Bei einer Lüftungsanlage wird kontinuierlich aufbereitete Raumluft als Abluft aus dem Gebäude abgeführt. Gleichzeitig muss Außenluft angesaugt und auf die gewünschten Zuluftbedingungen gebracht werden. Ohne Wärmerückgewinnung würde dabei ein erheblicher Teil der bereits eingesetzten thermischen Energie ungenutzt verloren gehen.

Eine Wärmerückgewinnung – häufig kurz WRG genannt – nutzt einen Teil dieser Energie, indem Wärme zwischen Abluft und Außenluft übertragen wird. Dadurch kann der zusätzliche Heiz- oder Kühlbedarf der RLT-Anlage deutlich reduziert werden.

Für RLT-Geräte stehen unterschiedliche Systeme zur Verfügung. Zu den häufig eingesetzten Lösungen gehören Plattenwärmeübertrager, Rotationswärmeübertrager und Kreislaufverbundsysteme. Sie verfolgen dasselbe grundlegende Ziel, unterscheiden sich jedoch deutlich in Aufbau, Lufttrennung, Platzbedarf und möglichen Einsatzbereichen.

Wie funktioniert Wärmerückgewinnung in einem RLT-Gerät?

Das Grundprinzip lässt sich am Winterbetrieb besonders einfach erklären: Die aus einem Gebäude abgeführte Abluft ist in der Regel wärmer als die angesaugte Außenluft.

In der Wärmerückgewinnung wird ein Teil dieser thermischen Energie von der Abluft auf die kalte Außenluft übertragen. Die Außenluft wird dadurch vorgewärmt, bevor sie anschließend bei Bedarf weiter erwärmt und als Zuluft in das Gebäude eingebracht wird.

Das Heizregister muss dadurch eine geringere Temperaturdifferenz überwinden. Der erforderliche zusätzliche Heizenergiebedarf kann entsprechend sinken.

Das Prinzip kann auch im Kühlfall genutzt werden. Ist die Abluft kühler als die warme Außenluft, kann thermische Energie in umgekehrter Richtung übertragen werden. Die Außenluft wird dadurch vorgekühlt und die nachfolgende Kältetechnik entlastet.

Wärmerückgewinnung ist deshalb nicht nur für den Winterbetrieb relevant. Richtig ausgelegt kann sie sowohl den Heiz- als auch den Kühlbetrieb einer RLT-Anlage energetisch unterstützen.

Welche Systeme zur Wärmerückgewinnung gibt es?

Die Energieübertragung zwischen Ab- und Außenluft kann auf unterschiedliche Weise erfolgen. Bei RLT-Geräten werden insbesondere folgende Systeme eingesetzt:

• Platten- und Gegenstromwärmeübertrager
• Rotationswärmeübertrager
• Kreislaufverbundsysteme (KVS)

Die Systeme unterscheiden sich nicht nur in ihrer Konstruktion. Auch die räumliche Anordnung von Zu- und Abluft, die gewünschte Trennung der Luftströme, Druckverluste, Feuchteübertragung und die Anforderungen der jeweiligen Anwendung spielen bei der Auswahl eine Rolle.

Deshalb gibt es nicht das eine Wärmerückgewinnungssystem, das für jede RLT-Anlage gleichermaßen geeignet ist.

Wie funktioniert ein Plattenwärmeübertrager?

Bei einem Plattenwärmeübertrager strömen Außen- und Abluft durch voneinander getrennte Kanäle. Zwischen den Luftströmen befinden sich dünne Übertragungsflächen, über die thermische Energie übertragen wird.

Die Luftströme werden dabei durch die Platten voneinander getrennt. Die Wärme wird über die Trennflächen von einem Luftstrom auf den anderen übertragen.

Je nach Bauweise können die Luftströme beispielsweise im Kreuzstrom oder Gegenstrom geführt werden. Auch Kombinationen beziehungsweise mehrstufige Ausführungen wie Doppelplattentauscher sind möglich.

Plattenwärmeübertrager besitzen für die eigentliche Wärmeübertragung keine beweglichen Bauteile. Das macht das Grundprinzip mechanisch vergleichsweise einfach und robust.

Bei der HANSA Blue Line kommen unterschiedliche Ausführungen zum Einsatz. Die Varianten PT, DPT und GS arbeiten mit Platten- beziehungsweise Gegenstromwärmeübertragern und können projektspezifisch entsprechend der benötigten Luftführung und Leistung ausgelegt werden. DPT ist dabei der Doppelplattentauscher, hier werden zwei Kreuzstromplattentauscher hintereinander geschaltet. Dadurch ergibt sich ein hoher Wirkungsgrad bei paralleler Luftführung.

Wie funktioniert ein Rotationswärmeübertrager?

Ein Rotationswärmeübertrager, häufig kurz Rotor genannt, arbeitet nach einem anderen Prinzip.

Ein rotierender Wärmespeicher befindet sich abwechselnd im Abluft- und Außenluftstrom. Beim Durchströmen der warmen Abluft nimmt die Speichermasse thermische Energie auf. Durch die Rotation gelangt sie anschließend in den Außenluftstrom und gibt dort einen Teil dieser Energie wieder ab.

Dieser Vorgang wiederholt sich kontinuierlich.

Abhängig von Material und Beschichtung können Rotoren neben Wärme auch Feuchtigkeit übertragen. Das kann bei bestimmten Klimatisierungsaufgaben energetische Vorteile bieten.

Die Leistung lässt sich unter anderem über die Rotordrehzahl beeinflussen. Dadurch kann die Energierückgewinnung an unterschiedliche Betriebszustände angepasst werden.

Es gibt spezielle Rotoren, mit denen Luft stark entfeuchtet werden kann. Diese Technik wird z.B. in der Batteriefertigung eingesetzt, wo die eingebrachte Luft sehr trocken sein muss.

Bei einem Rotor können die Luftströme nicht voneinander getrennt werden, es findet am Rotor immer eine Luftübertragung von der Seite mit dem höheren Druck auf die andere Luftstrecke statt.

Im Gegensatz zu einem Plattenwärmeübertrager wird der Rotor mechanisch beansprucht und die mechanisch beanspruchten Komponenten verschleißen. Zu nennen sind hier der Antriebsriemen, der Motor, die Dichtungen und die Rotorlagerung. Herausfordernd ist auch die Regelung im Anfahrbetrieb, weil durch unausgeglichene Volumenströme und Druckverhältnisse der Rotor verkanten kann und nicht anläuft.

HANSA setzt Rotationswärmeübertrager beispielsweise bei der Blue Line eco-R ein. Das System eignet sich insbesondere für Anwendungen mit hohen Luftleistungen, sofern die Anforderungen an die Luftqualität und die zulässige Übertragung zwischen den Luftströmen dies erlauben.

Wie funktioniert ein Kreislaufverbundsystem?

Ein Kreislaufverbundsystem, kurz KVS, ermöglicht die Wärmerückgewinnung, ohne dass Zu- und Abluft direkt an derselben Stelle zusammengeführt werden müssen.

In beiden Luftströmen befindet sich jeweils ein Wärmeübertrager. Diese Wärmeübertrager sind über einen hydraulischen Kreislauf miteinander verbunden. Als Wärmeträger wird eine Sole eingesetzt.

Im Heizfall nimmt der Wärmeträger Energie aus der warmen Abluft auf. Über Rohrleitungen wird diese Energie zum Wärmeübertrager im Außenluftstrom transportiert und dort wieder abgegeben.

Dadurch können Außen- und Abluftbereiche räumlich voneinander getrennt angeordnet werden.

Ein KVS ist deshalb besonders interessant, wenn eine konsequente Trennung der Luftströme erforderlich ist oder Zu- und Abluftgeräte aus baulichen Gründen nicht unmittelbar nebeneinander angeordnet werden können. Zu berücksichtigen ist dabei immer, dass die erforderlichen Register für einen guten Übertragungswirkungsgrad sehr groß sein müssen und dadurch der Druckverlust der Register in der Regel höher ist als bei Rotor- oder Plattenwärmeübertrager. Damit ist dann auch die Stromaufnahme der Ventilatoren höher. Dazu kommt noch die Stromaufnahme der Solepumpe. Deshalb sollte dieses System bevorzugt dort eingesetzt werden, wo eine Trennung der Volumenströme notwendig ist.

Bei den HANSA Blue Line KVS Geräten wird die Wärmerückgewinnung mit der etaHydro Hydraulikstation kombiniert. Dabei wird die Pumpleistung des Solekreislaufs energieeffizient unter Berücksichtigung der zurückgewonnenen Energie und der Luftvolumenströme geregelt.

Was unterscheidet, ganz kurz zusammengefasst, Plattenwärmeübertrager, Rotor und KVS?

Alle drei Systeme übertragen thermische Energie zwischen Ab- und Außenluft. Die technischen Voraussetzungen dafür unterscheiden sich jedoch deutlich.

Ein Plattenwärmeübertrager ermöglicht die Wärmeübertragung über feste Trennflächen. Die beiden Luftströme werden innerhalb des Wärmeübertragers voneinander getrennt geführt.

Ein Rotationswärmeübertrager besitzt dagegen eine rotierende Speichermasse, die abwechselnd durch beide Luftströme geführt wird. Je nach Ausführung kann neben Wärme auch Feuchtigkeit übertragen werden.

Beim Kreislaufverbundsystem erfolgt die Energieübertragung über einen hydraulischen Zwischenkreislauf. Dadurch können die Luftströme vollständig räumlich voneinander getrennt werden.

Diese Unterschiede beeinflussen, welches System für eine konkrete RLT-Anlage sinnvoll ist.

Welche Rolle spielt die Feuchterückgewinnung?

Bei der Energierückgewinnung kann neben fühlbarer Wärme unter bestimmten Voraussetzungen auch Feuchtigkeit übertragen werden.

Besonders bei entsprechend ausgeführten Rotationswärmeübertragern, aber auch bei Plattentauschern, z.B. der Vapobloc der Firma Polyblock, kann eine Übertragung von Feuchte zwischen den Luftströmen gezielt genutzt werden.

Ob dies erwünscht ist, hängt von der Anwendung ab. In manchen Gebäuden kann die Feuchterückgewinnung im Winter dazu beitragen, ein zu starkes Austrocknen der Zuluft zu begrenzen. In anderen Anwendungen muss eine Übertragung von Feuchtigkeit oder Stoffen zwischen den Luftströmen möglichst vermieden werden. Aber auch im Sommer ergeben sich Vorteile, indem die feuchte Außenluft in der WRG entfeuchtet wird und dann, wenn für die Luft in einem nachgeschalteten Kälteregister weiter entfeuchtet werden muss (Entfeuchtung über Kondensation), die Leistung dafür reduziert wird.

