Erdwärmetauscher für Wohnraumlüftung (2)

Teil 2 – Planung

PH Luft GraphikEin Erdwärmetauscher soll sauber und hygienisch bleiben und im Winter die erforderliche Temperaturerhöhung der Zuluft über den Gefrierpunkt sicherstellen. Dazu muss er richtig geplant werden. Bei der Planung sind insbesondere folgende Punkte zu berücksichtigen:

  1. Rohrlänge, Rohrmaterial, Innendurchmesser, Oberflächenbeschaffenheit und Wanddicke
  2. Verlegetyp (ein Rohr, Rohrregister aus mehreren Rohren, Rohrabstand)
  3. Bodenart und Verlegetiefe (Grundwasser?)
  4. Volumenstrom der Lüftungsanlage
  5. Wasserdichte Mauerdurchführung bei drückendem Wasser

 

Verlegetiefe und Mindestabstand

 

Der Erdwärmetauscher muss deutlich unterhalb der Frostgrenze im Erdreich verlegt werden, also je nach Standort mindestens 1-1,5 Meter tief. Da der EWT den umbegenden Boden im Winter deutlich abkühlt, sollte zum Keller ein Mindestabstand von 1 m eingehalten werden.

PHLuft

Eine nützliche Planungshilfe bietet das kostenlose Programm PHLuft (PHLuft10.zip), das vom Passivhaus Institut zum Download bereitgestellt wird. Nach Eingabe von Bodentyp, Rohrlänge, Rohrwanddicke, Verlegetiefe und einigen anderen Parametern berechnet PHLuft die minimale Austrittstemperatur. Hier die Berechnung für unseren Fall:

PHLuft Dateneingabe und Ergebnis

Wir haben nur ein Rohr im Arbeitsraum rings um das Haus verlegt. Laut PHLuft muss demnach zum Erreichen ganzjährig positiver Temperaturen der Austrittsluft bei einer durchschnittlichen Verlegetiefe von 1,60 m in Sandboden (2% Gefälle!) und Verwendung des Hekatherm 200 Erdwärmtauscher-Rohres (s.u.) die Gesamtlänge des EWT mindestens 46 m betragen.

Rohrmaterial

Meist werden PVC Rohre (KG Abwasserrohre) oder Rohre aus Polyethylen für Erdwärmetauscher verwendet. Wir haben das vielfach empfohlende Hekatherm DN 200 Rohr der Firma Hegler verlegt. Es handelt sich dabei um ein 50 Meter langes Rohr aus High Density Polyethylen (PE/HD).

Hekatherm DN 200 Polyethylenrohr der Firma Hegler

EWT Rohr Hekatherm DN 200 (50 m) der Firma Hegler

Bezug nach Anfrage bei Fa. Hegler über lokalen Baustoffhandel

Die äußere Riffelstruktur der Rohrwandung vergrößert die Oberfläche für den Wärmetausch. Die Innenseite ist glatt und fördert damit einen widerstandsarmen Luftstrom. Die Wärmeleitfähigkeit des PE-HD soll besser sein als die des PVC. Ein großer Vorteil dieses Rohres ist die Möglichkeit der Verlegung an einem Stück. Bei Verwendung von KG Abwasserrohren könnte durch undichte Rohrverbindungen Wasser oder Radon in das Rohrsystem eindringen. Außerdem kann PVC Weichmacher enthalten die u. U. in die Zuluft abgegeben werden.

Abführen des Kondenswassers

Wenn sich die tiefste Stelle des Rohrsystems hinter der Mauerdurchführung im Innenbereich des Hauses befindet, kann das im Rohr entstehende Kondenswasser relativ einfach am Rohrende über einen Siphon der Kanalisation zufgeführt werden. Eine weitere Möglichkeit ist die Verwendung eines Schachtes mit Versickerung des Kondenswassers. Dies ist immer dann erforderlich, wenn die Lüftungsanlage nicht ausreichend tief im Keller untergebracht werden kann.

