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Luftentfeuchter

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Definition: ein Gerät zur Reduktion der Luftfeuchtigkeit

Englisch: air dehumidifier

Kategorie: Haustechnik

Autor: Dr. Rüdiger Paschotta

Wie man zitiert; zusätzliche Literatur vorschlagen

Ursprüngliche Erstellung: 27.02.2012; letzte Änderung: 18.07.2016

Luftentfeuchter sind Geräte, die die Luftfeuchtigkeit in einem Raum vermindern, indem sie der Luft Wasserdampf entziehen. Diese Funktion kann erwünscht sein, wenn eine zu hohe Luftfeuchtigkeit zu Problemen führt (etwa durch Schimmelbildung) oder wenn die benötigte Zeitdauer für die Trocknung z. B. von Wäsche oder den Materialien eines neu gebauten Raumes reduziert werden soll. Eine Luftentfeuchtung wird auch in Klimaanlagen vorgenommen, wenn das Wetter im Sommer schwül ist; bei gleicher Lufttemperatur ist der Wohnkomfort dann besser, wenn die Luftfeuchtigkeit abgesenkt ist.

Funktionsprinzipien von Luftentfeuchtern

Die meisten Luftentfeuchter verwenden eines der beiden folgenden Funktionsprinzipien:

Kondensationsprinzip

Luftentfeuchter

Abbildung 1: Ein Kondensations-Luftentfeuchter. Im unteren Bereich befindet sich ein herausnehmbarer Wassertank, der gelegentlich gelehrt werden muss.

Wenn die zu trocknende Luft mit einer kälteren Oberfläche in Berührung kommt, auf der der Taupunkt (→ Luftfeuchtigkeit) unterschritten wird, kondensiert ein Teil des Wasserdampfs. Das entstehende Kondenswasser kann entweder in einem Behälter gesammelt werden, der dann gelegentlich geleert werden muss, oder durch einen Abfluss kontinuierlich abgeleitet werden.

Bei Klimaanlagen zur Kühlung der Raumluft (auch im Auto) kann eine Entfeuchtung quasi als kostenloser Nebeneffekt erzielt werden. Oft wird die Entfeuchtung aber auch verstärkt, indem die Luft zunächst stärker als eigentlich nötig abgekühlt und dann wieder etwas nacherwärmt wird, was natürlich zu einem höheren Energieverbrauch führt.

Kondensations-Entfeuchter enthalten eine Kältemaschine, typischerweise eine elektrisch angetriebene Kompressions­kältemaschine. Deren Abwärme wird verwendet, um die austretende Luft wieder aufzuheizen. Insgesamt wird der Raum etwas erwärmt, da die Menge der Abwärme der Summe der Kälte und der Antriebsenergie ist. Dem Raum wird also genau so viel Wärme zugeführt, wie der aufgenommenen elektrischen Energie entspricht. Eine deutlich erhöhte Luftaustritts­temperatur ist somit ein Zeichen für eine relativ geringe Energieeffizienz.

Kondensations-Entfeuchter eignen sich am besten in nicht zu kalten Räumen, in denen die Luftfeuchtigkeit nicht auf allzu tiefe Werte abgesenkt werden muss.

Kondensations-Entfeuchter sind relativ effektiv, solange die Luftfeuchtigkeit und die Raumtemperatur hoch sind (beispielsweise 70 % und 25 °C). Sie verlieren aber stark an Wirksamkeit, wenn die Luftfeuchtigkeit z. B. unter 50 % absinkt, insbesondere wenn gleichzeitig der Raum deutlich kühler als 20 °C ist. Dann ist nämlich auch die absolute Luftfeuchtigkeit gering, so dass viel mehr Luft abgekühlt werden muss, um ihr eine bestimmte Menge von Feuchtigkeit zu entziehen. Deswegen sind solche Lufttrockner einerseits relativ gut geeignet, um in einem nicht zu kühlen Kellerraum Wäsche zu trocknen, andererseits aber kaum, um im Winter einen unbeheizten Neubau auszutrocknen.

Adsorptionsprinzip

Absorptionstrockner werden benötigt, wenn die Luft sehr trocken werden muss oder wenn die Temperatur für den effektiven Einsatz von Kondensationstrockner zu niedrig liegt.

Luft kann auch getrocknet werden, indem sie in Kontakt mit einem hygroskopischen (wasseranziehenden) Material gebracht wird, das also Wasserdampf gut adsorbieren (anlagern) kann. Hierbei wird dieses Material (z. B. ein Zeolith oder ein Silika-Gel) natürlich zunehmend feucht und verliert entsprechend seine Wirksamkeit. Im einfachsten Fall wird das hygroskopische Material dann durch neues ersetzt, was aber natürlich zu hohen Betriebskosten führt und auch energetisch sehr ungünstig ist. In der Regel kann das Material aber wieder regeneriert werden; insbesondere kann ihm durch Erhitzen das Wasser wieder entzogen (und dabei aufgefangen) werden. Für das Erhitzen wird in der Regel ein Elektro-Heizeinsatz verwendet, der natürlich erhebliche Mengen von Energie benötigt.

Anders als bei Lufttrocknern nach dem Kondensationsprinzip leidet die Effektivität von Adsorptionstrocknern kaum bei geringer Luftfeuchte und Temperatur. Somit ist dieses Verfahren auch für kalte und relativ trockene Räume geeignet. Andererseits ist der Energieverbrauch unter feucht-warmen Bedingungen tendenziell höher als bei Kondensationstrocknern.

Trockner verwenden oder einfach lüften und heizen?