Deshalb muss bereits bei der Auswahl des Wärmerückgewinnungssystems berücksichtigt werden, welche Anforderungen an Luftqualität, Feuchtigkeit und Trennung der Luftströme bestehen.

Kann Wärmerückgewinnung auch beim Kühlen helfen?

Wärmerückgewinnung wird häufig zunächst mit dem Winterbetrieb verbunden. Das gleiche Grundprinzip kann jedoch auch im Sommer genutzt werden.

Ist die Außenluft wärmer als die Abluft, kann ein Teil der thermischen Energie aus der Außenluft auf die kühlere Abluft übertragen werden. Die Außenluft gelangt dadurch bereits vorgekühlt zu den nachfolgenden Komponenten.

Dadurch kann die erforderliche Leistung der Kältetechnik reduziert werden.

Noch weiter lässt sich dieses Prinzip beispielsweise mit einer indirekten adiabaten Kühlung nutzen. Beim HANSA Blue Line ASB+ wird die Abluft durch Befeuchtung abgekühlt. Über einen Doppelplatten- Wärmeübertrager kann dieses zusätzliche Kühlpotenzial anschließend zur Abkühlung der Außenluft genutzt werden, ohne dass die Zuluft dabei direkt befeuchtet wird.

Bei der energetischen Bewertung einer indirekten Verdunstungskühlung sollte allerdings nicht nur die eingesparte Kälteenergie betrachtet werden. Auch der erforderliche Wasserverbrauch gehört in die Gesamtbetrachtung. Insbesondere bei begrenzter Wasserverfügbarkeit müssen Energieeinsparung, Wasserbedarf und die konkreten klimatischen Bedingungen des Standorts gegeneinander abgewogen werden.

Wie wird das passende Wärmerückgewinnungssystem ausgewählt?

Welches System für ein RLT-Gerät geeignet ist, lässt sich nicht allein über einen möglichst hohen Rückgewinnungsgrad entscheiden.

Bei der Auswahl müssen verschiedene Anforderungen gemeinsam betrachtet werden:

• erforderlicher Luftvolumenstrom
• Temperatur- und Feuchtebedingungen
• Anforderungen an die Trennung von Zu- und Abluft
• zulässige Übertragung von Feuchtigkeit oder Stoffen
• Druckverluste und elektrische Hilfsenergie
• verfügbarer Platz und mögliche Luftführung
• Hygieneanforderungen
• Regelbarkeit bei unterschiedlichen Betriebszuständen
• Wartungs- und Reinigungsmöglichkeiten
• Investitions- und Betriebskosten

Ein energetisch gutes System muss deshalb immer im Zusammenhang mit der gesamten RLT-Anlage betrachtet werden. Ein hoher thermischer Nutzen allein reicht nicht aus, wenn dafür beispielsweise unverhältnismäßig hohe Druckverluste oder andere Nachteile entstehen.

Bei individuell konfigurierten HANSA Blue Line Geräten kann die Wärmerückgewinnung entsprechend der jeweiligen Projektanforderungen ausgelegt werden. Zur Verfügung stehen unter anderem Platten- und Gegenstromwärmeübertrager, Rotationswärmeübertrager sowie Kreislaufverbundsysteme.

Eine Life-Cycle-Betrachtung ermöglicht es, unterschiedliche Gerätekonzepte unter realistischen Betriebsbedingungen miteinander zu vergleichen und die energetischen Auswirkungen über einen längeren Zeitraum abzuschätzen.

HANSA nutzt hierfür ein vom Herstellerverband RLT-Geräte entwickeltes Berechnungsverfahren, das in das Geräteauslegungsprogramm AIRCALC integriert ist. Damit kann bereits während der Geräteauslegung der voraussichtliche Energieverbrauch unterschiedlicher Systemkonfigurationen abgeschätzt werden.

Damit schließt sich der Kreis bei der Auswahl der Wärmerückgewinnung: Nicht der höchste Einzelwert entscheidet, sondern die energetisch und technisch passende Lösung im Gesamtsystem.

RLT-Geräte müssen die Außenluft je nach Jahreszeit und Anwendung auf sehr unterschiedliche Zuluftbedingungen bringen. Im Winter wird häufig Wärme benötigt, während im Sommer eine Kühlung erforderlich sein kann. Moderne Kältetechnik kann beide Aufgaben übernehmen.

Wird ein Kältekreislauf reversibel ausgeführt, kann er sowohl Kälte als auch Wärme bereitstellen. Damit lässt sich dieselbe Anlagentechnik im Sommer zur Kühlung und im Winter als Wärmepumpe zur Wärmebereitstellung nutzen.

Für ein RLT-Gerät gibt es dabei unterschiedliche technische Konzepte. Kälte und Wärme können extern erzeugt und über wassergeführte Register übertragen werden. Eine externe Kälteanlage kann außerdem mit einem Direktverdampfer im RLT-Gerät verbunden werden. Eine weitere Möglichkeit besteht darin, die Kälte- beziehungsweise Wärmepumpentechnik direkt komplett in das RLT-Gerät zu integrieren.

Welche Variante geeignet ist, hängt vom gesamten Anlagenkonzept ab. Heiz- und Kühlleistung, Temperaturniveaus, Wärmerückgewinnung, Platzbedarf, Regelbarkeit, Energieverbrauch und die vorhandene technische Infrastruktur müssen gemeinsam betrachtet werden.

Warum benötigen RLT-Geräte Wärme und Kälte?

Die angesaugte Außenluft besitzt im Jahresverlauf sehr unterschiedliche Temperaturen. Damit sie als Zuluft in ein Gebäude eingebracht werden kann, muss ihr Zustand entsprechend den Anforderungen des Gebäudes oder Prozesses angepasst werden.

Im Winter muss die Außenluft in der Regel erwärmt werden. Ein Teil der dafür erforderlichen Energie kann über die Wärmerückgewinnung aus der Abluft zurückgewonnen werden. Reicht diese Energie nicht aus, muss zusätzliche Wärme bereitgestellt werden.

Im Sommer kann sich die Situation umkehren. Hohe Außentemperaturen, Sonneneinstrahlung, Personen und technische Anlagen können dazu führen, dass Kühlung erforderlich wird. Das RLT-Gerät muss der Luft dann thermische Energie entziehen.

Deshalb ist es sinnvoll, die Wärme- und Kältebereitstellung nicht als zwei vollständig getrennte Aufgaben zu betrachten. Ein reversibler Kältekreislauf kann je nach Ausführung beide Funktionen übernehmen.

Wie können Wärme und Kälte für ein RLT-Gerät bereitgestellt werden?

Für die thermische Luftaufbereitung stehen verschiedene Systemkonzepte zur Verfügung. Grundsätzlich muss dabei zwischen der Erzeugung von Wärme beziehungsweise Kälte und der Übertragung dieser Energie auf die Luft unterschieden werden.

Typische Möglichkeiten sind:

• externe Wärme- und Kälteerzeugung mit wassergeführten Registern im RLT-Gerät
• externe Kälteanlage mit einem Direktverdampfer im RLT-Gerät
• direkt in das RLT-Gerät integrierte Kältetechnik
• reversible Kälteanlagen beziehungsweise Wärmepumpen für Heiz- und Kühlbetrieb

Diese Varianten schließen sich nicht grundsätzlich gegenseitig aus. Abhängig vom Projekt können unterschiedliche Wärme- und Kältequellen sowie verschiedene Register und Betriebsarten miteinander kombiniert werden.

Wie funktionieren Heiz- und Kühlregister im RLT-Gerät?

Heiz- und Kühlregister sind Wärmeübertrager, über die thermische Energie zwischen einem Medium und dem Luftstrom übertragen wird.

Bei einem Heizregister gibt das durchströmende Medium Wärme an die Luft ab. Bei einem Kühlregister wird der Luft dagegen Wärme entzogen. Als Medium können beispielsweise Wasser beziehungsweise Wasser-Glykol-Gemische eingesetzt werden.

Die erforderliche Leistung eines Registers hängt unter anderem vom Luftvolumenstrom, den Ein- und Austrittstemperaturen, dem Temperaturniveau des Mediums und der Wärmeübertragungsfläche ab.

Gleichzeitig verursacht ein Register einen luftseitigen Druckverlust. Dieser muss von den Ventilatoren überwunden werden und beeinflusst damit deren elektrischen Energiebedarf. Registergröße, Leistung und Druckverlust müssen deshalb gemeinsam betrachtet werden.

Wie funktioniert eine externe Kälte- und Wärmeversorgung?

Bei einer externen Versorgung werden Wärme und Kälte außerhalb des RLT-Geräts erzeugt. Über einen hydraulischen Kreislauf gelangen warmes oder kaltes Wasser beziehungsweise geeignete Wasser-Glykol-Gemische zu den Registern im Gerät.

Dieses Konzept ist insbesondere dann naheliegend, wenn ein Gebäude bereits über eine zentrale Wärme- oder Kälteversorgung verfügt oder mehrere Verbraucher gemeinsam versorgt werden sollen.

Das RLT-Gerät benötigt in diesem Fall keine eigene vollständige Kälteerzeugung. Trotzdem müssen Register, Hydraulik und Regelung exakt auf die verfügbaren Temperaturen und die erforderlichen Leistungen abgestimmt werden.

Die energetische Qualität hängt damit nicht allein vom RLT-Gerät ab, sondern ebenso von der Effizienz der externen Erzeugung, der Verteilung und den tatsächlich zur Verfügung stehenden Temperaturniveaus.

Wie funktioniert eine externe Kälteanlage mit Direktverdampfer?

Eine externe Kälteanlage muss nicht zwangsläufig über einen Kaltwasserkreislauf mit dem RLT-Gerät verbunden sein. Möglich ist auch ein Direktverdampfer im RLT-Gerät.

Dabei ist das im Luftstrom angeordnete Register unmittelbar Bestandteil des Kältemittelkreislaufs. Das Kältemittel verdampft im Wärmeübertrager und nimmt dabei Wärme aus der durchströmenden Luft auf.

Weitere Komponenten der Kälteanlage können außerhalb des RLT-Geräts angeordnet sein. Zwischen Kälteanlage und RLT-Gerät verlaufen in diesem Fall Kältemittelleitungen statt eines Kaltwasserkreislaufs.

Damit wird deutlich: Die Begriffe externe Kälteanlage und Kaltwasserregister beschreiben nicht dasselbe Konzept. Auch eine externe Kälteanlage kann direkt mit einem im RLT-Gerät eingebauten Kältemittelregister verbunden werden.

Wie funktioniert integrierte Kältetechnik im RLT-Gerät?