Erdwärmetauscher mit SiphonErdwärmetauscher mit externem Schacht zu Versickerung des Kondenswassers

Nachteile eines unten offenen Schachts: Bei hohem Grundwasserstand kann Wasser eindringen. Zudem bestehen Bedenken bezüglich Radonbelastung der Zuluft. Es gibt aber auch geschlossene Schachtsysteme mit Pumpensumpf.

In unserem Fall war die Ideallösung ein wasserdichter Mauerdurchgang mit Ableiten des Kondensats am tiefsten Punkt des Erdwärmetauschers:

Erdwärmetauscher Mauerdurchführung Siphon Detail
Mauerdurchführung

Wenn die Mauerdurchführung die tiefste Stelle des Erdwärmetauschers ist kann dieser Bereich unterhalb des höchsten Grundwasserspiegels liegen (”drückendes Wasser”) . Dies ist bei uns der Fall. Die Mauerdurchführung muss daher wasserdicht sein. Fotos dazu im nächsten Teil.

< Teil 1: Vor- und Nachteile eines Erdwärmetauschers

> Teil 3: Verlegung eines Erdwärmetauschers

3 thoughts on “Erdwärmetauscher für Wohnraumlüftung (2)

  1. Hallo Walter,
    Danke für Ihren Artikel. Sehr interessant. Sehr nützlich. Glückwünsche.
    Kleine Fragen in Ergänzung:
    – Jemand, der eine EWT, aber auf einer sehr kurzen Länge installiert hat, hat mir gesagt, dass die Luft zu trocken werden könne, zum Punkt einen Luftbefeuchter installieren zu müssen. Sind Sie auf dasselbe Problem gestossen?
    – Mit welcher Geschwindigkeit lassen Sie die Ventilation drehen? an 100%, 50%? Diese selbe Person sagt, dass 100% (mit anderen Worten vollständige Lufterneuerung des ganzen Haus jede Stunde) viel zuviel sei! Ihr Gesichtspunkt?

    Danke für Ihre Antworten.
    Mit freundlischen Grüssen
    Pascal Chambéry (Fr.)

    1. Pascal ,

      Probleme mit trockener Raumluft haben wir nicht.

      Die Anlage von Paul unterscheidet 3 Stufen der Ventilatorleistung (max, normal, min), die über bis zu 10 voreinstellbare Zeitprogramme gesteurt werden können. Ich muss ehrlich sagen, dass ich nicht weiß, bei welcher der drei Stufen der optimale Luftwechsel im Haus erreicht wird. Ich hoffe zumindest, dass dazu nicht 24 Stunden “max” erforderlich sind. Wir benutzen Zeitprogramme für Mo-Fr und Sa-So, bei denen die Maximalleistung jeweils nur zu bestimmten Zeiten (Aufstehen, Duschen, Kochen…) eingestellt ist.

      –Walter

  2. Vielen Dank,
    sehr aufschlußreich und didaktisch erklärt.
    Dennoch eine Bemerkung zum Thema Voreizung der Frischluft: ich besitze eine WRG Thermos 270 von Paul-Lüftungstechnik. An der Abluft ist mir die Maschine ein Mal eingefroren und zeitweise auf Störung gegangen (bei ca. -15° draussen). Darauf hin habe ich ein flexibles nicht isoliertes Rohr (Länge ca. 1,5m) zwischen Frischluft und Maschine gehängt. Diese 1,5m reichen aus, um das Einfrieren zu vermeiden. Also gewissermaßen einen LuftWärmeTauscher von 1,5m Länge. Die 12-15° im Keller reichen offensichtlich aus, um Frostbildung in der WRG zu vermeiden.
    Ich muss dazu sagen, daß ich meine Maschine mit 270m³/Std. für ein Hausvolumen von 450m³ “unterdimensioniert” habe. Sie läuft permanent, mit 30% Leistung also 90m³/Std, also 20% Volumenumsatz. Dennoch habe ich Hygrometriewerte in der Wohnung von 35-45%, was schon als ziemlich trocken gilt (Schleimhäute, Rissbildung, usw.).
    Würde sie schnelleer laufen, bräuchte ich eine Befeuchtung (das ist teuer in der Anschaffung und im Stromverbrauch).
    Diese Tips, für die, die einen EWT vermeiden wollen oder aufgrund gewisser Parameter nicht verlegen können.

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