Auch für Dachfenster gibt es neuerdings dezentrale Fensterlüfter. Grafik: Velux
Fensterlüfter: Wärmetauscher oder Wärmeregenerator?
Fensterlüfter sind ventilatorbetriebene Anlagen, die meist innerhalb des Fensterrahmens oder im angrenzenden Mauerwerk verbaut sind und dort verbrauchte Luft aus dem Raum ab- und Frischluft von draußen ansaugen. Beide Luftströme fließen durch den Wärmerückgewinner, in dem die Frischluft durch die verbrauchte Abluft berührungslos erwärmt wird.
Kondensatprobleme bei Wärmetauschern
Die Bildung von Kondenswasser innerhalb eines Fensterlüfters lässt sich grundsätzlich kaum vermeiden. Besonders im Winter kondensiert der Wasserdampf aus der warmen Abluft als Feuchtigkeit im Inneren des Gerätes, wenn er dort auf kältere Oberflächen trifft. Die Lüftungssysteme verfügen daher in der Regel über Vorrichtungen zur Abführung des Wassers. Geschieht dies nicht oder nicht ausreichend, so drohen auf Dauer Schimmelbildung im Gerät oder auch Feuchteschäden im angrenzenden Mauerwerk.
Schauen wir uns den Vorgang der Kondensation bei einem typischen Wärmetauscher mal etwas genauer an. In einem solchen Gerät strömt die warme feuchte Raumluft an der (zumindest im Winter) deutlich kälteren Frischluft vorbei. Allerdings sind beide Luftströme durch eine wärmedurchlässige Wand voneinander getrennt. Diese Wand ist logischerweise auf der Abluftseite wärmer als auf der Frischluftseite. Aufgrund dieses Temperaturgefälles kommt es zu dem gewünschten Effekt, dass die Wärme von der einen auf die andere Seite übertragen wird. Vor allem in der kälteren Jahreszeit hat die Trennwand aber auch auf der Abluftseite eine kühlere Oberfläche als die Abluft selbst, und deshalb kommt es dort leider oft zu dem unerwünschten Effekt der Kondensatbildung.
Wärmetauscher produzieren gewissermaßen einen grundsätzlichen Zielkonflikt: Je größer das Temperaturgefälle zwischen Abluft und Trennwand ist, umso besser funktioniert die Wärmerübertragung, aber umso mehr Kondensat fällt auch an. Viele Hersteller von Wärmetauschern drosseln daher bewusst das Leistungsvermögen ihrer Geräte. Man begnügt sich beispielsweise mit einer Wärmerückgewinnungseffizienz von nur 50%, um auf diese Weise die Kondensatbildung einzudämmen.
Wärmeregenerator als Alternative
Einen anderen Weg geht neuerdings der Hersteller Velux. Auf der Messe Dach + Holz 2014 präsentierte er den Prototyp eines Fensterlüfters mit Wärmerückgewinnung für Dachfenster, der bald in den Markt eingeführt werden soll. Das Besondere: Die Wärmerückgewinnung wird bei dieser Neuentwicklung nicht über einen herkömmlichen Wärmetauscher, sondern über einen so genannten Wärmeregenerator realisiert. Bei dieser Variante erfolgt die Wärmeübertragung nicht über eine Trennwand zwischen zwei aneinander vorbei fließenden Luftströmen, sondern über einen Kurzzeit-Wärmespeicher.
Beim Prinzip des Regenerators wird die Wärme nicht kontinuierlich von einem Luftstrom auf den anderen übertragen, sondern zeitversetzt. Im ersten Schritt wird der Wärmespeicher von der Raumabluft durchströmt und erwärmt sich dabei. Anschließend erfolgt ein Richtungswechsel der Luftströmung. Die Ventilatoren saugen für eine Weile keine Raumluft mehr an, sondern stattdessen Frischluft von draußen. Auch diese durchströmt den Speicher und nimmt die gespeicherte Wärme auf. Anschließend wird wieder die Richtung gewechselt und der Prozess wiederholt sich.
Der Vorteil dieser Technik: Es fällt weitaus weniger Kondensat an. Auch wenn durch den Abluftstrom kurzfristig eine hauchdünne Oberflächenfeuchte im Regenerator entstehen sollte, wird diese durch die kurz darauf einströmende Kaltluft aus entgegen gesetzter Richtung schnell wieder weggetrocknet. Bei dem neuen Velux-Produkt erfolgt alle 30 Sekunden ein Richtungswechsel der Ventilatoren. Nach Angaben des Herstellers ermöglicht der Fensterlüfter eine Wärmerückgewinnungseffizienz von bis zu 85%, ohne dass es dabei zu nennenswerten Kondensatproblemen kommt.