Die Luftfeuchtigkeit in einem Raum kann in der Regel einfach durch Lüften, also durch Ersatz der Innenluft durch frische Außenluft, gesenkt werden – insbesondere wenn die absolute Luftfeuchtigkeit außen deutlich niedriger als innen ist. Dies ist insbesondere an kalten Tagen praktisch immer der Fall. Allerdings führt gerade das Lüften an kalten Tagen zu einem erheblichen Verlust an Wärme, die in beheizten Räumen dann durch Heizwärme ersetzt werden muss. Es stellt sich also die Frage, ob das Lüften oder der Einsatz eines Luftentfeuchters energetisch günstiger ist. Hierzu einige Anhaltspunkte:

Kellerräume durch Lüften trocken zu halten, kann schwierig sein. In manchen Fällen braucht man dafür einen Luftentfeuchter.

Natürlich kann die relative Luftfeuchtigkeit auch schon durch verstärktes Heizen gesenkt werden. Dies wird allerdings insbesondere bei Kellerräumen kaum in Frage kommen, und der Heizwärmebedarf steigt natürlich an.

Verwendung eines Hygrostaten

Jeder Luftentfeuchter sollte unbedingt einen Hygrostaten enthalten, der zumindest das Kälteaggregat automatisch abschalten kann, sobald eine gewisse Luftfeuchtigkeit unterschritten wird. So wird der unnötige Betrieb des Geräts vermieden, zumindest bei sinnvoller Einstellung (z. B. auf 60 % oder 65 % in einem feuchten Kellerraum).

Zahlenbeispiel: Energieeffizienz eines Luftentfeuchters in einem Wohnraum

Ein typischer kleiner Kondensations-Luftentfeuchter kann der Luft nach Herstellerangaben z. B. maximal 12 Liter Wasser pro 24 h entziehen und weist eine elektrische Leistungsaufnahme von 200 W auf. Diese Angabe dürfte für 100 % Luftfeuchtigkeit und eine Raumtemperatur von 20 °C stimmen. Grob geschätzt sinkt die Entfeuchtungsleistung für 80 % Luftfeuchtigkeit auf 9 Liter pro Tag. Hieraus errechnet sich ein elektrischer Energieverbrauch von 0,2 kW · 24 h / 9 kg = 0,53 kWh/kg. Bei Einstellung auf 60 % Luftfeuchte wird es wesentlich mehr sein, z. B. rund 0,8 kWh/kg, und für eine weitere Absenkung der Luftfeuchte (wie auch für niedrigere Raumtemperaturen) steigt der Energiebedarf scharf an, weil die Effektivität des Geräts abnimmt.

Betrachten wir nun den Fall, dass 60 % Luftfeuchtigkeit eingestellt werden in einem auf 20 °C beheizten Wohnraum, und dass 0,8 kWh pro kg entferntem Wasser benötigt werden. Die eingesetzte elektrische Energie wird in Wärme umgewandelt wird, die im Raum bleibt. Zusätzlich fällt die Kondensationsenthalpie von knapp 0,7 kWh/kg als nutzbare Wärme an, da das Wasser im Gerät kondensiert und in flüssiger Form beseitigt wird (meist über das Abwasser). Insgesamt werden also ca. 1,5 kWh Heizwärme pro kg Wasser eingespart gegenüber dem Verzicht auf jegliche Trocknung.

Wenn die elektrische Energie in einem relativ effizienten Gaskraftwerk (50 % Wirkungsgrad inkl. Netzverluste) erzeugt wird, wird für den Betrieb des Luftentfeuchters ungefähr so viel Erdgas verbraucht, wie man in der Heizungsanlage wieder einspart – netto ergibt sich dann also kein Mehrverbrauch. Wenn die Luftfeuchtigkeit im Raum höher eingestellt wird, kann sich sogar netto eine Einsparung ergeben; umgekehrt ergäbe sich ein Mehrverbrauch für eine stärkere Entfeuchtung und/oder niedrigere Raumtemperaturen. Ein Adsorptionstrockner würde ebenfalls tendenziell mehr Strom brauchen.

Wenn wir als Alternative zum Luftentfeuchter bei 0 °C Außentemperatur und 60 % Luftfeuchtigkeit außen lüften, und zwar kontrolliert (mit einem Ventilator, der durch einen Hygrostaten geregelt wird), um wiederum innen die Luftfeuchtigkeit auf 60 % zu begrenzen, haben wir einen Wärmeverlust von ca. 0,9 kWh/kg, der bei einer Gasheizung knapp 1 kWh Erdgasverbrauch verursacht. Hinzu kommt ein allerdings geringfügiger Stromverbrauch für den Ventilator. Wenn eine Lüftungsanlage mit Wärmerückgewinnung zum Einsatz kommt, wird der Wärmeverlust stark reduziert, z. B. auf 0,2 kWh/kg.

Wir sehen also, dass die Entfeuchtung in einem stark feuchtebelasteten Wohnraum, die zusätzlich zur ohnehin nötigen Belüftung gebraucht wird, im Winter mit einem Luftentfeuchter wesentlich energieeffizienter erreicht werden kann als durch eine Erhöhung der Luftmenge, zumindest wenn keine Wärmerückgewinnung erfolgen würde. Wenn die Lüftung unkontrolliert (über Fenster) geschähe, gilt dies erst recht.

Siehe auch: Luftfeuchtigkeit, Lüftungsanlage, Schimmel in Wohnräumen, Klimaanlage, Luftbefeuchter
sowie andere Artikel in der Kategorie Haustechnik

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