Ventilatorenmotoren regeln die Luftmenge in Stufen und sind nicht so energieeffizient. Bei der Nachrüstung einer Anlage auf eine bedarfsgeregelte Lüftungsanlage muss im Einzelfall das vorhandene Luftverteilnetz auf eine entsprechende Eignung hierfür überprüft werden und ggf. Nachrüstungen vorgenommen werden.
“[6] „Bereits eine automatische Regelung der Leistungsstufe des Ventilators kann dessen Leistungsaufnahme, z. B. um bis zu 50 % senken.
“[7]Bei Neuanlagen ist grundsätzlich eine bedarfsgeregelte Lüftung durch drehzahlgeregelte Ventilatoren zu empfehlen. Ein Austausch des Motors sollte technisch möglich und wirtschaftlich sinnvoll sein. Bei Neuanschaffung ist unbedingt auf die Energieeffizienzklasse des Motors zu achten. Der Wirkungsgrad sollte möglichst hoch sein (IE3 Premium Efficiency oder IE4 Super Premium Efficiency).
Eine generelle Empfehlung für eine bevorzugte Bauart eines Ventilators ist nicht möglich. „Bei der Auswahl muss insbesondere auf den Wirkungsgrad, die Regelbarkeit, stabiles Verhalten im Betriebsbereich und die Geräuschentwicklung geachtet werden. Zusätzlich empfiehlt es sich, nach Möglichkeit Ventilatoren mit direktem Antrieb zu nutzen.
“[8]WärmerückgewinnungDie einfachste Art der Wärmerückgewinnung bei raumluftechnischen Anlagen ist die Rückführung der Abluft in den Raum (Umluftfunktion), sofern die Abluft schadstofffrei ist und eine Feuchteübertragung erlaubt ist. In diesem Fall wird keine, oder nur eine möglichst geringe Menge Außenluft zugeführt. Es werden Außenluft und Abluft gemischt und dem Raum wieder als Zuluft zugeführt. Ist dies nicht möglich, wird häufig ein Wärmerückgewinnungssystem eingesetzt.
Eine energieeffiziente Bauart ist der Rotationswärmeaustauscher. Er gehört zu den Regeneratoren, die einen geringen Platzbedarf haben und auch die Feuchtigkeit der Luft regeln können. Hierbei werden die Luftströme (in/out) nicht getrennt. Es werden also Verunreinigungen und Raumfeuchte von der Abluft auf die Zuluft übertragen.
Werden raumtechnische Anlagen oder Zentralgeräte erneuert oder in Gebäude neu eingebaut, wird die Wärmerückgewinnung zur Pflicht. § 15 der Energieeinsparverordnung fordert, dass sämtliche raumlufttechnische Anlagen ab einem Volumenstrom von 4.000 m³/h Wärmerückgewinnungseinrichtungen haben müssen.