Lüftungsanlage mit Wärmerückgewinnung im Passivhaus

Die Lüftungsanlage im Passivhaus übernimmt nicht nur die Be- und Entlüftung der Räume, sodass das Lüften durch Öffnen der Fenster entfällt, sondern fungiert zudem auch als Heizung, indem die in der Abluft enthaltene Wärme durch Wärmerückgewinnung den Räumen wieder zugeführt wird. Deshalb wird im Passivhaus kaum oder gar nicht ergänzend geheizt. In allen Räumen herrscht zu jeder Zeit eine sehr gute Luftqualität und eine gleichmäßige Wärme. Ein weiterer Vorteil der Lüftungsanlage mit Wärmetauscher besteht in ihrer Energieeffizienz. Modernste Lüftungstechnik erreicht heute Wärmebereitstellungsgrade zwischen 75 und 90 Prozent oder mehr.

Funktionsweise der Lüftungsanlage mit Wärmerückgewinnung

Die Funktionsweise der Lüftungsanlage mit Wärmerückgewinnung basiert auf der Nutzung der Wärme, die in der Abluft enthalten ist. Diese Abwärme stammt beispielsweise von Personen sowie technischen Geräten wie Herd oder Backofen. Mittels hocheffizienter Wärmetauscher erwärmt die Abluft die kühle Frischluft, so dass auch die frische Zuluft annähernd Raumtemperatur erreicht. Die Zu- und Abluftströme vermischen sich dabei nicht. Dadurch herrscht im Passivhaus ganzjährig an angenehmes, behagliches Raumklima.

Die kühlere Frischluft wird dafür von außen über eine Ansaugstelle von einem Ventilator dem Lüftungsgerät zugeführt. Dort durchströmt sie den Wärmetauscher und wird von der warmen Abluft erwärmt. Laut der Qualitätsstandards des Passivhaus Instituts müssen im Passivhaus bis zu 75 Prozent der Wärme an die Zuluft abgegeben werden.

Die erwärmte Zuluft wird über ein Kanalsystem in die Räume des Wohnbereichs geleitet und zirkuliert in Wohn-, Schlaf-, Arbeits- und Kinderzimmern. Von dort aus gelangt sie über sogenannte Durchstromzonen (Flur) in die Räume des Passivhauses, die besonderer Belastung, beispielsweise mit Feuchtigkeit unterliegen. Dazu gehören vor allem die Küche,  Bäder, WC und Hobbyräume. Hier wird die warme, verbrauchte Luft von einem Ventilator abgesaugt und in den Wärmetauscher befördert, wo sie zur Erwärmung kühler, frischer Luft dient. Die Abluft wird anschließend ins Freie befördert.

Zentrale und dezentrale Lüftungsanlagen mit Wärmetauscher

Für die Lüftung eines Passivhauses stehen verschiedene Varianten zur Auswahl. Besonders empfehlenswert sind kompakte Lüftungsanlagen mit Wärmetauscher, die aus einem zentralen Gerät bestehen und ein Einfamilienhaus oder eine Wohnung vollständig belüften können. Dadurch herrscht im gesamten Bereich eine konstante und kontrollierte Belüftung.
Zentrale Geräte werden im Keller, Hauswirtschaftsraum oder auf dem Dachboden installiert, wo ausreichend Platz für die Anbindung an die Luftkanäle und Schalldämpfer vorhanden ist. Bei In-Floor-Systemen werden die Luftleitungen bereits im Rohbau in die Deckenplatten einbetoniert. Bei On-Floor-Systemen verlaufen die Luftleitungen im Isolieraufbau zwischen Rohboden und Estrich.
Traditionelle Luftleitungssysteme bestehen zumeist aus verzinkten Spiralfalzrohren, die nicht für den Einbau in den Betonboden oder unter dem Estrich geeignet sind. Hier müssen spezielle Kanäle geschaffen werden. Dafür eigenen sich unter anderem abgehängte Decken oder andere Verkleidungen aus Gipskarton, Holz oder anderen Materialien.

