Luftbefeuchtung für KWL-Anlagen im Praxistest

Ein wesentlicher Bestandteil sowohl von Neu- als auch sanierten Altbauten ist die Ausstattung des Gebäudes mit einer kontrollierten Wohnraumlüftung (KWL) aufgrund der Gebäudeluftdichtheit. KWL-Anlagen bieten zahlreiche Vorteile, angefangen von der Energieeinsparung bis hin zur verbesserten Raumluftqualität, die z. B. für Allergiker wichtig ist. Ein Nachteil kann sich allerdings ergeben, wenn die Raumluftfeuchte in der Heizperiode unter der Behaglichkeitsgrenze von 30 % relativer Luftfeuchte fällt. Gesundheitliche Beeinträchtigungen und ein unbehagliches Raumklima können die Folgen sein. Abhilfe kann dann nur eine Luftbefeuchtung bieten.Kontrollierte Wohnraumlüftungsanlagen (KWL-Anlagen) kommen zunehmend insbesondere durch die luftdichtere Bauweise von Gebäuden zum Einsatz. Marktführer sind zentrale Anlagen mit Wärmerückgewinnung, die kontinuierlich Außenluft ansaugen, diese filtern, und dann in die Wohn- und Schafräume einbringen. Meist werden dabei Luftwechselraten von 0,5 bis 1,0 h-1 eingestellt. Vor diesem Hintergrund haben solche Geräte meist Luftleistungen bis rund 300 m³/h. Gleichzeitig wird insbesondere aus Bädern, Toiletten und der Küche warme Abluft entnommen und mit deren Wärmeinhalt in der Wärmerückgewinnung die angesaugte kühle Außenluft erwärmt.
Solche Systeme haben sich seit mehr als 20 Jahren zur Sicherstellung einer guten Raumluftqualität bewährt. Sie haben allerdings beim Betrieb in kühlen Jahreszeiten ein Problem: Der fortlaufende Eintrag von Zuluft mit einer niedrigen absoluten Feuchte trocknet die Räume mit Beginn der Heizperiode mehr und mehr aus. Wenn Außenluft mit einer Temperatur von zum Beispiel -5 °C auf eine Raumtemperatur von 22 bis 24 °C erwärmt wird, sinkt die relative Luftfeuchte unter 10 %. Durch diese Situation ergibt sich in den Wohnräumen eine sehr geringe Luftfeuchte von oft deutlich unter 20 %. In technischen Regelwerken werden Werte von mehr als 30 % empfohlen.

Folgen geringer Raumluftfeuchte
Personen in Räumen, die einer zu trockenen Raumluft ausgesetzt sind, leiden häufig unter einer Austrocknung der Atemwegschleimhäute. Dies kann zu Atemwegerkrankungen, wie Husten, Schnupfen, Bronchitis und Nebenhöhlenentzündungen führen. Bereits vor dem Auftreten von Erkrankungen führt eine zu trockene Raumluft oft zu einem als unbehaglich empfundenen Raumklima, zu Abgeschlagenheit, Hustenreiz, Augenbrennen oder Kratzen im Hals.

Luftbefeuchtung in der Wohnungslüftung
Ähnlich wie bei großen Lüftungsanlagen für Nichtwohngebäude, in denen die trockene Außenluft mit Wasser bzw. Wasserdampf gezielt befeuchtet wird, gibt es mittlerweile auch für KWL-Anlagen Systeme zur Luftbefeuchtung. Diesem technischen Aufgabengebiet hat sich z. B. das Unternehmen Condair angenommen, das ein neues System zur Diffusionsluftbefeuchtung auf Basis von Wasserdampf anbietet. Wie in Bild 2 dargestellt, basiert dieses Prinzip auf dem Einsatz von Spezial-Sterilmembranen (Diffusions­vliese). „Diese Diffusionskapillaren in der Membrane sind so klein, dass sie nur für Wasserdampfmoleküle durchlässig sind und flüssiges Wasser zurückhalten. Dadurch bleibt die äußere Membranoberfläche trocken und unerwünschte Wasserinhaltsstoffe werden sicher zurückgehalten, sodass diese nicht in die Zuluft der Lüftungsanlage gelangen können“, erklärt Condair.