Eine weitere Möglichkeit besteht darin, alle Komponenten des Kältekreislaufs direkt in das RLT-Gerät zu integrieren. Luft- und Kältetechnik werden dann gemeinsam als System ausgelegt.

Zum Kältekreislauf gehören unter anderem Verdichter, Verdampfer, Verflüssiger, Expansionsorgan, Kältemittel sowie die erforderliche Sicherheits- und Regelungstechnik.

Ein Vorteil der Integration besteht darin, dass Luftaufbereitung, Kälteerzeugung und Regelung bereits bei der Geräteplanung aufeinander abgestimmt werden können. Eine separate Kaltwassererzeugung für das betreffende RLT-Gerät ist dann nicht erforderlich.

Gleichzeitig wird das RLT-Gerät technisch komplexer. Kältekreislauf, Zugänglichkeit, Wartung, Sicherheit und Regelung müssen deshalb bereits bei der Konstruktion berücksichtigt werden.

Bei individuell konfigurierten HANSA Blue Line Geräten kann die mechanische Kälte entsprechend den Anforderungen des jeweiligen Projekts in das RLT-Gerät integriert werden.

Wie wird aus der Kälteanlage eine Wärmepumpe?

Kältemaschine und Wärmepumpe beruhen auf demselben thermodynamischen Grundprinzip. Der Kältemittelkreislauf nimmt Wärme auf einem niedrigeren Temperaturniveau auf und gibt sie auf einem höheren Temperaturniveau wieder ab.

Wird das System entsprechend ausgeführt, kann der Kältekreislauf reversibel betrieben werden. Dadurch kann dieselbe Anlagentechnik sowohl Kälte als auch Wärme für die Luftaufbereitung bereitstellen.

Im Sommer kann der Kältekreislauf der Zuluft Wärme entziehen und sie dadurch kühlen. Im Winter kann das System als Wärmepumpe betrieben werden und Wärme für die Erwärmung der Zuluft bereitstellen.

Diese Möglichkeit ist für RLT-Geräte besonders interessant, weil die thermischen Anforderungen über das Jahr wechseln. Während in der Heizperiode Wärme benötigt wird, kann gleichzeitig ein Anlagenkonzept erforderlich sein, das auch steigende sommerliche Kühllasten abdecken kann.

Eine reversible Kälte- und Wärmepumpenanlage kann beide Aufgaben mit einem gemeinsamen thermodynamischen System übernehmen. Voraussetzung ist, dass Kältekreislauf, Wärmeübertrager und Regelung von Beginn an für die vorgesehenen Betriebszustände ausgelegt werden.

Wie arbeiten Wärmerückgewinnung und Wärmepumpe zusammen?

Bevor zusätzliche Wärme oder Kälte erzeugt wird, sollte geprüft werden, welche Energie im RLT-System bereits zur Verfügung steht. Eine zentrale Rolle spielt dabei die Wärmerückgewinnung.

Im Winter kann die warme Abluft zunächst dazu genutzt werden, die kalte Außenluft vorzuwärmen. Die Wärmepumpe beziehungsweise eine andere Wärmequelle muss anschließend nur noch die verbleibende Heizleistung bereitstellen.

Im Sommer kann sich der Energiefluss umkehren. Ist die Abluft kühler als die Außenluft, kann die Wärmerückgewinnung zur Vorkühlung der Außenluft beitragen. Die mechanische Kälte muss dann nur noch die verbleibende Kühllast übernehmen.

Wärmerückgewinnung und Kälte- beziehungsweise Wärmepumpentechnik sollten deshalb nicht unabhängig voneinander ausgelegt und betrieben werden. Entscheidend ist das energetisch sinnvolle Zusammenspiel der Systeme.

Kann Kältetechnik auch zur Entfeuchtung eingesetzt werden?

In bestimmten Anwendungen kann Kältetechnik neben der Temperaturabsenkung auch zur Entfeuchtung eingesetzt werden. Dazu wird feuchte Luft so weit abgekühlt, dass ihre Temperatur den Taupunkt unterschreitet.

Ein Teil des in der Luft enthaltenen Wasserdampfs kondensiert dabei am Kühlregister und kann als Kondensat abgeführt werden. Dadurch sinkt der absolute Feuchtegehalt der Luft.

Diese Art der Entfeuchtung stellt besondere Anforderungen an die Auslegung. Neben der fühlbaren Wärme muss zusätzlich die bei der Kondensation freiwerdende latente Wärme abgeführt werden. Außerdem sind eine geeignete Kondensatwanne und Kondensatableitung erforderlich.

Eine Entfeuchtung über Kältetechnik ist jedoch nur eines von mehreren möglichen Verfahren und wird nicht in jeder Anwendung eingesetzt. Bei den HANSA-Systemen für Schwimmbäder wird die Kälteanlage beispielsweise nicht zur Entfeuchtung der Schwimmbadluft verwendet, sondern als Wärmepumpe ausgelegt, um die Restenergie in der Fortluft nach der Wärmerückgewinnung zu nutzen. Die besonderen Anforderungen der Schwimmbadentfeuchtung werden im Bäder-Klima Wiki ausführlicher behandelt.

Warum sind Regelung und Teillastbetrieb so wichtig?

Ein RLT-Gerät arbeitet nur einen Teil seiner Betriebszeit unter den maximalen Auslegungsbedingungen. Außentemperatur, Luftfeuchtigkeit, interne Wärmelasten und Nutzung verändern sich während des Tages und über das gesamte Jahr.

Eine effiziente Kälte- und Wärmebereitstellung muss ihre Leistung deshalb an den tatsächlichen Bedarf anpassen können.

Die MSR- und Regelungstechnik kann dafür unter anderem Temperaturen, Feuchtewerte und weitere Betriebsgrößen erfassen und Wärmerückgewinnung, Heiz- und Kühlleistung, Ventilatoren und weitere Komponenten koordinieren.

Besonders bei reversiblen Anlagen muss die Regelung unterschiedliche Betriebszustände beherrschen. Sie entscheidet abhängig von den Anforderungen beispielsweise, ob Wärmerückgewinnung ausreicht, zusätzliche Heiz- oder Kühlleistung benötigt wird oder zwischen unterschiedlichen Betriebsarten gewechselt werden muss.

Die Effizienz eines Systems sollte deshalb nicht ausschließlich am maximalen Auslegungspunkt bewertet werden. Von großer Bedeutung ist das Verhalten bei den tatsächlich auftretenden Teillasten über das gesamte Jahr.

Welche Rolle spielt das Kältemittel?

Das Kältemittel transportiert die thermische Energie innerhalb des Kältekreislaufs. Seine Eigenschaften beeinflussen unter anderem die möglichen Temperatur- und Druckbereiche sowie die Konstruktion und Betriebsweise der Kälte- beziehungsweise Wärmepumpenanlage.

Bei der Auswahl müssen neben den thermodynamischen Eigenschaften auch Sicherheitsanforderungen, Umweltauswirkungen und gesetzliche Vorgaben berücksichtigt werden. Eine wichtige Kenngröße ist dabei das Global Warming Potential (GWP). Es beschreibt das Treibhauspotenzial eines Stoffes im Vergleich zu CO₂.

Eine wichtige rechtliche Grundlage ist die EU-F-Gase-Verordnung (EU) 2024/573. Sie begrenzt den Einsatz fluorierter Treibhausgase schrittweise und enthält für verschiedene Kälte-, Klima- und Wärmepumpenanwendungen Vorgaben und Inverkehrbringungsverbote in Abhängigkeit von Anwendung, Leistung und Treibhauspotenzial des eingesetzten Kältemittels.

Dadurch gewinnt die langfristige Verfügbarkeit und Zukunftsfähigkeit eines Kältemittels bereits bei der Planung neuer Anlagen an Bedeutung. Gleichzeitig müssen mögliche Alternativen immer im Zusammenhang mit den technischen und sicherheitsrelevanten Anforderungen der jeweiligen Anlage betrachtet werden.

Die Wahl des Kältemittels ist deshalb Bestandteil der gesamten Systemauslegung und kann nicht unabhängig von Leistung, Anwendung, Temperaturniveau, Sicherheit und Konstruktion der Anlage betrachtet werden.

Welches System zur Kälte- und Wärmebereitstellung ist geeignet?

Eine pauschale Antwort gibt es nicht. Eine zentrale Versorgung, eine externe Kälteanlage mit Direktverdampfer oder eine integrierte reversible Kälte- und Wärmepumpenanlage können je nach Projekt unterschiedliche Vorteile bieten.

Für die Auswahl sollten unter anderem folgende Punkte berücksichtigt werden:

• erforderliche Heiz- und Kühlleistung
• Temperaturanforderungen im Sommer- und Winterbetrieb
• vorhandene oder geplante zentrale Wärme- und Kälteversorgung
• Möglichkeit einer reversiblen Kälte- und Wärmepumpennutzung
• Voll- und Teillastverhalten über das gesamte Jahr
• Möglichkeiten zur Wärmerückgewinnung und weiteren Wärmenutzung
• erforderliche Temperaturniveaus
• Platzverhältnisse und Aufstellung des RLT-Geräts
• Leitungswege und vorhandene Infrastruktur
• Regelbarkeit und Gebäudeautomation
• Wartung und Zugänglichkeit
• Investitions-, Betriebs- und Energiekosten

Bei individuell konfigurierten HANSA Blue Line Geräten können unterschiedliche Konzepte zur Kälte- und Wärmebereitstellung entsprechend den Projektanforderungen umgesetzt und mit der übrigen Luftaufbereitung abgestimmt werden.

Warum sollte die Kälte- und Wärmebereitstellung ganzjährig betrachtet werden?

Bei der Auslegung eines RLT-Geräts reicht es nicht aus, ausschließlich den maximalen Heizbedarf im Winter oder den maximalen Kühlbedarf im Sommer zu betrachten. Entscheidend ist, wie das gesamte System unter den unterschiedlichen Betriebsbedingungen eines Jahres arbeitet.

Eine reversible Anlage kann dabei einen besonderen Vorteil bieten: Investierte Anlagentechnik wird nicht ausschließlich für einen saisonalen Betriebsfall genutzt, sondern kann sowohl zur Wärme- als auch zur Kältebereitstellung eingesetzt werden.

Für die energetische Bewertung müssen jedoch alle relevanten Energieverbräuche berücksichtigt werden. Dazu gehören neben der erzeugten Wärme und Kälte beispielsweise auch der Strombedarf von Verdichtern, Ventilatoren und Pumpen.

Ebenso wichtig ist das Zusammenspiel mit der Wärmerückgewinnung. Je mehr vorhandene thermische Energie sinnvoll genutzt werden kann, desto geringer kann die zusätzlich erforderliche Heiz- oder Kühlleistung ausfallen.

