Wie setzt man Wär­me­tau­scher gemäß VDI 6022 ein?

Wärmetauscher in industriellen Anlagen sind sehr sinnvoll.

Wie Wär­me­rück­ge­win­nung funk­tio­niert – und wann sie hygie­nisch sinn­voll ist

Die VDI 6022 gilt als maß­geb­li­che Richt­li­nie für die Hygie­ne in raum­luft­tech­ni­schen Anla­gen. Ihr Ziel ist es, die gesund­heit­lich unbe­denk­li­che Qua­li­tät der Zuluft sicher­zu­stel­len – unab­hän­gig davon, ob es sich um ein Büro­ge­bäu­de, eine Schu­le, ein Hotel oder eine indus­tri­el­le Nut­zung han­delt. Neben Fil­tra­ti­on, War­tung und Inspek­ti­on rückt dabei auch die Wär­me­rück­ge­win­nung zuneh­mend in den Fokus, da sie heu­te fes­ter Bestand­teil ener­gie­ef­fi­zi­en­ter Lüf­tungs­kon­zep­te ist.

Ein zen­tra­les Bau­teil die­ser Wär­me­rück­ge­win­nung ist der soge­nann­te Wär­me­tau­scher. Rich­tig aus­ge­wählt, ein­ge­baut und betrie­ben, kann er sowohl den Ener­gie­ver­brauch sen­ken als auch den ther­mi­schen Kom­fort ver­bes­sern. Gleich­zei­tig stellt er aus hygie­ni­scher Sicht ein sen­si­bles Bau­teil dar, das beson­de­re Auf­merk­sam­keit erfor­dert.

Edelstahl gelötete Plattenwärmetauscher der Firma TZZ GmbH & Co. KG 
Link: https://ttz-phe.com/produkt/zd2
Edel­stahl gelö­te­te Plat­ten­wär­me­tau­scher der Fir­ma TZZ GmbH & Co. KG. Zum Pro­dukt: https://ttz-phe.com/produkt/zd2

Ein Plat­ten­wär­me­tau­scher nutzt die in der Abluft ent­hal­te­ne Wär­me­en­er­gie, um die ein­strö­men­de Außen­luft zu tem­pe­rie­ren. Dabei strö­men Abluft und Zuluft räum­lich getrennt durch das Gerät. Die Wär­me wird über fes­te Trenn­flä­chen oder Spei­cher­me­di­en über­tra­gen, ohne dass sich die Luft­strö­me direkt ver­mi­schen sol­len.

Funktion eines Plattenwärmetauschers. Warme Innenluft gibt Wärme an kältere Außenluft ab und reduziert so Heizkosten.
Sche­ma der Funk­ti­ons­wei­se eines Plat­ten­wär­me­tau­schers

Im Win­ter bedeu­tet das, dass kal­te Außen­luft vor­ge­wärmt wird, bevor sie in die Räu­me gelangt. Im Som­mer kann umge­kehrt küh­le­re Abluft genutzt wer­den, um die war­me Außen­luft zumin­dest teil­wei­se abzu­küh­len. Das senkt den Bedarf an Heiz- oder Kühl­leis­tung und redu­ziert die Betriebs­kos­ten der Anla­ge.

Aus hygie­ni­scher Sicht ist ent­schei­dend, dass die­se Wär­me­über­tra­gung kon­trol­liert erfolgt und kei­ne uner­wünsch­ten Stof­fe wie Gerü­che, Feuch­tig­keit oder Mikro­or­ga­nis­men von der Abluft auf die Zuluft über­tra­gen wer­den.

