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Wärmerückgewinnung

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Akronym: WRG

Definition: die Rückgewinnung von ursprünglich nicht nutzbarer Abwärme

Englisch: heat recovery

Kategorien: Energieeffizienz, Wärme und Kälte

Autor: Dr. Rüdiger Paschotta

Wie man zitiert; zusätzliche Literatur vorschlagen

Ursprüngliche Erstellung: 21.03.2010; letzte Änderung: 23.12.2014

Der Begriff Wärmerückgewinnung bezeichnet unterschiedliche Verfahren zur Nutzung von Wärme, die sonst als Abwärme verloren ginge. In der Regel erfolgt der Einsatz solcher Verfahren zwecks Erhöhung der Energieeffizienz, die wiederum ökonomische und ökologische Vorteile bringt. Teilweise geht es aber auch um die Vermeidung schädlicher ökologischer Wirkungen von Abwärme.

Beispiele

Wärmerückgewinnung wird in den unterschiedlichsten Situationen praktiziert:

Wärmerückgewinnungsgrad

Den Wärmerückgewinnungsgrad würde man sich im Prinzip einfach vorstellen als den Anteil der Wärme, der wieder einer Nutzung zugeführt werden kann. Jedoch ist die Sachlage oft um einiges komplizierter, als es zunächst aussieht, und zwar aus den folgenden Gründen:

Lüftungsgerät

Abbildung 1: Prinzipieller Aufbau eines Lüftungsgeräts. Es enthält z. B. einen Gegenstrom-Plattenwärmeübertrager und je einen Zuluft- und Abluftventilator. Die Abwärme vom Zuluftventilator wärmt offensichtlich die Zuluft weiter auf. Auch die Abwärme des Abluftventilators gerät über den Wärmeübertrager weitgehend in die Zuluft.

Folgende Begriffe werden in diesem Zusammenhang bei Lüftungsanlagen mit Wärmerückgewinnung häufig verwendet:

Die Quantifizierung des Effekts der Wärmerückgewinnung ist eine komplizierte Angelegenheit. Häufig findet man Angaben, die zumindest extrem unklar sind, weil die Details nicht genügend verstanden wurden.

Da die Bedeutung der Luftfeuchte natürlich von den Umständen abhängt, müssen diese für Spezifikationen natürlich definiert sein. Zu beachten ist auch, dass bei starkem Frost häufig die Außenluft vorgewärmt werden muss, um ein Einfrieren des Wärmeübertragers zu verhindern. Offensichtlich kann dieser Aspekt die Energieeffizienz des Systems deutlich beeinflussen, wird aber in der Regel bei den Angaben von Wärmerückgewinnungsgraden nicht berücksichtigt.

Leider herrscht in der Literatur und auch bei Herstellerangaben eine beträchtliche Verwirrung um diese Begriffe. Beispielsweise werden häufig Rückwärmzahlen verwendet, ohne anzugeben, ob sie sich auf Fortluft oder Außenluft beziehen. Der Begriff Wirkungsgrad wird in diesem Zusammenhang oft besonders unscharf verwendet. Andernorts wird der Wärmerückgewinnungsgrad fälschlich mit der Rückwärmezahl gleichgesetzt. Ein weiteres Problem ist, dass häufig die Messbedingungen (z. B. Luftfeuchtigkeit innen und außen) nicht angegeben sind, was Vergleiche verschiedener Geräte erschwert.

Typische Schwierigkeiten bei der Wärmerückgewinnung

Häufig ist das Temperaturniveau von Abwärme für eine direkte Nutzung zu niedrig. Man benötigt dann eine Wärmepumpe, was den Installationsaufwand erhöht und zusätzliche elektrische Antriebsenergie erforderlich macht.

Wärmerückgewinnung wird oft auch dadurch erschwert, dass anfallende Abwärme zeitlich nicht gut zum Wärmebedarf passt. Beispielsweise fällt bei Haushaltsabwässern die Abwärme oft nur kurzzeitig an. Wenn eine Wärmepumpe diese Abwärme nutzen sollte, müsste sie eine relativ hohe Leistung aufweisen, könnte die meiste Zeit dann aber nicht arbeiten. Wesentlich günstiger ist diesbezüglich die Wärmerückgewinnung bei gleichmäßig laufenden Anlagen wie z. B. Lüftungsanlagen.

Siehe auch: Wärme, Abwärme, Energieeffizienz, Wärmepumpe, Rekuperation
sowie andere Artikel in den Kategorien Energieeffizienz, Wärme und Kälte

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