Die Auslegung sollte deshalb nicht mit der Frage beginnen, welche Kältemaschine benötigt wird. Zunächst muss geklärt werden, welche Wärme und Kälte das RLT-System über das gesamte Jahr tatsächlich bereitstellen muss und wie diese möglichst effizient erzeugt, zurückgewonnen und genutzt werden kann.

Ein modernes RLT-Gerät muss sehr unterschiedliche Komponenten und Betriebszustände koordinieren. Ventilatoren, Luftklappen, Wärmerückgewinnung, Heiz- und Kühlleistung sowie weitere Funktionen müssen abhängig von Außenbedingungen, Raumnutzung und tatsächlichem Bedarf zusammenarbeiten.

Die Regelungstechnik übernimmt diese Aufgabe. Sensoren erfassen den aktuellen Anlagenzustand, eine DDC verarbeitet die Messwerte und die Regelung beeinflusst über entsprechende Stellglieder die Komponenten des RLT-Geräts.

Moderne Regelungskonzepte gehen jedoch über einzelne klassische Regelkreise hinaus. RLT-Geräte können mit der Gebäudeautomation kommunizieren, Betriebs- und Energiedaten bereitstellen und über Fernzugriff überwacht werden. Modellbasierte und modellprädiktive Verfahren ermöglichen darüber hinaus eine vorausschauende Optimierung des Anlagenbetriebs.

Welche Aufgaben übernimmt die Regelung eines RLT-Geräts?

Die Regelung sorgt dafür, dass die geforderten Luftzustände und Betriebsbedingungen eingehalten werden. Dazu vergleicht sie gemessene Istwerte mit vorgegebenen Sollwerten und passt bei Abweichungen geeignete Stellgrößen an.

Wird beispielsweise eine zu niedrige Zulufttemperatur gemessen, kann die Regelung zunächst prüfen, welche Wärme über die Wärmerückgewinnung zur Verfügung steht und anschließend bei Bedarf zusätzliche Heizleistung anfordern.

Zu den möglichen Aufgaben einer RLT-Regelung gehören unter anderem:

• Regelung von Temperaturen und Luftfeuchte
• Regelung von Luftvolumenströmen und Druckverhältnissen
• bedarfsgerechter Betrieb der Ventilatoren
• Regelung und Koordination der Wärmerückgewinnung
• Ansteuerung von Heiz- und Kühlleistung
• Koordination integrierter Kälte- und Wärmepumpentechnik
• Überwachung von Filtern und anderen Gerätekomponenten
• Umsetzung von Betriebszeiten und unterschiedlichen Betriebsarten
• Schutz- und Sicherheitsfunktionen
• Erfassung und Weitergabe von Betriebs- und Störmeldungen

Entscheidend ist dabei nicht nur die Regelung einzelner Komponenten. Eine gute Regelstrategie berücksichtigt deren gegenseitige Wechselwirkungen und koordiniert sie als Gesamtsystem.

Welche Messgrößen benötigt die Regelung?

Grundlage jeder bedarfsgerechten Regelung sind zuverlässige Informationen über den aktuellen Zustand der Anlage. Welche Sensoren benötigt werden, hängt deshalb von der Anwendung und den vorgesehenen Funktionen des RLT-Geräts ab.

Typische Messgrößen sind:

• Außen-, Zu-, Ab- und Raumlufttemperaturen
• relative beziehungsweise absolute Luftfeuchte
• Druck und Differenzdruck
• Luftvolumenstrom
• CO₂-Konzentration
• weitere Messgrößen zur Beurteilung der Luftqualität
• Temperaturen und Drücke innerhalb technischer Systeme
• elektrische oder thermische Leistungs- und Verbrauchswerte bei entsprechender Messtechnik

Dabei kann derselbe Messwert unterschiedliche Aufgaben erfüllen. Eine Differenzdruckmessung kann beispielsweise zur Überwachung eines Filters eingesetzt werden, während Druck- oder Volumenstrommessungen die Grundlage für eine bedarfsgerechte Ventilatorregelung bilden können.

Sensorik sollte deshalb nicht als reine Ergänzung der Regelung betrachtet werden. Auswahl, Messbereich und Positionierung der Sensoren bestimmen wesentlich, welche Informationen der Regelung überhaupt zur Verfügung stehen.

Wie arbeitet die DDC eines RLT-Geräts?

DDC steht für Direct Digital Control und bezeichnet die digitale Steuerungs- und Regelungsebene der Anlage. Hier laufen die Messwerte der Sensoren zusammen und werden entsprechend der programmierten Regelstrategien verarbeitet.

Die DDC kann daraus beispielsweise Sollwerte für Ventilatoren, Klappenantriebe, Regelventile, Pumpen, Wärmerückgewinnung sowie Kälte- und Wärmepumpentechnik ableiten.

Gleichzeitig übernimmt sie übergeordnete Funktionen. Dazu können Betriebsarten, Zeitprogramme, Grenzwertüberwachungen, Störmeldungen, Schutzfunktionen und die Kommunikation mit weiteren Automationssystemen gehören.

Die DDC bildet damit die grundlegende Automationsebene des RLT-Geräts. Auch wenn Betriebsdaten an übergeordnete Systeme übertragen oder weiterführende Optimierungsverfahren eingesetzt werden, bleiben die grundlegenden Regelungs- und Schutzfunktionen des Geräts auf dieser Ebene von zentraler Bedeutung.

Wie werden Luftmenge, Temperatur und Feuchte bedarfsgerecht geregelt?

Die Anforderungen an ein RLT-Gerät verändern sich während des Betriebs. Außentemperatur, Luftfeuchte, Personenbelegung, interne Wärmelasten und die Nutzung eines Gebäudes können sich im Tages- und Jahresverlauf erheblich unterscheiden.

Eine bedarfsgerechte Regelung passt den Anlagenbetrieb an diese Veränderungen an. Wird beispielsweise weniger Luft benötigt, kann die Drehzahl der Ventilatoren reduziert werden. Grundlage dafür können je nach Anwendung Druck-, Volumenstrom-, CO₂- oder andere bedarfsabhängige Messwerte sein.

Auch bei der Temperaturregelung sollten die Komponenten nicht unabhängig voneinander arbeiten. Zunächst kann beispielsweise die vorhandene Wärmerückgewinnung genutzt werden. Reicht diese nicht aus, wird zusätzliche Heiz- oder Kühlleistung bereitgestellt.

Bei reversibler Kälte- und Wärmepumpentechnik muss die Regelung zusätzlich unterschiedliche Betriebszustände koordinieren und entscheiden, wann Wärme oder Kälte benötigt wird.

Bestehen definierte Anforderungen an die Luftfeuchte, können außerdem Be- oder Entfeuchtungsfunktionen in die Regelstrategie einbezogen werden. Temperatur und Feuchte müssen dabei gemeinsam betrachtet werden, da beide Zustandsgrößen der Luft miteinander zusammenhängen.

Warum ist das Zusammenspiel der Komponenten entscheidend?

Die Energieeffizienz eines RLT-Geräts hängt nicht nur von der Effizienz seiner einzelnen Komponenten ab. Ebenso entscheidend ist, wann und mit welcher Leistung diese Komponenten betrieben werden.

Eine Regelstrategie sollte deshalb vermeiden, dass unterschiedliche Funktionen unnötig gegeneinander arbeiten. Gleichzeitiges Heizen und Kühlen wäre ein typisches Beispiel für einen Betriebszustand, der ohne entsprechenden technischen Grund vermieden werden sollte.

Gleiches gilt für unnötig hohe Luftvolumenströme oder eine zusätzliche Wärme- beziehungsweise Kältebereitstellung, obwohl vorhandene energetische Potenziale noch nicht ausreichend genutzt werden.

Eine abgestimmte Regelung koordiniert deshalb unter anderem Wärmerückgewinnung, Ventilatoren, Luftklappen, Heiz- und Kühlregister sowie Kälte- und Wärmepumpentechnik.

Die Regelstrategie hat damit einen wesentlichen Einfluss auf den tatsächlichen Energiebedarf des RLT-Geräts im Betrieb.

Wie wird ein RLT-Gerät vernetzt und in die Gebäudeautomation eingebunden?

Ein RLT-Gerät arbeitet häufig als Teil einer übergeordneten Gebäudeautomation. Über entsprechende Schnittstellen können Sollwerte, Betriebszustände, Messwerte, Warnungen und Störmeldungen zwischen RLT-Gerät und Gebäudeleittechnik ausgetauscht werden.

Bereits bei der Planung sollte deshalb festgelegt werden, welche Informationen ausgetauscht werden und welche Funktionen auf welcher Automationsebene ausgeführt werden sollen.

Die grundlegenden Regelungs-, Schutz- und Sicherheitsfunktionen des RLT-Geräts können dabei weiterhin durch die geräteeigene DDC ausgeführt werden. Die Gebäudeleittechnik übernimmt beispielsweise übergeordnete Vorgaben, Visualisierung und die Koordination mit weiteren Anlagen des Gebäudes.

Neben der klassischen Gebäudeautomation kann auch ein Fernzugriff auf das RLT-Gerät vorgesehen werden. Mit etaConnect bietet HANSA etaTECH eine Lösung für die gesicherte Aufschaltung von HANSA-RLT-Geräten mit integrierter Regelung. Damit können unter anderem Fernzugriff sowie die Übertragung von Störungs- und Wartungsmeldungen realisiert werden.

Die Möglichkeiten der Fernüberwachung und des Remote Service werden im etaTECH Wiki ausführlicher behandelt.

Wie können Betriebsdaten für die Optimierung genutzt werden?

Während des Betriebs entstehen in der Regelung zahlreiche Daten. Temperaturen, Drücke, Feuchtewerte, Soll- und Istwerte, Stellgrößen, Betriebszustände und Laufzeiten beschreiben, wie das RLT-Gerät tatsächlich arbeitet.

Werden diese Informationen über einen längeren Zeitraum gespeichert, visualisiert und ausgewertet, können daraus Erkenntnisse gewonnen werden, die bei einer reinen Betrachtung des aktuellen Anlagenzustands nicht unmittelbar sichtbar wären.

So können beispielsweise wiederkehrende Betriebszustände, Abweichungen, ungewöhnliche Verläufe oder mögliche Optimierungspotenziale erkannt werden.

Bei HANSA etaTECH übernehmen etaVisu und etaWatch dabei unterschiedliche Aufgaben. etaVisu dient der Visualisierung und Analyse von Betriebsdaten. etaWatch erweitert die Betrachtung um Energiemonitoring und die Erfassung relevanter Verbrauchs- und Effizienzdaten.