Unter­schied­li­che Bau­ar­ten fol­gen ver­schie­de­ner hygie­ni­scher Bewer­tung

In der Pra­xis kom­men ver­schie­de­ne Typen von Wär­me­tau­schern zum Ein­satz, die sich sowohl tech­nisch als auch hygie­nisch deut­lich unter­schei­den. Plat­ten­wär­me­tau­scher, die als Kreuz- oder Gegen­strom­wär­me­tau­scher aus­ge­führt sind, gel­ten aus Sicht der VDI 6022 als beson­ders unkri­tisch. Zuluft und Abluft wer­den hier durch fes­te, luft­dich­te Trenn­plat­ten geführt. Eine Stoff­über­tra­gung ist bei ord­nungs­ge­mä­ßer Aus­füh­rung prak­tisch aus­ge­schlos­sen. Die Ober­flä­chen sind meist glatt, gut zugäng­lich und ver­gleichs­wei­se ein­fach zu rei­ni­gen. Aus die­sem Grund wer­den die­se Sys­te­me häu­fig in hygie­nisch anspruchs­vol­len Gebäu­den bevor­zugt.

OP Saal eines Krankenhauses. Mit Plattenwärmetauscher in der Lüftungsanlage.
In Kran­ken­häu­sern bie­ten sich Plat­ten­wär­me­tau­scher an

Rota­ti­ons­wär­me­tau­scher arbei­ten nach einem ande­ren Prin­zip. Ein rotie­ren­des Spei­cher­me­di­um nimmt Wär­me – und je nach Aus­füh­rung auch Feuch­te – aus der Abluft auf und gibt sie an die Zuluft ab. Die­se Bau­art erreicht sehr hohe ener­ge­ti­sche Wir­kungs­gra­de, bringt jedoch hygie­ni­sche Ein­schrän­kun­gen mit sich. Eine voll­stän­di­ge Tren­nung der Luft­strö­me ist tech­nisch nicht mög­lich, sodass eine gewis­se Stoff­über­tra­gung nie ganz aus­ge­schlos­sen wer­den kann. Des­halb müs­sen Rota­ti­ons­wär­me­tau­scher im Kon­text der VDI 6022 immer nut­zungs­ab­hän­gig und kri­tisch bewer­tet wer­den.

Kreis­lauf­ver­bund­sys­te­me stel­len eine wei­te­re Alter­na­ti­ve dar. Hier sind Zu- und Abluft voll­stän­dig getrennt, die Wär­me­über­tra­gung erfolgt über einen geschlos­se­nen Flüs­sig­keits­kreis­lauf. Die­se Sys­te­me sind aus hygie­ni­scher Sicht sehr sicher, da kei­ner­lei Luft­kon­takt besteht. Der ener­ge­ti­sche Wir­kungs­grad ist zwar gerin­ger, dafür sind sie beson­ders geeig­net für Berei­che mit hohen Hygie­ne­an­for­de­run­gen oder räum­lich getrenn­ten Luft­strö­men.

Die Vor­tei­le von Wär­me­tau­schern über­wie­gen die Nach­tei­le

Der Ein­satz von Wär­me­tau­schern ist aus ener­ge­ti­scher Sicht kaum noch weg­zu­den­ken. Sie ermög­li­chen es, hohe Luft­wech­sel­ra­ten ein­zu­hal­ten, ohne gleich­zei­tig den Ener­gie­ver­brauch stark zu erhö­hen. Gera­de vor dem Hin­ter­grund stei­gen­der Ener­gie­prei­se und gesetz­li­cher Effi­zi­enz­an­for­de­run­gen sind sie ein wich­ti­ger Bestand­teil moder­ner Gebäu­de­tech­nik.

Aus Sicht der VDI 6022 gilt jedoch ein­deu­tig: Ener­gie­ef­fi­zi­enz darf nie­mals auf Kos­ten der Hygie­ne gehen. Ein Wär­me­tau­scher ist nur dann sinn­voll, wenn er hygie­nisch ein­wand­frei aus­ge­legt, zugäng­lich, wart­bar und regel­mä­ßig inspi­ziert wird. Wird dies berück­sich­tigt, las­sen sich Ener­gie­ein­spa­rung und hygie­nisch ein­wand­freie Raum­luft pro­blem­los mit­ein­an­der ver­ein­ba­ren.