Diffusionsluftbefeuchtung
Wie in Bild 3 bei der Installation einer „Humilife“-Anlage zu sehen, besteht das System der Diffusionsluftbefeuchtung aus zwei Einheiten. In einer sogenannten Hydraulik-Box wird das zur Befeuchtung vorgesehene Wasser auf eine Temperatur von etwa 25 bis 35 °C erwärmt. Für diese Erwärmung können bestehende Wärmequellen (Fußbodenheizung, Brauchwasser, Solaranlage) genutzt oder eine elektrische Beheizung eingesetzt werden. Darüber hinaus enthält die Box alle Komponenten zum Betrieb (Pumpe) sowie zur Steuerung und Regelung der Anlage inklusive eines Touchscreen-Displays zur Kontrolle und Veränderung der Betriebs- und Leistungsdaten. Zum Betrieb muss die Hydraulik-Box an ein Wasserversorgungssystem angeschlossen werden.
Die zweite Einheit ist das Kanal-Element, das in der Zuluftleitung installiert wird. Das Kanal-Element besteht aus mehreren, nebeneinander angeordneten (wie in Bild 2 dargestellten) Sterilmembran­elementen. Das zum Betrieb notwendige warme Wasser kommt von der Hydraulik-Box. Wie zuvor beschrieben, strömt aufgrund der Feuchte- und Temperaturdifferenz sowie des geringen Überdrucks zur vorbeiströmenden Luft (daraus ergibt sich ein geringer Differenzdruck zur Luft hin) ausschließlich warmer Wasserdampf aus dem Kanal-Element aus und wird dann von der Luft aufgenommen. Dazu Condair: „Die Oberfläche der Kanal-Elemente bleibt so stets trocken und hygienisch einwandfrei.“
Die Befeuchtungsleistungen der „Humilife“-Geräte, die laut Hersteller sowohl für neue als auch zur Nachrüstung in bestehende Lüftungsanlagen geeignet sind, betragen zwischen 1 und 2 kg/h. Damit kann eine Befeuchtung der trockenen Außenluft um etwa 4 bis 6 g/kg erreicht werden. Dazu ein Beispiel: Wenn 0 °C kühle Außenluft (absolute Feuchte 3 g/kg) auf 22 °C erwärmt wird, hat diese eine relative Feuchte von etwa 18 %. Durch eine Befeuchtung um 5 g/kg steigt diese relative Feuchte auf einen Wert von rund 48 %, der sich damit innerhalb der Behaglichkeitszone (zwischen 30 und 65 % relativer Luftfeuchte) liegt.

Praxistest
Wie gut und zuverlässig arbeitet diese neue Technik zur Luftbefeuchtung in der Praxis? Wie wird diese von Nutzern von Wohnungslüftungsanlagen angenommen und beurteilt? Stellt sich durch den Betrieb von „Humilife KWL“ tatsächlich eine als besser, angenehmer und gesunder empfundene Raumluft ein? Gibt es spürbare Veränderungen? Diese und weitere Fragen standen im Mittelpunkt einer von Condair durchgeführten Behaglichkeitsstudie, die das Unternehmen von Herbst 2016 bis Spätfrühling 2017 durchgeführt hat. Dazu wurden die Anlagensysteme in bestehende Wohnungslüftungsanlagen installiert. Die Bewohner erhielten eine Einführung und Unterweisung in das System und wurden nach Beendigung der Testphase zur Beurteilung aufgefordert. Laut Condair habe die Auswertung der Ergebnisse deutlich gezeigt, dass das System von den Nutzern gut angenommen wurde und dieses ihr Wohngefühl spürbar verbessert hat (Bild 4).

Bilder: Condair
www.condair.de