Dadurch entsteht eine wichtige Grundlage, um nicht nur zu beurteilen, ob ein RLT-Gerät funktioniert, sondern auch wie es unter realen Betriebsbedingungen arbeitet und welche Energie dafür eingesetzt wird.

Monitoring, Visualisierung und Energiemonitoring werden als eigene Themen im etaTECH Wiki ausführlicher behandelt.

Was ist eine modellbasierte und modellprädiktive Regelung?

Klassische Regelkreise reagieren auf gemessene Abweichungen zwischen einem Soll- und einem Istwert. Moderne Regelungsansätze können darüber hinaus ein Modell des Anlagenverhaltens in die Regelstrategie einbeziehen.

Bei einer modellbasierten Regelung beschreibt ein Modell relevante Zusammenhänge innerhalb des RLT-Systems. Dadurch können bei Regelungsentscheidungen beispielsweise Wechselwirkungen zwischen Anlagenzuständen, Stellgrößen, Luftzuständen und Energieeinsatz berücksichtigt werden.

Eine weiterführende Form ist die modellprädiktive Regelung (Model Predictive Control, MPC). Dabei wird das Modell genutzt, um mögliche zukünftige Anlagenzustände vorauszuberechnen. Die Regelung kann anschließend Stellgrößen so wählen, dass vorgegebene Ziele innerhalb eines betrachteten zukünftigen Zeitraums möglichst gut erreicht werden.

Damit unterscheidet sich der Ansatz grundlegend von einer ausschließlich reaktiven Betrachtung: Die Regelung reagiert nicht erst auf jede bereits eingetretene Abweichung, sondern kann die zu erwartende Entwicklung des Systems in ihre Entscheidungen einbeziehen.

Für RLT-Anlagen ist dieser Ansatz besonders interessant, weil viele Einflussgrößen und Komponenten miteinander wechselwirken und das Anlagenverhalten gleichzeitig durch sich verändernde äußere Bedingungen beeinflusst wird.

Welche Rolle spielen KI und lernende Modelle bei der RLT-Regelung?

Ein Modell für eine moderne Regelung muss nicht ausschließlich aus fest vorgegebenen mathematischen Zusammenhängen bestehen. Anlagenverhalten kann auch mit datenbasierten beziehungsweise lernenden Modellen beschrieben werden.

Dabei ist modellbasierte Regelung nicht automatisch mit künstlicher Intelligenz gleichzusetzen. Physikalische Modelle, datenbasierte Modelle und Verfahren der künstlichen Intelligenz sind unterschiedliche Ansätze, die je nach System auch miteinander kombiniert werden können.

Mit etaSmart verfolgt HANSA einen solchen kombinierten Ansatz. Dabei werden neuronale Netze mit physikalisch basierten Modellen und modellprädiktiver Regelung verbunden.

Ziel ist es, nicht ausschließlich den aktuellen Zustand der RLT-Anlage zu betrachten, sondern ihr Verhalten zu modellieren und zukünftige Betriebszustände in die Optimierung einzubeziehen.

Die klassische DDC-Regelung bleibt dabei eine wichtige Ebene der Anlagenautomation. Weiterführende modellbasierte Verfahren bauen auf den vorhandenen Anlagenfunktionen und Betriebsinformationen auf, anstatt grundlegende Schutz- und Regelfunktionen des RLT-Geräts zu ersetzen.

Die Funktionsweise, Einsatzmöglichkeiten und Nachrüstung solcher Verfahren werden im etaTECH Wiki im Artikel „KI in der Lüftungstechnik – intelligente Regelung von RLT-Anlagen“ ausführlicher behandelt.

Was ist bei der Planung einer modernen RLT-Regelung wichtig?

Die Regelung sollte nicht erst am Ende der Geräteplanung ergänzt werden. Sie muss gemeinsam mit den mechanischen und thermodynamischen Komponenten sowie den Anforderungen des Gebäudes beziehungsweise der jeweiligen Anwendung entwickelt werden.

Dafür müssen unter anderem folgende Fragen geklärt werden:

• Welche Luftzustände und Sollwerte müssen eingehalten werden?
• Welche Messgrößen und Sensoren werden dafür benötigt?
• Welche Komponenten und Funktionen müssen geregelt werden?
• Welche Betriebsarten sind erforderlich?
• Wie soll sich das Gerät bei unterschiedlichen Lastzuständen verhalten?
• Welche Schutz- und Sicherheitsfunktionen werden benötigt?
• Welche Betriebs- und Energiedaten sollen erfasst werden?
• Welche Möglichkeiten für Visualisierung, Monitoring und Fernzugriff sind vorgesehen?
• Welche Schnittstellen zur Gebäudeautomation werden benötigt?
• Sollen modellbasierte oder weiterführende Optimierungsverfahren eingesetzt werden?

Bei HANSA ist die projektbezogene Konfiguration der Elektro-, MSR- und Regelungstechnik nicht auf eine einzelne Gerätebaureihe beschränkt. Mit Ausnahme von LF-Hy und Luftbox 800 können die weiteren RLT-Geräte hinsichtlich ihrer MSR-Technik individuell an die Anforderungen des jeweiligen Projekts angepasst werden.

Dadurch können Sensorik, DDC, Aktoren, Regelstrategien, Schnittstellen und übergeordnete Funktionen gemeinsam mit der eigentlichen Geräteauslegung betrachtet werden. Je nach Projekt können auch Lösungen für Fernzugriff, Visualisierung, Energiemonitoring oder weiterführende modellbasierte Regelungsansätze berücksichtigt werden.

Entscheidend ist damit nicht nur, dass das RLT-Gerät einen vorgegebenen Sollwert erreicht. Eine moderne Regelung sollte das gesamte Zusammenspiel aus Luftaufbereitung, Energieeinsatz, Betriebszuständen und den Anforderungen des Gebäudes berücksichtigen.

Die richtige Filterung eines RLT-Geräts beginnt nicht mit der Frage nach einer bestimmten Filterklasse. Zunächst muss geklärt werden, welche Aufgabe die Filterung in der jeweiligen Anwendung erfüllen soll.

In Schulen und Bürogebäuden steht beispielsweise eine gute Zuluftqualität für die Menschen im Gebäude im Vordergrund. In der Industrie können Produktionsprozesse oder empfindliche Maschinen zusätzliche Anforderungen stellen. In Laboren, Reinräumen und Krankenhäusern können wiederum sehr hohe Anforderungen an Partikelreinheit und Hygiene bestehen.

Dabei ist nicht nur die Außen- und Zuluft zu betrachten. Auch die Abluft wird gefiltert, um Komponenten des RLT-Geräts vor Verschmutzung zu schützen. Bei Umluftbetrieb oder einer möglichen Luftübertragung zwischen Abluft- und Zuluftseite kann die Abluftfilterung zusätzlich für die Qualität der Zuluft relevant werden.

Die Filterung wird bei HANSA deshalb als Bestandteil des gesamten RLT-Geräts und passend zur jeweiligen Anwendung ausgelegt.

Wie wird die erforderliche Filterung eines RLT-Geräts bestimmt?

Für Luftfilter der allgemeinen Raumlufttechnik erfolgt die Klassifizierung nach ISO 16890. Dabei werden Filter unter anderem nach ihrer Abscheideleistung gegenüber den Partikelfraktionen ePM1, ePM2,5 und ePM10 eingeteilt. Für gröbere Partikel gibt es zusätzlich die Gruppe ISO Coarse.

Die Filterklasse allein bestimmt jedoch noch kein geeignetes Filterkonzept. Bei der Auslegung müssen unter anderem berücksichtigt werden:

• Qualität und Belastung der Außenluft
• geforderte Qualität der Zuluft
• Nutzung des Gebäudes
• Anforderungen von Personen, Produkten oder Prozessen
• hygienische Anforderungen
• Belastung der Abluft
• Art der Wärmerückgewinnung
• mögliche Luftübertragung zwischen Ab- und Zuluft
• Umluft- oder Mischluftbetrieb
• Anzahl und Anordnung der Filterstufen

In der allgemeinen Raumlufttechnik kommen auf der Zuluftseite häufig Filter im ePM1-Bereich zum Einsatz. Je nach Außenluftqualität und gewünschter Zuluftqualität können beispielsweise Filter von ISO ePM1 50 % bis ISO ePM1 80 % oder höher Bestandteil des Filterkonzepts sein.

Solche Bereiche sind jedoch keine pauschalen Vorgaben für bestimmte Gebäudearten. Die tatsächlich erforderliche Filterung muss für das jeweilige Projekt bestimmt werden.

Warum wird auch die Abluft eines RLT-Geräts gefiltert?

Bei einem Zu- und Abluftgerät muss die Filterung beider Luftwege betrachtet werden. Während die Filterung der Außen- beziehungsweise Zuluft wesentlich durch die gewünschte Zuluftqualität bestimmt wird, erfüllt der Abluftfilter zunächst eine andere wichtige Aufgabe: Er schützt die nachfolgenden Komponenten des RLT-Geräts vor Verschmutzung.

Das betrifft insbesondere Komponenten der Wärmerückgewinnung. Ohne geeignete Abluftfilterung können sich Partikel aus der Raumluft auf Wärmeübertragern und weiteren Bauteilen ablagern. Dies kann den Wärmeübergang beeinträchtigen, Druckverluste erhöhen und den Reinigungs- und Wartungsaufwand vergrößern.

Als Orientierung wird für die Abluft vor der Wärmerückgewinnung beispielsweise eine Filterung im Bereich ISO ePM2,5 ≥ 50 % empfohlen. Bei stärker mit Partikeln belasteter Abluft können andere oder zusätzliche Anforderungen entstehen.

Die Abluftfilterung kann aber noch eine zweite Aufgabe übernehmen. Besteht innerhalb des RLT-Geräts konstruktionsbedingt die Möglichkeit einer Luftübertragung zwischen Abluft- und Zuluftseite, muss berücksichtigt werden, dass ein Teil der Abluft die Zuluftqualität beeinflussen könnte.

In solchen Fällen kann es sinnvoll oder erforderlich sein, die Abluftfilterung mit einer höheren Abscheideleistung und gegebenenfalls bis zur Qualität der Zuluftfilterung auszulegen.

Besonders deutlich wird dies bei Umluft- und Mischluftbetrieb. Wird Abluft gezielt wieder der Zuluft beigemischt, muss die Filterung entsprechend berücksichtigt werden. Für solche Anwendungen wird beispielsweise eine Filterung von mindestens ISO ePM1 ≥ 50 % vorgesehen.

Außenluft-, Zuluft- und Abluftfilterung sollten deshalb nicht getrennt voneinander betrachtet werden. Sie bilden gemeinsam mit Luftführung und Wärmerückgewinnung das Filterkonzept des RLT-Geräts.

