Die Gebäu­de­kli­ma­ti­sie­rung ist in Deutsch­land heute für unge­fähr 35 Prozent des Ener­gie­ver­brauchs und damit für unge­fähr 120 Millionen Tonnen des Treib­haus­gases CO2 im Jahr verant­wort­lich. Diese Emis­sionen müssen um mehr als 40 Prozent redu­ziert werden, um die Klima­schutz­ziele bis 2030 zu errei­chen und um weniger abhängig von Ener­gie­im­porten zu werden. Dabei gilt es ener­ge­ti­sche und gesund­heit­liche Anfor­de­rungen in Einklang zu bringen. Auch bei opti­maler Dämmung und herme­tisch dichten Gebäu­de­hüllen muss der Luft­aus­tausch sicher­ge­stellt sein, um sowohl Schäden an der Bausub­stanz wie beispiels­weise Schim­mel­bil­dung, als auch Beein­träch­ti­gungen bei der Atem­luft­qua­lität auszu­schließen. Push-Pull-Systeme zur dezen­tralen Wohn­raum­be­lüf­tung sind hierfür eine prak­ti­kable Lösung. Sie sorgen für eine bedarfs­ge­rechte, kontrol­lierte Frisch­luft­zu­fuhr, halten aber gleich­zeitig den Ener­gie­ver­brauch niedrig.

Push-Pull-System für die dezen­trale Wohn­raum­be­lüf­tung mit kera­mi­schem Wärme­tau­scher. (Foto | ebm-papst)

Egal in welche Rich­tung: Die Luft­menge ist die gleiche. Der AxiRev 126 ist durch sein charak­te­ris­ti­sches Erschei­nungs­bild auffal­lend: Das symme­tri­sche Flügel­de­sign ermög­licht iden­ti­sche Kenn­li­nien in beide Dreh­rich­tungen. (Grafik | ebm-papst)

Wärme­rück­ge­win­nung beim Lüften

Push-Pull-Lüftungs­ge­räte fördern für eine defi­nierte Zeit­spanne von typi­scher­weise etwa 1 Minute die verbrauchte Luft aus dem Wohn­raum nach draußen (Push). Dann ändert der im Lüftungs­gerät verbaute Venti­lator seine Dreh­rich­tung, er rever­siert (Pull). Während des Push-Betriebs spei­chert ein inte­grierter Wärme­spei­cher die Wärm­energie aus der Abluft. Sie wird in der Pull-Phase an die frische Außen­luft über­tragen, so dass diese vorge­wärmt in das Gebäude einströmt. Ein Filter reinigt zudem die einströ­mende Außen­luft von Staub oder Pollen. Um einen balan­cierten Lüftungs­be­trieb sicher­zu­stellen, sind dafür zwei Geräte je Raum oder Zone erfor­der­lich. Teil­weise werden auch mehrere Räume über ein Gerä­te­paar belüftet.

Die Geräte zur dezen­tralen Wohn­raum­be­lüf­tung lassen sich unkom­pli­ziert einbauen; sie werden einfach in die Fassade inte­griert. Für die einge­setzten Venti­la­toren ergibt sich dadurch aller­dings eine Heraus­for­de­rung: Auch bei wech­selnder Wind­last müssen sie in beiden Dreh­rich­tungen einen möglichst gleich­blei­benden Volu­men­strom liefern. Für den neuen Rever­sier­ven­ti­lator AxiRev, den ebm-papst speziell im Hinblick auf die Anfor­de­rungen in solchen Push-Pull-Anwen­dungen entwi­ckelt hat, ist das jedoch kein Problem.

Steile Kenn­linie, hoher Druck­aufbau

Dabei sind der EC-Motor und die Lüfter­geo­me­trie so gewählt, dass der Venti­lator exakt auf die in Push-Pull-Systemen übli­chen Arbeits­punkte ausge­legt ist. Die Druck-/Volu­men­strom-Kenn­linie verläuft sehr steil, dadurch gibt es auch bei stür­mi­scher Wetter­lage nur geringe Schwan­kungen beim Volu­men­strom. In typi­schen Anwen­dungen ist die S2-Klas­si­fi­zie­rung nach DIN EN 13141-8 für Wind­druck­an­fäl­lig­keit erreichbar. Das bedeutet Wind und Sturm haben wenig Einfluss auf die Effi­zienz und die Funk­ti­ons­weise der dezen­tralen Wohn­raum­be­lüf­tungs­ein­heit. Das nahezu symme­tri­sche Flügel­de­sign sorgt dafür, dass die Kenn­linie und damit auch die geför­derte Luft­menge in beiden Dreh­rich­tungen iden­tisch sind. In einer Push-Pull-Anwen­dung ändert der Venti­lator dann typi­scher­weise alle 60 bis 70 s die Rich­tung; die Wohn­raum­lüf­tung kann somit effektiv im Paar­be­trieb arbeiten.

Die Grund­lage dafür liefern viele konstruk­tive und strö­mungs­tech­ni­sche Details. Dazu zählen beispiels­weise die „flach ange­stellten“ Flügel, die höhere Drücke ermög­li­chen. Das paten­tierte Flügel­de­sign mit den markanten Schau­fel­spitzen und den Öffnungen an den Flügel­enden mini­miert Kopf­spalt­wirbel indu­zierte Geräusch­an­teile und senkt dadurch die Geräusch­emis­sion. Die Abstim­mung von Schaufel- und Steg­zahl spielt in diesem Zusam­men­hang eben­falls eine Rolle. 13 Stege mit einem aero­dy­na­mi­schen Profil redu­zieren turbu­lente Nach­läufe. Das sorgt für eine gute psycho­akus­ti­sche Geräusch­qua­lität. Das heißt, der Venti­lator ist nicht nur leise, sondern sein Betriebs­ge­räusch wird als ange­nehm empfunden. Auch das gilt für beide Dreh­rich­tungen und natür­lich arbeitet der eigens für diesen Anwen­dungs­be­reich entwi­ckelte drei­strän­gige EC-Motor ohne lästige Kommu­tie­rungs­ge­räu­sche und auch das Umschalten zwischen den Dreh­rich­tungen ist nicht zu hören.

