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Wie funktioniert eine KWL-Anlage

« Die Bedeutung von Luftentfeuchter und -befeuchter bei der kontrollierten Wohnraumlüftung »

Deutsche Eigenheimbesitzer werden im Rahmen umfangreicher Sanierungsprojekte oder während Neubauten nicht selten von der Expertise des Architekten überrascht, dass der Immobilie noch eine Anlage zur Regulierung der Wohnraumlüftung und Luftfeuchtigkeit fehlt. Um die Verwirrung perfekt zu machen, fallen im direkten Anschluss auch gerne noch Fachbegriffe wie KWL (kontrollierte Wohnraumlüftung) und Luftbefeuchter bzw. Luftentfeuchter, weshalb zuweilen Zweifel an der Notwendigkeit jener Systeme gehegt werden. Wie der folgende Beitrag verdeutlichen wird, lassen die gegenwärtigen Bauvorschriften allerdings keine akzeptable Alternative zur Installation einer KWL-Anlage zu, um die Qualität der Raumluft dauerhaft auf einem hohen Niveau zu halten.

Lüften vs. Lüftung

Dabei erfolgte Wohnraumlüftung noch vor wenigen Jahren erheblich simpler: Wer sich in Innenräumen aufhielt und das Bedürfnis nach frischer Luft verspürte, öffnete ein Fenster. Am 1. Februar 2002 änderte sich diese seit Jahrhunderten praktizierte Vorgehensweise mit Inkrafttreten der Energieeinsparverordnung (EnEv) über Nacht. Von da an waren bei Sanierungen und Neubauten umfassende wärmedämmende Installationen vorzunehmen, die die Gebäude hermetisch einschlossen und die natürliche Regulierung der Raumluft durch atmungsaktive Mauerwerke unterbanden. Um die vom Energieministerium im Prinzip gutgemeinten Anregungen zum schonenden Umgang mit natürlichen Ressourcen nicht völlig ad absurdum zu führen, war umweltbewussten Eigenheimbesitzern selbstredend daran gelegen, in den Wintermonaten möglichst selten zu lüften. Dadurch stieg in vielen Wohnräumen die relative Luftfeuchtigkeit jedoch so stark an, dass sich schon bald massive bauliche und gesundheitliche Schäden durch Schimmelpilze einstellten. So verwundert es kaum, dass das Raumklima vielerorts wieder traditionell justiert wurde.

Grundprinzip einer KWL-Anlage
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Der nächste Schachzug der Bundesregierung führt uns schließlich in die Gegenwart: Um sicherzustellen, dass deutsche Fenster dauerhaft geschlossen bleiben, wurden für die private Nutzung automatisierter Lüftungssysteme umfangreiche finanzielle Förderprogramme aufgelegt, deren Gültigkeit bis heute aktiv ist. Die kontrollierte Wohnraumlüftung wird seitdem als beste Alternative angesehen, die Qualität der Raumluft auf einem akzeptablen Level zu halten, was insbesondere bei modernen Passiv- bzw. Energiesparhäusern nicht völlig aus der Luft gegriffen scheint. Von einer ausentwickelten Anlage oder einem perfekten System kann aber keine Rede sein.

Modell-Baukasten für Fortgeschrittene: Moderne KWL-Technik

Die dem zugrunde liegende Ursache ist jedoch weniger darauf zurückzuführen, dass führende Elektrotechnikkonzerne unmotivierte oder inkompetente Ingenieure beschäftigen, sondern eher auf die Tatsache, dass die dabei verwendete Technik bereits vor Jahrzehnten und ursprünglich für industrielle Nutzung konzipiert wurde. So operieren die Hauptaggregate der Lüftungsanlagen dementsprechend reibungslos: Jeweils zwei Zu- und Ableitungen saugen die Raumluft aus den Wohnbereichen ab und ersetzen sie durch bis zu 30 Kubikmeter Frischluft pro Stunde. Das Hauptgerät einer solchen zentralen KWL-Anlage muss daher ein gewisses Volumen aufweisen und wird zumeist in den Kellerräumen installiert und auch von dort gesteuert. Als dessen kleinen Bruder könnte man wiederum die dezentrale KWL-Anlage bezeichnen, die direkt in der Wand verbaut wird und im Wesentlichen die Wirkungsweise klassischer Klimaanlagen aufweist. Beide Systeme haben ihren Nutzen über einen langen Zeitraum nachgewiesen, kommen bei richtiger Pflege sehr langlebig daher und garantieren für eine konstante Luftzirkulation im Gebäudeinneren. Leider scheint den leitenden Beamten des Energieministeriums aber entgangen zu sein, dass es sich dabei um hochspezialisierte Industrie-Lüfter handelt, die sich nur bedingt zum Einsatz in Wohngebäuden eignen. So benötigt diese Technologie zahlreiche Hilfssysteme, um als kontrollierte Wohnraumlüftung fungieren zu können, was zum einen die Kosten nach oben treibt und darüber hinaus höhere Ausfallzeiten provoziert. Geräten, die zur Regulierung der Luftfeuchtigkeit eingesetzt werden, fällt in diesem Zusammenhang eine Schlüsselrolle zu.