Welche Filterung ist für Schulen sinnvoll?

Bei der Schullüftung steht eine gute Raumluftqualität für viele gleichzeitig anwesende Personen im Vordergrund. Die Anforderungen an die Filterung werden zusätzlich stark vom Standort des Gebäudes beeinflusst.

Eine Schule in einer Umgebung mit geringer Außenluftbelastung kann ein anderes Filterkonzept benötigen als eine Schule unmittelbar an einer stark befahrenen Straße. Neben gröberen Partikeln und Pollen ist deshalb insbesondere die Feinstaubbelastung der Außenluft zu berücksichtigen.

Für die Zuluft kann eine Filtration im ePM1-Bereich sinnvoll beziehungsweise erforderlich sein. Je nach Außenluftqualität und angestrebter Zuluftqualität können beispielsweise Filter im Bereich ISO ePM1 50 % bis ISO ePM1 80 % oder höher eingesetzt werden.

Ob eine oder mehrere Filterstufen sinnvoll sind, wird anhand der tatsächlichen Außenluftbedingungen und der gewünschten Raumluftqualität festgelegt.

Welche Filteraufgabe besteht in Bürogebäuden?

Auch bei der Bürolüftung steht die Qualität der Atemluft im Mittelpunkt. Insbesondere in städtischen Gebieten können Feinstaub und weitere Belastungen der Außenluft für die Filterauswahl relevant sein.

Abhängig von Außenluftqualität und gewünschter Zuluftqualität kann daher auch in Bürogebäuden eine Filterung im ePM1-Bereich eingesetzt werden. Typische Auslegungen können beispielsweise von ISO ePM1 50 % bis ISO ePM1 80 % oder höher reichen.

Entscheidend ist jedoch nicht allein die Gebäudebezeichnung „Büro“. Standort, Außenluftbelastung, Nutzung und gewünschte Raumluftqualität bestimmen gemeinsam das Filterkonzept.

Warum kann die Filterung in Industrie und Produktion völlig anders aussehen?

Bei RLT-Geräten für Industrie und Produktion kann neben dem Schutz von Personen eine weitere Aufgabe hinzukommen: der Schutz von Produktionsprozessen, Maschinen oder Produkten.

Die Anforderungen reichen von der Lüftung einer normalen Produktionshalle bis zur Luftaufbereitung für empfindliche Fertigungsprozesse. Je nach Anwendung kann die Abscheidung gröberer Partikel ausreichen oder eine hohe Feinstaubabscheidung im ePM1-Bereich erforderlich sein.

Bei bestimmten Produktionsverfahren können darüber hinaus mehrstufige Filterkonzepte oder spezielle Filterverfahren notwendig werden. Entscheidend ist dabei, welche Verunreinigungen für den jeweiligen Prozess kritisch sind.

In Industrieanwendungen ist außerdem die Abluftseite besonders zu betrachten. Produktionsprozesse können die Abluft mit Partikeln oder anderen Stoffen belasten. Die Abluftfilterung muss dann auf den Schutz der Komponenten des RLT-Geräts sowie auf das jeweilige Luftführungs- und Wärmerückgewinnungskonzept abgestimmt werden.

Ein Produktionsprozess kann damit deutlich höhere oder schlicht andere Anforderungen an die Filterung stellen als die Personen im selben Gebäude.

Welche Filterung wird in Laboren und Reinräumen benötigt?

Bei Laboren und Reinräumen können deutlich höhere Anforderungen an die Partikelreinheit bestehen als bei einer klassischen Komfortlüftung.

Hier reicht die Betrachtung eines einzelnen Filters nach ISO 16890 unter Umständen nicht aus. Das Filterkonzept kann aus mehreren aufeinander abgestimmten Stufen bestehen.

Filter der allgemeinen Raumlufttechnik übernehmen beispielsweise zunächst die Vor- und Feinstaubfiltration. Abhängig von der geforderten Reinheit können anschließend EPA- oder HEPA-Schwebstofffilter eingesetzt werden.

Solche Schwebstofffilter werden nicht über die ePM-Gruppen der ISO 16890 klassifiziert, sondern nach den dafür vorgesehenen Normen und Prüfverfahren.

Gleichzeitig kann in Laboranwendungen die Abluft besondere Aufmerksamkeit erfordern. Abhängig vom Prozess können Stoffe oder Partikel aus dem Raum nicht einfach über die Abluft und das RLT-Gerät geführt werden. In solchen Fällen können spezielle Abluftfilter oder weitere Luftbehandlungsmaßnahmen erforderlich sein.

Zu- und Abluftfilterung müssen deshalb gemeinsam mit Raumklasse, Luftführung, Druckhaltung und den Anforderungen des jeweiligen Labor- oder Produktionsprozesses geplant werden.

Welche Filterung wird in Krankenhäusern und Hygienebereichen benötigt?

In Krankenhäusern und hygienisch sensiblen Bereichen übernimmt die Filterung eine besonders wichtige Aufgabe. Neben einer hohen Raumluftqualität können hier der Schutz von Patienten, Personal, medizinischen Prozessen und Medizinprodukten entscheidend sein.

Die Anforderungen innerhalb eines Krankenhauses unterscheiden sich erheblich. Patientenzimmer, Untersuchungsräume, Intensivbereiche, Isolierbereiche, Schleusen und Operationsräume können unterschiedliche Filter-, Luftführungs- und Druckkonzepte benötigen.

Entsprechend kann die Filterung mehrstufig aufgebaut werden. Filter nach ISO 16890 können die Vor- und Feinstaubfiltration übernehmen. Für Bereiche mit besonders hohen Anforderungen werden zusätzlich Schwebstofffilter eingesetzt.

Ein besonders anspruchsvolles Beispiel ist der Operationsbereich. Hier muss das gesamte Lüftungskonzept dazu beitragen, die Partikel- und Keimbelastung im relevanten Schutzbereich zu minimieren. In entsprechenden OP-Anwendungen werden dafür unter anderem HEPA-Filter der Klasse H13 eingesetzt.

Der HEPA-Filter allein macht jedoch noch keine hygienegerechte RLT-Anlage. Ebenso wichtig sind die Luftführung, die erforderlichen Zu- und Abluftvolumenströme, definierte Druckverhältnisse zwischen unterschiedlichen Bereichen, die hygienische Konstruktion des RLT-Geräts sowie gute Reinigungs-, Desinfektions- und Wartungsmöglichkeiten.

Für solche Anwendungen bietet HANSA mit Blue Line Hy speziell für hygienisch sensible Bereiche ausgelegte RLT-Geräte. Typische Anwendungen sind unter anderem OP- und Einleiträume, Intensivbereiche, Sterilgutbereiche, Isolier- und Schleusenbereiche sowie Untersuchungs- und Behandlungsräume.

Blue Line Hy Geräte werden entsprechend der jeweiligen Aufgabe projektspezifisch konfiguriert. Neben den notwendigen Filterstufen können unter anderem Wärmerückgewinnung, Kälte- und Wärmeerzeugung, Befeuchtung, Klappensysteme sowie die erforderliche MSR- und Regelungstechnik in das Gesamtkonzept einbezogen werden.

Damit ist auch im Krankenhaus nicht eine einzelne möglichst hohe Filterklasse das Ziel. Entscheidend ist ein auf Raumklasse, Nutzung, Luftführung und Hygieneanforderungen abgestimmtes Gesamtsystem.

Welche Filteraufgaben gibt es in Museen?

Bei der Klimatisierung von Museen müssen neben den Besuchern auch empfindliche Exponate berücksichtigt werden.

Partikel können sich auf Oberflächen ablagern und empfindliche Ausstellungsstücke beeinträchtigen. Eine geeignete Feinstaubfiltration kann deshalb Bestandteil des Schutzkonzepts sein.

Abhängig vom Standort, von der Außenluft und von den ausgestellten Objekten können zusätzlich gasförmige Verunreinigungen relevant sein. Normale Partikelfilter nach ISO 16890 sind nicht dafür vorgesehen, solche gasförmigen Stoffe in gleicher Weise abzuscheiden.

In solchen Fällen können zusätzliche Filterstufen beispielsweise mit Aktivkohle oder anderen geeigneten Adsorptionsmedien Bestandteil der Luftaufbereitung sein.

Gerade bei Museen zeigt sich damit deutlich: Vor der Auswahl eines Filters muss zunächst geklärt werden, welche Verunreinigungen überhaupt aus der Luft entfernt werden sollen.

Wie kann ein mehrstufiges Filterkonzept aufgebaut sein?

Statt die gesamte Filteraufgabe mit einem einzelnen Filter zu lösen, können mehrere Filterstufen aufeinander abgestimmt werden.

Eine erste Filterstufe kann größere Partikel und bereits einen Teil der Feinstaubbelastung abscheiden. Eine zweite Filterstufe übernimmt anschließend die höhere Feinstaubabscheidung. Bei Spezialanwendungen können sich daran weitere Stufen bis hin zur Schwebstofffiltration anschließen.

Als Orientierung können am Zu- und Abluftansaug beispielsweise Filter ab ISO ePM10 ≥ 50 % eingesetzt werden, wobei ISO ePM1 ≥ 50 % eine höherwertige Lösung darstellt. Für eine zweite Zuluftfilterstufe kommen beispielsweise ISO ePM1 ≥ 50 % bis ISO ePM1 ≥ 80 % oder höher in Betracht.

Der Vorteil eines mehrstufigen Filterkonzepts besteht nicht nur in der erreichbaren Luftqualität. Eine vorgelagerte Filterstufe kann auch nachfolgende hochwertige Filter und Komponenten vor schneller Verschmutzung schützen.

Die Filterstufen müssen dabei hinsichtlich Abscheideleistung, Filterfläche, Druckverlust, Standzeit und Wartung als Gesamtsystem betrachtet werden.

Warum beeinflusst die Filterauslegung den Energieverbrauch?

Jeder Filter erzeugt einen Druckverlust. Dieser Widerstand muss von den Ventilatoren des RLT-Geräts überwunden werden und beeinflusst damit den elektrischen Energiebedarf.

Dabei ist nicht nur die Filterklasse relevant. Filterfläche, Bauform, Anströmgeschwindigkeit und der zunehmende Beladungszustand während des Betriebs beeinflussen ebenfalls den Druckverlust.

Eine hohe Abscheideleistung sollte deshalb nicht durch eine unnötig kleine Filterfläche und entsprechend hohe Luftgeschwindigkeiten erkauft werden. Bei der Geräteauslegung müssen Filterwirkung, verfügbarer Bauraum, Druckverlust und zu erwartende Standzeit gemeinsam betrachtet werden.