Dezentrale Lüftungsanlagen werden in der Regel nur dann verwendet, wenn der Einbau eines zentralen Gerätes nicht möglich ist oder spezielle Bedürfnisse des Nutzers berücksichtigt werden sollen. Mit dezentralen Lüftungsanlagen können nur einzelne Räume belüftet werden. Der Einbau der Anlage erfolgt in der Regel neben dem Fenster oder im Bereich der Fensterbank.

Wartung und Kosten der Lüftungsanlage mit Wärmerückgewinnung

Während durch die Lüftung mit geöffneten Fenstern viel Wärme verloren geht, gewährleistet eine Lüftungsanlage mit Wärmerückgewinnung im Passivhaus eine kontrollierte Belüftung der Räume, bei der kaum Energie verloren geht. Eine Lüftungsanlage spart das 10- bis 20-fache der Energiemenge, die sie verbraucht. Durch eine Luftwechselrate in Wohngebäuden von 0,3 bis 0,4 (Austausch der gesamten Raumluft etwa alle 2,5 bis 3 Stunden) wird neben CO2 und Gerüchen zudem die Feuchtigkeit - immerhin werden pro Person etwa 3 l pro Tag an die Raumluft abgegeben - aus dem Passivhaus geleitet und somit der Bildung von Schimmel vorgebeugt.
Spezielle Pollenfilter oder zusätzliche Filterstufen ermöglichen auch Pollenallergikern ein besseres Durchatmen.

Die Kosten für eine energieeffiziente Lüftungsanlage mit Wärmerückgewinnung wurden vom Institut für Landes- und Stadtentwicklungsforschung und Bauwesen des Landes Nordrhein-Westfalen (ILS NRW) bei bestehenden Passivhäusern auf 65 Euro pro Quadratmeter ermittelt. Andere Angaben liegen niedriger bei 40 bis 60 €/m².
Die Kosten für neue Filter im Wärmetauscher fallen je nach nach Hersteller und Typ sehr unterschiedlich aus. Die Wartung ist unkompliziert und kann von den Eigentümern oder Bewohnern des Passivhauses selbst durchgeführt werden. Neben dem Austausch der Filter im Wärmetauscher sowie des Vorfilters muss der Wärmetauscher regelmäßig gereinigt werden.

Luftbrunnen ergänzt Lüftungsanlage mit Wärmerückgewinung

Um den Nachheizbedarf im Passivhaus zu reduzieren, kann ein sogenannter Luftbrunnen eingebaut werden, der die Wärme des Erdreichs ausnutzt. Der Luftbrunnen befindet sich in einem etwa drei Meter tiefen und ein bis zwei Meter breitem Schacht in der Erde. Die etwa 50 Zentimeter hohe Sohle besteht aus einem Bett aus Kies, auf dem ein zentrales Ansaugrohr mit horizontal verlegten luftdurchlässigen (Drainage-)Rohren installiert wird. Der Schacht wird mit Sand, Kies und Erde gefüllt und kann bepflanzt werden. Durch den Sog der Lüftungsanlage wird die durch alle Schichten hindurch angesaugte Luft gereinigt und erwärmt. Dadurch ist die Zuluft beim Eintritt in das Passivhaus im Winter bereits durch das Erdreich vorgewärmt und im Sommer gekühlt.

Winter  außen -12°C, Erwärmung auf über 0°C
Sommer außen 30 °C, Kühlung auf ca. 16°C

Bei extremen Minusgraden muss die Zuluft zusätzlich elektrisch vorgeheizt werden, um Frostschäden am Wärmetauscher zu vermeiden. Durch den natürlichen Filter aus Kies, Sand und Erde wird die Luft von Schadstoffen wie beispielsweise Ozon und Pollenstaub gereinigt. Zudem wird die Luftfeuchtigkeit auf natürliche Weise reguliert.

Bevor ein Luftbrunnen installiert wird, sollte die Radonbelastung des Bodens geprüft werden. Da Radon radioaktiv ist und Lungenkrebs verursachen kann, muss der Luftbrunnen bei erhöhten Radonwerten zusätzlich abgedichtet werden. Weitere Voraussetzungen für den Einbau eines Luftbrunnens sind ein niedriger Grundwasserspiegel sowie ein sickerfähiger Boden.