Edelstahlplattenwärmetauscher längere Ausführung der Firma TZZ GmbH & Co. KG
Edel­stahl­plat­ten­wär­me­tau­scher län­ge­rer Aus­füh­rung der Fir­ma TZZ GmbH & Co. KG

Wär­me­tau­scher sind nicht über­all geeig­net

In klas­si­schen Nicht­wohn­ge­bäu­den wie Büro- und Ver­wal­tungs­ge­bäu­den, Schu­len, Hotels oder Ver­kaufs­flä­chen sind Wär­me­tau­scher in der Regel pro­blem­los ein­setz­bar. Vor­aus­set­zung ist, dass die Abluft kei­ne gesund­heits­ge­fähr­den­den oder stark belas­ten­den Stof­fe ent­hält und der ein­ge­setz­te Wär­me­tau­scher dem Nut­zungs­kon­zept ent­spricht.

Deut­lich kri­ti­scher ist der Ein­satz in hygie­nisch sen­si­blen Berei­chen. Dazu zäh­len unter ande­rem Kran­ken­häu­ser, Pfle­ge­ein­rich­tun­gen, Labo­re oder lebens­mit­tel­ver­ar­bei­ten­de Betrie­be. In sol­chen Anwen­dun­gen sind Stoff- oder Keim­über­tra­gun­gen grund­sätz­lich unzu­läs­sig. Hier kom­men ent­we­der Sys­te­me mit abso­lu­ter Luft­tren­nung zum Ein­satz oder es wird bewusst auf Wär­me­rück­ge­win­nung ver­zich­tet, um hygie­ni­sche Risi­ken aus­zu­schlie­ßen.

Industrielle Raffenerie, die sich bestens für den Einsatz von Wärmetauschern eignet, um Heizenergie zu sparen.
Eine indus­tri­el­le Raf­fi­ne­rie die Wär­me­tau­scher nut­zen kann um Heiz­ener­gie zu redu­zie­ren

Anfor­de­run­gen der VDI 6022 an Wär­me­tau­scher

Die VDI 6022 for­dert, dass alle Bau­tei­le einer RLT-Anla­ge hygie­nege­recht kon­stru­iert sein müs­sen. Für Wär­me­tau­scher bedeu­tet das ins­be­son­de­re, dass sie gut zugäng­lich sind, kei­ne Feuch­te­an­samm­lun­gen zulas­sen und aus Mate­ria­li­en bestehen, die mikro­biel­les Wachs­tum nicht begüns­ti­gen. Kon­den­sat muss sicher abge­führt wer­den, und alle rele­van­ten Flä­chen müs­sen inspi­ziert und gerei­nigt wer­den kön­nen.

Ein Wär­me­tau­scher ist daher kein war­tungs­frei­es Bau­teil, son­dern ein zen­tra­ler Bestand­teil der hygie­ni­schen Gesamt­be­trach­tung einer RLT-Anla­ge.

Wär­me­tau­scher leis­ten einen wich­ti­gen Bei­trag zur Ener­gie­ef­fi­zi­enz moder­ner Lüf­tungs­an­la­gen. Ob sie jedoch auch lang­fris­tig hygie­nisch unbe­denk­lich sind, hängt von der rich­ti­gen Sys­tem­wahl, dem Ein­satz­be­reich und der fach­ge­rech­ten War­tung ab. Die VDI 6022 lie­fert hier­für einen kla­ren Rah­men, der sowohl Pla­nern als auch Betrei­bern Ori­en­tie­rung bie­tet.

Air-Tex unter­stützt bei der hygie­ni­schen Bewer­tung, Inspek­ti­on und Rei­ni­gung von Wär­me­rück­ge­win­nungs­sys­te­men und sorgt dafür, dass Ener­gie­ef­fi­zi­enz und Raum­luft­hy­gie­ne kein Wider­spruch sind, son­dern sich sinn­voll ergän­zen.

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