KWL-Anlage im Keller
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Ganzjährig vonnöten: Luftentfeuchter

Schließlich kann die KWL-Technik bis heute nur dann wirksam Energie sparen, wenn Eigenheimbesitzer ihre Fenster weitgehend geschlossen halten. Was den Beratern der Regierung aber auch schon in der Planungsphase hätte auffallen können, betrifft die Eigenart von Lebewesen, Kohlenstoffdioxid und damit auch eine gewisse Flüssigkeitsmenge auszuatmen, welche sich in der Luft beengter Wohngebäude viel höher konzentrieren, als dies in großzügig dimensionierten Produktionshallen der Fall ist. So weist die optimale Raumluft eine durchschnittliche Luftfeuchte von 40-60 Prozent auf, wenngleich sie in Funktionsräumen (Küche und Bad) schon mal kurzfristig auf 75% ansteigen darf, welche sich letztlich nur mithilfe von Luftentfeuchtern erzielen lässt. Um dieser Aufgabenstellung in vollem Umfang nachkommen zu können, lassen sich die Geräte in der Regel mobil nutzen, also frei in der Wohnung platzieren. Der entscheidender Faktor dafür, dass moderne Luftentfeuchter quasi konkurrenzlos blieben, lässt sich jedoch auf deren Wirkungsweise zurückführen: Ein einfacher Lüfter saugt einen beständigen Luftstrom ins Geräteinnere und führt diesen über eine mit chemischen Kältemitteln gekühlte Oberfläche. So wird die in der Luft enthaltene Feuchtigkeit durch Kondensation gebunden und im Auffangbehälter gesammelt. An heißen Tagen lässt sich dieser natürliche Effekt auch an der Außenseite gekühlter Bierflaschen beobachten, weshalb Luftentfeuchter ausgesprochen wenig Energie benötigen. Ihren Part zur Verbesserung der KWL-Anlage erfüllen die energieeffizienten Geräte damit optimal, decken aber auch erst die Hälfte der Problematik mit der Luftfeuchtigkeit ab.

                   Luftentfeuchter Dehumid 9                Luftentfeuchter Dehumid HP 50

Angenehmes Raumklima in der Heizperiode dank Luftbefeuchtern

An dieser Stelle kommen Luftbefeuchter ins Spiel, denen fast ausschließlich in den Wintermonaten eine tragende Rolle im System der kontrollierten Wohnraumlüftung zufällt. Schließlich erhöhen herkömmliche Heizkörper nicht nur die Temperatur der Luft, sondern entziehen ihr zugleich einen großen Teil der darin gebundenen Feuchtigkeit, woraus die klassische „Heizungsluft“ resultiert. Setzt man sich dieser über einen längeren Zeitraum aus, stellen sich die üblichen Beschwerden jener Jahreszeit fast automatisch ein: Erhöhter Flüssigkeitsbedarf durch austrocknende Schleimhäute, was in der Folge das Immunsystem schwächt und zu Kopfschmerzen führt. Luftbefeuchter wirken jenem Umstand entgegen, indem sie dasselbe Verdunstungs-Prinzip wie herkömmliche Klimatechnik-Geräte nutzen. So befindet sich im Inneren des Gerätes eine luftdurchlässige und befeuchtete Oberfläche, die einem beständigem Luftstrom ausgesetzt wird. Das dabei freigesetzte Wasser-Luft-Gemisch reguliert jedoch nicht nur den Wert der relativen Luftfeuchte, sondern bindet darüber hinaus Hausstaub und Pollen, was besonders für Allergiker einen nicht unerheblichen Anstieg der Lebensqualität nach sich zieht. Zwei weitere Pluspunkte sind uns bereits im Zusammenhang mit Luftentfeuchtern begegnet und beziehen sich auf die Mobilität der Geräte sowie ihren niedrigen Energiebedarf (mit einer Leistungsaufnahme von nur 25 Watt lassen sich stündlich 140 Kubikmeter Raumluft optimieren). Um mithilfe einer KWL-Anlage das perfekte Raumklima zu erzeugen, sind jedoch noch weitere Bauteile vonnöten.