Besonders bei mehreren Filterstufen ist daher nicht nur die Anfangsdruckdifferenz eines einzelnen Filters interessant, sondern der Druckverlust des gesamten Filterkonzepts über den späteren Betrieb.

Wie wird erkannt, wann ein Filter gewechselt werden muss?

Während des Betriebs lagern sich Partikel im Filter ab und sein Strömungswiderstand verändert sich. Eine typische Möglichkeit zur Überwachung ist deshalb die Messung des Differenzdrucks vor und hinter dem Filter.

Über die MSR- und Regelungstechnik können Filterzustände beziehungsweise entsprechende Meldungen erfasst, visualisiert und an übergeordnete Systeme weitergegeben werden.

Der Differenzdruck ist jedoch nicht das einzige Kriterium für einen Filterwechsel. Je nach Anwendung müssen zusätzlich hygienischer Zustand, Betriebsbedingungen, Einsatzdauer und die Vorgaben für den jeweiligen Filter berücksichtigt werden.

Beim Austausch muss außerdem mehr stimmen als die Filterklasse. Abmessungen, Bauform und die für das konkrete RLT-Gerät vorgesehene Filterausführung müssen ebenfalls berücksichtigt werden.

Woher bekommt man passende Ersatzfilter für ein HANSA-RLT-Gerät?

Bei einem von HANSA gelieferten RLT-Gerät ist bekannt, welche Filterausführungen für das jeweilige Gerät vorgesehen wurden. Diese Gerätekenntnis kann im späteren Anlagenbetrieb für die Ersatzteilversorgung genutzt werden.

Über HANSA etaTECH können passende Ersatzfilter für bestehende HANSA-RLT-Geräte angeboten und geliefert werden. Betreiber müssen die erforderlichen Filter dadurch nicht allein anhand von Abmessungen, Filterklassen oder alten Produktbezeichnungen bestimmen.

Das ist insbesondere bei älteren Geräten hilfreich, bei denen sich Filterprodukte oder Bezeichnungen im Laufe der Jahre geändert haben können. Entscheidend ist, dass der Ersatzfilter hinsichtlich Abmessungen, Bauform und technischer Eigenschaften zum vorhandenen RLT-Gerät und dessen Filterkonzept passt.

Was ist bei der Filterauslegung eines RLT-Geräts insgesamt entscheidend?

Die Frage nach der richtigen Filterklasse steht nicht am Anfang der Auslegung. Zunächst muss geklärt werden, welche Aufgabe die Filterung innerhalb des gesamten Lüftungskonzepts erfüllen soll.

Für die Auslegung sind unter anderem folgende Fragen relevant:

• Welche Partikel- und Schadstoffbelastung weist die Außenluft auf?
• Welche Zuluftqualität soll erreicht werden?
• Geht es um Personen-, Produkt-, Prozess- oder Anlagenschutz?
• Welche normativen und hygienischen Anforderungen gelten?
• Welche Filterung ist auf der Außen- und Zuluftseite erforderlich?
• Welche Filterqualität wird zum Schutz der Komponenten auf der Abluftseite benötigt?
• Welche Belastungen können aus dem Raum oder Prozess in die Abluft gelangen?
• Besteht eine mögliche Luftübertragung zwischen Abluft und Zuluft?
• Wird mit Umluft oder Mischluft gearbeitet?
• Ist eine ein- oder mehrstufige Filterung erforderlich?
• Werden HEPA-, Aktivkohle- oder andere Spezialfilter benötigt?
• Welcher Druckverlust entsteht über die gesamte Nutzungsdauer?
• Wie werden die Filter überwacht, gewartet und später ersetzt?

HANSA betrachtet die Filterung deshalb als Bestandteil der projektbezogenen Auslegung des gesamten RLT-Geräts. Die Anforderungen reichen von klassischer Komfortlüftung für Büro und Schule über industrielle Prozessluft bis zu anspruchsvollen Labor-, Reinraum- und Krankenhausanwendungen.

Im späteren Anlagenbetrieb kann etaTECH die Versorgung mit passenden Ersatzfiltern für HANSA-RLT-Geräte übernehmen. Damit reicht die Betrachtung von der ursprünglichen Filterauslegung bis zum Filterwechsel während des Lebenszyklus der Anlage.

Das Gehäuse eines RLT-Geräts ist weit mehr als eine Verkleidung für Ventilatoren, Filter, Wärmeübertrager und andere Komponenten. Es muss mechanisch stabil und möglichst luftdicht sein, Wärmeverluste und Wärmebrücken begrenzen und die eingebauten Komponenten zuverlässig vor äußeren Einflüssen schützen.

Welche Gehäuseausführung sinnvoll ist, hängt stark von der jeweiligen Anwendung ab. Ein innen aufgestelltes Lüftungsgerät für ein Büro stellt andere Anforderungen als ein großes RLT-Gerät auf einem Gebäudedach, ein Schwimmbadgerät in korrosiver Atmosphäre oder ein Klimagerät für ein Rechenzentrum.

Bei HANSA wird das Gehäuse des RLT-Geräts deshalb gemeinsam mit dem gesamten Gerät projektspezifisch ausgelegt. Neben den Abmessungen können unter anderem Profil- und Paneelausführung, thermische Eigenschaften, Korrosionsschutz, Wetterschutz, Materialien und Farbgebung an die Anforderungen des Projekts angepasst werden.

Welche Aufgaben übernimmt das Gehäuse eines RLT-Geräts?

Innerhalb eines RLT-Geräts herrschen je nach Aufbau unterschiedliche Druck-, Temperatur- und Feuchtebedingungen. Gleichzeitig muss das Gehäuse die eingebauten Komponenten tragen, Wartungszugänge ermöglichen und die Luft möglichst kontrolliert durch das Gerät führen.

Zu den wesentlichen Aufgaben des Gehäuses gehören deshalb:

• mechanische Stabilität des gesamten RLT-Geräts
• Begrenzung von Verformungen bei Über- und Unterdruck
• geringe Luftleckage
• thermische Dämmung des Geräteinneren gegenüber der Umgebung
• Reduzierung von Wärmebrücken und Kondensationsrisiken
• Schutz der eingebauten Komponenten
• Korrosionsschutz entsprechend den Umgebungsbedingungen
• Wetterschutz bei Außenaufstellung
• Zugänglichkeit für Inspektion, Reinigung und Wartung

Die Anforderungen sind dabei nicht bei jedem Gerät gleich. Genau deshalb sollte die Gehäusekonstruktion bereits Bestandteil der RLT-Geräteauslegung sein.

Warum ist die Stabilität des Gehäuses bei einem RLT-Gerät wichtig?

Im Betrieb wirken auf das Gehäuse eines RLT-Geräts unterschiedliche Druckverhältnisse. Je nach Position der Ventilatoren können einzelne Gerätebereiche unter Über- oder Unterdruck stehen. Diese Belastungen dürfen nicht zu unzulässigen Verformungen des Gehäuses führen.

Mit zunehmender Gerätegröße wird die mechanische Stabilität besonders wichtig. Große Gerätequerschnitte und Paneelflächen stellen höhere Anforderungen an Rahmenkonstruktion, Paneele und deren Verbindung.

HANSA legt deshalb besonderen Wert auf eine stabile Gehäusekonstruktion. Die verwendeten Gehäuseprofile wurden am Institut für Materialprüfung und Bauwerkserhaltung in Oldenburg unter anderem hinsichtlich ihrer Druck- und Biegezugfestigkeit geprüft und bewertet.

Die hochwertige Gehäuseausführung erreicht bei der mechanischen Festigkeit nach DIN EN 1886 die Klasse D1(M). D1(M) ist die höchste Klasse hinsichtlich der zulässigen Durchbiegung und steht damit für eine besonders formstabile Gehäusekonstruktion.

Für die Stabilität ist jedoch nicht allein das Rahmenprofil entscheidend. Auch die Paneele müssen entsprechend ihrer Größe und Belastung ausgelegt werden.

Wie können Gehäusepaneele an große Geräte angepasst werden?

HANSA verwendet zweischalige Gehäusepaneele. Die beiden Schalen werden fest miteinander verbunden und der Zwischenraum dient unter anderem der Aufnahme der thermischen Dämmung.

Abhängig von Paneelgröße, Einbauposition und den zu erwartenden mechanischen Belastungen können in diesem Zwischenraum zusätzlich Verstärkungen vorgesehen werden. Die Stabilität eines Paneels kann dadurch gezielt an die jeweilige Gerätekonstruktion angepasst werden.

Damit muss nicht für jede Gerätegröße und jeden Einsatzfall ausschließlich mit einem unveränderten Standardpaneel gearbeitet werden. Gerade bei großen RLT-Geräten kann die Konstruktion dort verstärkt werden, wo es aufgrund der Abmessungen und Druckverhältnisse erforderlich ist.

Wie wichtig eine solche skalierbare Gehäusekonstruktion sein kann, zeigt sich bei großen Luftleistungen. HANSA hat bereits RLT-Geräte mit Luftvolumenströmen von über 62.000 m³/h realisiert, beispielsweise für das Rechenzentrum DC4 in Litauen.

Welche Rolle spielen Luftdichtheit und Dichtungen?

Ein stabiles Gehäuse sollte gleichzeitig eine möglichst geringe Luftleckage aufweisen. Leckagen können dazu führen, dass auf der Druckseite aufbereitete Luft aus dem Gerät austritt oder auf der Saugseite unerwünschte Umgebungsluft angesaugt wird.

Bei hochwertigen HANSA-Gehäuseausführungen kann nach DIN EN 1886 die Leckageklasse L1(M) erreicht werden.

Zur Abdichtung werden unter anderem zweilippige EPDM-Dichtungen in den Profilen eingesetzt. Neben ihrer Dichtfunktion sind solche Dichtungen auch für anspruchsvollere Einsatzbedingungen relevant, beispielsweise wenn Beständigkeit gegenüber Alterung, Reinigungs- oder Desinfektionsmitteln gefordert ist.

Türen, abnehmbare Paneele, Durchführungen und andere Öffnungen müssen dabei in das Dichtheitskonzept des gesamten Geräts einbezogen werden. Gerade bei großen Druckunterschieden ist deshalb nicht nur das Paneel selbst, sondern die konstruktive Ausführung des gesamten Gehäuses entscheidend.

Wie werden Wärmeverluste und Kondensation am Gehäuse reduziert?

Zwischen der Luft innerhalb eines RLT-Geräts und seiner Umgebung können erhebliche Temperaturunterschiede bestehen. Das Gehäuse muss deshalb ausreichend wärmegedämmt sein.

