Fünf auf einen Streich

Lüftung, Heizung, Luftreinigung, Entfeuchtung und sogar eine optionale Befeuchtung in einem Gerät – ein Traum für jeden Planer, der sich mit den Widrigkeiten einer energetischen Gebäudesanierung herumzuschlagen hat. Die Integration der Haustechnik in bestehende Gebäudestrukturen – im Besonderen konventionelle Lüftungsanlagen – birgt so ihre Gemeinheiten und Herausforderungen, die sich spürbar auf Baukosten oder Bauzeiten auswirken können. Anlass genug, das Thema Lüftung von einer ganz anderen Seite her anzugehen, befanden die Entwickler bei der 2007 in Cham gegründeten Air-On AG. Auch in der Schweiz ist nämlich eine rege Diskussion in Gange, wie sich die hohe Luftfeuchtigkeit in energetisch sanierten, luftdichten Gebäuden in den Griff bekommen lässt. Immer mehr Bewohner in den Minergie-Thermoskannen fürchten entweder den Schimmel an der Wand, wenn eine Lüftungsanlage fehlt, oder klagen über viel zu trockene Raumluft, wenn eine vorhandene Lüftungsanlage unangemessen hohe Lüftungsraten erzeugt.

Bei ihren Überlegungen, wie das Problem am besten zu lösen ist, kamen die Ingenieure und Physiker von Air-On gemeinsam mit einem leistungsfähigen Netzwerk aus externen Partnern, dem Bundesamt für Energie und der Hochschule Luzern, auf langem und steinigen Weg zu der Erkenntnis, dass ein dezentrales System, das sich den Peltier-Effekt zunutze macht, die größten Erfolgsaussichten haben könnte. (Zur Erklärung: Beim Peltier-Effekt bewirkt ein elektrischer Stromfluss eine Änderung des Wärmetransportes – je nach Vorzeichen des Stromes kann dabei Wärme freigesetzt oder Wärme entzogen werden.) Die Grundlast zur Gebäudebeheizung sollte demnach von einem zentralen System, beispielsweise einer Luft-/Wasser-Wärmepumpe erfolgen. Eine dezentrale thermoelektrische Wärmepumpe sollte dann die Differenz zur gewünschten Raumtemperatur bedarfsgerecht ausgleichen. Das steigert einerseits die Energieeffizienz, andererseits sind dafür keine aufwendigen baulichen Veränderungen nötig, wie zum Beispiel der Einbau einer Fußbodenheizung. Drei Jahre hat es dann insgesamt gedauert, bis eine Lösung gefunden war, die sowohl technisch als auch optisch den selbst gestellten Ansprüchen genügt. Das in einem Referenzprojekt ausführlich getestete Gerät Air-On erfüllt die eingangs beschriebenen fünf Funktionen in einem Gehäuse, das kaum größer ist als ein herkömmlicher Radiator.

Erste Bewährungsprobe

Was im Labor prima funktioniert, muss in der Praxis noch lange nicht das erhoffte Ergebnis bringen. Daher packten die Mitarbeiter von Air-On die Gelegenheit beim Schopf, als die Wohnbaugenossenschaft GEWO in der Ankengasse 2 in Wetzikon die Sanierung und Aufstockung eines Mehrfamilienhauses mit vormals 18 Einheiten plante. Gemäß den Statuten der GEWO- war es zwingend, dabei den Minergie-Standard einzuhalten, was zu der Überlegung zwang, wie sich das Gebäude am besten belüften lässt. Eine konventionelle Lüftung schied aus, weil die geringen Deckenhöhen und Raumgrößen dafür nicht genügend Platz boten. Eine Alternative musste her, und so entschied sich die GEWO, als Versuchskarnickel für das Air-On Gerät herzuhalten, von dessen Leistungsfähigkeit man überzeugt war.

Das Ergebnis hat die Innovationsbereitschaft der GEWO bestätigt und belohnt: Dank der bedarfsabhängig arbeitenden Air-On Geräte, konnte die Luftwechselrate gegenüber herkömmlichen Geräten um 50 bis 70 Prozent reduziert werden, darüber hinaus lassen sich fast die Hälfte der Heizkosten einsparen, da die Temperatur in jedem Raum individuell regelbar ist. In absoluten Zahlen kommt die GEWO bei dem Projekt Ankengasse gemäß neuesten Simulationen statt wie bisher mit 26390 Litern Heizöl nun mit 6 578 Litern Heizöl-Äquivalent aus, was einer Reduzierung um nicht weniger als 75 Prozent entspricht. Unangenehme Gerüche aus der zugeführten Außen- und Raumluft verheddern sich in den eingebauten, dreistufigen Filtersystemen, was ein angenehmes Raumklima bewirkt und die Belastung mit Allergenen, Keimen und Feinstaubpartikeln spürbar senkt.

Effiziente Leistungsfähigkeit

Die Zufuhr der Außenluft erfolgt CO₂-, feuchte- und temperaturgesteuert und liegt zwischen 10 und 60 m³/h. Der beigefügte Anteil an Sekundärluft liegt zwischen 0 und 70 m³/h beziehungsweise bei 80 m³/h. Der auf Minergie ausgelegte Heiz- und Kühlbedarf bewirkt durch das zweistufige, zum Patent angemeldete Thermomodul eine hohe Energieeffizienz. Die Vorlauftemperaturen liegen zwischen 17 und 45 °C (Niedertemperatur), was die Kombination mit einer Fußbodenheizung erlaubt. Die Grundlast des Thermo­moduls dient allein der passiven Wärmeübertragung und erreicht 400 Watt konvektive Heizleistung. Die Spitzenlast wird über die Peltier-Elemente abgedeckt, die bis zu 900 Watt erreichen.

Um den Raum zu kühlen, verfügen die Air-On Geräte über eine Grundlast von 200 Watt; die Spitzenlast decken auch hier die Peltier-Elemente mit einer Leistung von bis zu 430 Watt ab. Die Entfeuchtungsleistung beträgt bis zu 300 g/h. In der Übergangszeit kommt das Zweileitersystem voll zum Tragen, das einen Wärmetransfer von der einen zur anderen Gebäudeseite erlaubt – somit profitieren die Bewohner an der kühlen Nordfassade von den weniger stark zu beheizenden Räumen an der Südfassade. Die zentrale Wärmepumpe wird in dieser Zeit nicht benötigt, lediglich Strom für die Umwälzpumpe ist vonnöten.

Als optionales, fünftes Modul bietet Air-On die (nachrüstbare) Raumbefeuchtung an, die über Ultraschallvernebelung erfolgt und 2 bis 2,5 dl/h leistet. Die Verwendung eines antibakteriellen Kunststoffes, und auf Wunsch Silberionen, stellen die Hygiene sicher. Mit 1000 x 680 x 200 mm passt das in RAL 9016 lackierte Seriengerät unter jedes Fenster. Man sieht es nicht nur kaum, sondern hört auch wenig von ihm – im Automatik-Modus brummt es bei ca. 40 dB(A) vor sich hin, im Nachtmodus stört es mit ≤ 27 dB(A) niemand beim Träumen.

Weitere Infos: http://www.air-on.ch