Luftbefeuchter B 280         Luftbefeuchter B 250

Luftfilter: Bodyguard der KWL-Anlage

Dies bezieht sich zunächst auf Kunststoff- oder Biofilter, die in den Luftkanal des Hauptaggregats eingesetzt werden, um die Wohnung insekten- und schadstofffrei zu halten. Sparfüchse dürfte in diesem Zusammenhang erfreuen, dass die Filter sehr günstig (meist im einstelligen Euro-Bereich) vertrieben werden. Allerdings gilt es zu berücksichtigen, dass sie in Umgebungen mit erhöhter Feinstaubbelastung (also vor allem in Großstädten) recht häufig ausgetauscht werden müssen.

Ein anderes Bauteil minderte die Befürchtung vieler Verbraucher, dass die Temperatur in der Wohnung durch kontrollierte Wohnraumlüftung so stark absinken könnte, dass die Heizungsanlage anschließend höher eingestellt werden müsste: die Wärmepumpe bzw. der Wärmetauscher. Diese Systeme operieren sowohl in der Zu- als auch der Ableitung der KWL-Anlage und entziehen der Abluft Wärme, um sie auf die Zuluft zu übertragen. Dass die dabei entstehenden Wärmeverluste mit unter 10 Prozent so niedrig ausfallen, ist auch darauf zurückzuführen, dass die Hersteller bei der Entwicklung der Wärmetauscher auf Erfahrungswerte zurückgreifen konnten, da ähnliche Bauteile in der Klimatechnik schon jahrelang zum Einsatz kamen.

Möglicher Aufbau
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Die Hoffnung stirbt zuletzt

„Ideen für technischen Fortschritt sind immer nur so gut, wie sie von den handelnden Personen umgesetzt werden.“ Heisenberg bezog sich mit dieser Aussage seinerzeit auf die Kernphysik und dessen Waffentauglichkeit, die nicht Ziel seiner Grundlagenforschung gewesen war. Im 21. Jahrhundert lässt sich seine Erkenntnis problemlos auf die kontrollierte Wohnraumlüftung anwenden, die zweifelsfrei zu noblen Zwecken konzipiert wurde. An der Funktionalität mangelt es ebenso wenig: Mit der KWL-Technik lässt sich das Raumklima inklusive der Luftfeuchtigkeit optimal beeinflussen. Kritische Techniker wiesen aber bereits vor dem Inkrafttreten der Energieeinsparverordnung darauf hin, dass es zum Zwecke des Energiesparens wenig zielführend sei, manuelle Tätigkeiten durch maschinelle (!) zu ersetzen. Und da die Förderung der Bundesregierung ausschließlich zur finanziellen Entlastung der Verbraucher beitragen sollte, wurde die Weiterentwicklung der Technik nachhaltig verzögert. So sind deutsche Eigenheimbesitzer noch immer auf Systeme angewiesen, die in der heutigen Form nur stark eingeschränkt zukunftsfähig erscheinen.

Smart Home
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Was nur noch weiter verstört, wenn man berücksichtigt, dass der Technologie einiges an Entwicklungspotential innewohnt: Die Wirkungsweise der Geräte unterscheidet sich nur in Nuancen von modernen Klimaanlagen, weshalb sich die beiden Systeme leicht miteinander verschmelzen lassen. Darüber hinaus beinhalten ihre technischen Vorzüge die Option, im Rahmen der Smart-Home-Technologie vollautomatisch wirken zu können. Einen wirklichen Beitrag zum schonenden Umgang mit Ressourcen wird die Lüftung aber erst dann leisten können, wenn sich die Anlagen mittels regenerativer Energiequellen antreiben lassen, wozu nur eine leichte Modifikation der heutigen Systeme vonnöten wäre. So lässt zumindest die Tatsache, dass all diese Optionen schon in der Planungsphase der Anlagen berücksichtigt wurden, darauf hoffen, dass die deutschen Volksvertreter langfristig doch noch wissen, was sie tun.