HANSA verwendet je nach Geräteausführung unterschiedliche Aluminium-Rahmenprofile und Wandstärken. Neben 30-mm-Ausführungen stehen auch 50-mm-Ausführungen zur Verfügung. Bei Bedarf können thermisch getrennte und isolierte Profile eingesetzt werden.

Für hochwertige Gehäuseausführungen können nach DIN EN 1886 unter anderem ein Wärmedurchgangskoeffizient der Klasse T2 und ein Wärmebrückenfaktor der Klasse TB1 erreicht werden.

Ein guter Wärmebrückenfaktor ist insbesondere dort wichtig, wo große Temperatur- oder Feuchteunterschiede zwischen Geräteinnerem und Umgebung auftreten. Dadurch lässt sich das Risiko kritischer niedriger Oberflächentemperaturen und damit verbundener Kondensationsprobleme reduzieren.

Welche Profil- und Paneelausführung tatsächlich erforderlich ist, hängt von den Betriebs- und Umgebungsbedingungen des jeweiligen Projekts ab. Nicht jedes RLT-Gerät benötigt automatisch die technisch aufwendigste Gehäuseausführung.

Was unterscheidet das Gehäuse eines Innen- von einem Außengerät?

Bei einer Innenaufstellung ist das RLT-Gerät weitgehend vor direkter Witterung geschützt. Bei einer Außenaufstellung wird das Gehäuse dagegen selbst zu einem wesentlichen Teil des Wetterschutzes für die gesamte Anlagentechnik.

Regen, Wind, Feuchtigkeit, Sonneneinstrahlung und wechselnde Außentemperaturen müssen deshalb bereits bei der Konstruktion berücksichtigt werden.

Wetterfeste HANSA-Geräte werden zusätzlich entsprechend abgedichtet. Zur kontrollierten Ableitung von Regenwasser kann das Gerät mit einem gewölbten Dach mit allseitigem Überstand und Tropfkante ausgeführt werden. Eine zusätzliche Isolierung des Daches verbessert dabei die thermischen und akustischen Eigenschaften.

Wichtig sind außerdem konstruktive Details wie die Abdichtung von Paneelstößen, Türen und Durchführungen. Ein wetterfestes RLT-Gerät entsteht deshalb nicht allein dadurch, dass ein normales Innengerät mit einem Dach versehen wird.

Warum muss der Korrosionsschutz zum Einsatzbereich passen?

Feuchtigkeit und korrosive Bestandteile der Umgebungsluft können Gehäuse und Komponenten eines RLT-Geräts über viele Betriebsjahre beanspruchen. Wie hoch diese Belastung ist, hängt stark vom Einsatzbereich und Aufstellort ab.

Für normale Innenanwendungen kann deshalb eine andere Material- und Beschichtungsauswahl sinnvoll sein als für ein Gerät in industrieller Atmosphäre, in Küstennähe oder in einem Schwimmbad.

HANSA kann die Gehäuseausführung an diese Bedingungen anpassen. Neben beschichteten Stahlblechen sind je nach Anwendung beispielsweise Ausführungen in Edelstahl oder Aluminium möglich. Für besonders hohe Anforderungen können Gehäuse und von HANSA gefertigte Einbauteile mit einem Korrosionsschutz bis zur Klasse C5-H ausgeführt werden.

Auch Aluminiumbauteile können bei hochgradig korrosiven Umgebungsbedingungen entsprechend geschützt beziehungsweise eloxiert ausgeführt werden.

Korrosionsschutz sollte dabei nicht auf die von außen sichtbaren Gehäuseflächen beschränkt werden. Entscheidend ist, welche Materialien und Oberflächen innerhalb und außerhalb des Geräts tatsächlich mit der jeweiligen Atmosphäre in Kontakt kommen.

Warum stellen Schwimmbäder besondere Anforderungen an das Gehäuse?

Ein besonders anschauliches Beispiel für anwendungsspezifischen Korrosionsschutz sind Schwimmbäder. Die warme und feuchte Luft sowie chloridhaltige Bestandteile stellen deutlich höhere Anforderungen an Materialien und Oberflächen als viele klassische Komfortanwendungen.

Bei den Pool Line Geräten von HANSA wird die Gehäuse- und Geräteausführung deshalb auf diese besonderen Bedingungen abgestimmt. Von HANSA gefertigte Einbauteile werden entsprechend gegen die korrosive Schwimmbadatmosphäre geschützt; zudem werden Fugen und Nähte im Geräteinneren abgedichtet.

Auch hier zeigt sich, warum die Gehäuseausführung nicht unabhängig vom Einsatzbereich betrachtet werden sollte. Ein technisch geeignetes Schwimmbadgerät benötigt nicht nur eine passende Entfeuchtungs- und Wärmerückgewinnungstechnik, sondern auch Materialien und Konstruktionsdetails, die für die besondere Atmosphäre ausgelegt sind.

Kann die Farbe eines RLT-Geräts individuell gewählt werden?

Bei sichtbar aufgestellten RLT-Geräten kann neben den technischen Eigenschaften auch die Gestaltung des Gehäuses eine Rolle spielen. Das betrifft beispielsweise Geräte auf Dächern, neben Gebäuden oder innerhalb architektonisch gestalteter Technikbereiche.

HANSA verfügt über Möglichkeiten zur individuellen Beschichtung der Gehäusebauteile. Dadurch können unterschiedliche Farbkonzepte umgesetzt und die Geräte beispielsweise an die Gestaltung eines Gebäudes oder an Vorgaben des Bauherrn angepasst werden.

Die Beschichtung erfüllt dabei nicht nur eine optische Funktion. Abhängig vom gewählten Beschichtungsaufbau kann sie gleichzeitig einen wesentlichen Beitrag zum erforderlichen Korrosionsschutz leisten.

Farbgebung und technischer Oberflächenschutz können deshalb gemeinsam projektiert werden, anstatt die Farbe erst nach Abschluss der Geräteauslegung als rein gestalterisches Detail zu betrachten.

Wie individuell kann das Gehäuse eines RLT-Geräts konstruiert werden?

Standardisierte Gehäusegrößen sind wirtschaftlich sinnvoll, wenn die Anforderungen eines Projekts dazu passen. Bei vielen RLT-Projekten ergeben sich jedoch Randbedingungen, die eine individuellere Konstruktion erforderlich machen.

Das können beispielsweise begrenzte Technikflächen, ungewöhnliche Gerätequerschnitte, Transportwege, große Luftleistungen, besondere Wartungszugänge oder spezielle Anforderungen an Korrosion, Hygiene und Außenaufstellung sein.

HANSA konstruiert seine individualisierbaren RLT-Geräte im Auslegungsprogramm AirCalc. Dadurch können Abmessungen und Aufbau des Geräts projektspezifisch bestimmt werden, anstatt ausschließlich aus einem festen Raster vorgegebener Standardgeräte auszuwählen.

Diese Flexibilität betrifft auch das Gehäuse. Je nach Projekt können unter anderem folgende Eigenschaften angepasst werden:

• Geräteabmessungen und Geometrie
• Profil- und Paneelausführung
• Wandstärke und thermische Eigenschaften
• zusätzliche Verstärkungen innerhalb zweischaliger Paneele
• Materialien und Oberflächen
• Korrosionsschutz
• Wetterschutz und Dachausführung
• Farbgebung
• Türen und Wartungszugänge
• Teilung des Geräts für Transport und Einbringung

Dieses Prinzip wird nicht nur bei Blue Line eingesetzt. Auch bei Pool Line und Free Line spielt die Anpassung der Gehäusekonstruktion an Anwendung, Gerätegröße und Aufstellbedingungen eine wichtige Rolle.

Was zeigt ein großes RLT-Gerät über die Gehäusekonstruktion?

Je größer ein RLT-Gerät wird, desto deutlicher zeigt sich die Bedeutung einer stabilen und individuell anpassbaren Gehäusekonstruktion. Mit zunehmendem Querschnitt wachsen Paneelflächen und Türen, während gleichzeitig hohe Luftvolumenströme und die daraus resultierenden Druckverhältnisse beherrscht werden müssen.

Ein Praxisbeispiel sind die für das Rechenzentrum DC4 in Litauen realisierten HANSA-Geräte. Dort wurden acht große Blue-Line-IT-Cooling-Geräte mit einer Luftleistung von jeweils 62.200 m³/h eingesetzt.

Für den Transport wurden die Geräte segmentiert ausgeführt, damit keine Überbreite erforderlich war. Das Beispiel zeigt damit gleichzeitig zwei Aspekte der individuellen Gerätekonstruktion: Ein Gehäuse muss im späteren Betrieb ausreichend stabil sein und bereits bei Konstruktion und Fertigung die Möglichkeiten für Transport, Einbringung und Montage berücksichtigen.

Was ist bei der Auswahl eines RLT-Gehäuses insgesamt entscheidend?

Die Gehäuseausführung sollte nicht erst festgelegt werden, nachdem die übrigen Komponenten eines RLT-Geräts ausgewählt wurden. Sie ist ein Bestandteil der gesamten Geräteauslegung.

Zu den wesentlichen Fragen gehören:

• Welche Abmessungen und Luftleistungen hat das RLT-Gerät?
• Welche Über- und Unterdrücke treten innerhalb des Geräts auf?
• Welche mechanische Stabilität wird benötigt?
• Welche Anforderungen bestehen an die Luftdichtheit?
• Welche Temperaturen und Feuchten treten innerhalb und außerhalb des Geräts auf?
• Wie wichtig sind Wärmedämmung und Wärmebrückenfaktor?
• Wird das Gerät innen oder im Freien aufgestellt?
• Welche Korrosionsbelastung ist am Aufstellort zu erwarten?
• Bestehen besondere Anforderungen durch Hygiene, Industrie oder Schwimmbadatmosphäre?
• Welche Zugänge werden für Inspektion, Reinigung und Wartung benötigt?
• Welche Transport- und Einbringungsmöglichkeiten stehen zur Verfügung?
• Soll das Gehäuse farblich an Gebäude oder Umgebung angepasst werden?

Bei HANSA können diese Anforderungen bereits während der Geräteauslegung in die Gehäusekonstruktion einfließen. Stabile Rahmenprofile, zweischalige und bei Bedarf zusätzlich verstärkbare Paneele, unterschiedliche thermische Ausführungen sowie anpassbarer Korrosions- und Wetterschutz ermöglichen es, das Gehäuse auf die tatsächlichen Einsatzbedingungen abzustimmen.

Ein gutes RLT-Gehäuse ist deshalb nicht einfach die Hülle um die Luftbehandlungskomponenten. Es ist ein konstruktiver Bestandteil des Geräts, der Stabilität, Dichtheit, thermische Eigenschaften, Langlebigkeit, Wartbarkeit und Schutz der gesamten Technik miteinander verbindet.