Ener­gie­ef­fi­zient und fürs Retrofit geeignet

Durch die motor- und strö­mungs­tech­ni­schen Opti­mie­rungen verbraucht der Venti­lator im Betrieb nur wenig Energie. Bei einer typi­schen Förder­menge je Push-Pull-Einheit von 42 m³/h sind es bei einem übli­chen Gerät weniger als 2 W. Da EC-Motoren auch im Teil­last­be­trieb mit hohem Wirkungs­grad arbeiten, gilt das auch, wenn die Belüf­tungs­lage nur im Mini­mal­be­trieb läuft, weil sich beispiels­weise niemand in den Räumen aufhält. Der große Dreh­zahl­be­reich von 4.200 bis hinunter zu 500 U/min deckt auch diesen Betriebs­modus ab. Der Venti­lator lässt sich stufenlos regeln, z. B. in Abhän­gig­keit von Luft­feuchte, Tempe­ratur und CO₂-Gehalt der Raum­luft. Der große Dreh­zahl­re­gel­be­reich ermög­licht eine perfekte Anpas­sung an die jewei­lige Appli­ka­tion.

Mit einem Durch­messer von 126 mm und 26 mm Höhe baut der neue Venti­lator sehr kompakt. Er wird als plug-and-play-fähiges Komplett­system gelie­fert und eignet sich auch fürs Retrofit, da Grund­fläche und Abmes­sungen dem Vorgän­ger­mo­dell entspre­chen. Die Lüfter lassen sich also einfach austau­schen, ohne dass das Gerä­te­de­sign verän­dert werden muss. Der Anwender profi­tiert dann von einem deut­lich gestei­gerten Volu­men­strom, gestei­gerter Effi­zienz (7 Prozent­punkte pro Einzel­lüfter) und einem bis 5 dB(A) nied­ri­gerem Geräusch. Volu­men­strom, Wirkungs­grad und Geräusch­vor­teile beziehen sich auf den Vergleich mit der Vorgänger Version 4412F in einer typi­schen Anwen­dung.

„Die Luft­menge ist in beide Dreh­rich­tungen iden­tisch“

Der AxiRev 126 ist der neue Stan­dard für effi­zi­ente Push-Pull-Anwen­dungen in der Wohn­raum­be­lüf­tung. Tobias Sieger, verant­wort­lich für die Lüfter­aus­le­gung und die Strö­mungs­si­mu­la­tion, erklärt, wie der Rever­sier­ven­ti­lator das erreicht.

Herr Sieger, wozu braucht es den AxiRev ?

Mit stei­genden Anfor­de­rungen an Umwelt­schutz und Ener­gie­ef­fi­zienz werden immer mehr Gebäude gedämmt, Räume dabei luft­dicht verschlossen. Um trotzdem ein gesundes, ange­nehmes Raum­klima zu ermög­li­chen, braucht es eine andere Form des Luft­aus­tauschs. Dafür kommen immer häufiger dezen­trale Wohn­raum­be­lüf­tungs­ge­räte zum Einsatz. Denn sie lassen sich auch in Bestand­ge­bäuden unkom­pli­ziert in der Fassade instal­lieren. Für die einge­setzten Venti­la­toren ergeben sich aller­dings mehrere Heraus­for­de­rungen. Die löst der AxiRev auf opti­male Weise.

Was sind das für Heraus­for­de­rungen ?

Zum einen müssen die Venti­la­toren in beiden Dreh­rich­tungen einen gleich­blei­benden Volu­men­strom liefern, auch bei wech­selnder Wind­last. Zum anderen sollten sie sehr leise arbeiten — und dabei so wenig Strom wie möglich verbrau­chen.

Und das alles erfüllt der AxiRev ?

Ja, den neuen Rever­sier­ven­ti­lator AxiRev haben wir speziell für diese soge­nannten Push-Pull-Anwen­dungen entwi­ckelt. In einer solchen Anwen­dung ändert der Venti­lator jede Minute seine Dreh­rich­tung. Wir haben ihn dafür mit neuer geräusch­armer Moto­ren­tech­no­logie und einem inno­va­tiven aero­dy­na­mi­schen Design ausge­stattet. Das Ergebnis ist ein gleich­mä­ßiger Luft­strom, ein ange­nehmes Geräusch und höchste Ener­gie­ef­fi­zienz.

Wie haben Sie ihn wind­fest gemacht ?

Die Kenn­linie verläuft sehr steil, dadurch gibt es auch bei stür­mi­scher Wetter­lage nur geringe Schwan­kungen beim Volu­men­strom. Wind und Sturm haben so wenig Einfluss auf die Effi­zienz und die Funk­ti­ons­weise der dezen­tralen Wohn­raum­be­lüf­tungs­ein­heit. Das nahezu symme­tri­sche Flügel­de­sign sorgt dafür, dass die Kenn­linie und damit auch die geför­derte Luft­menge in beiden Dreh­rich­tungen iden­tisch sind.

Wie haben Sie die Geräusch­op­ti­mie­rung erreicht ?

Die Grund­lage dafür liefern viele konstruk­tive und strö­mungs­tech­ni­sche Details. Die markanten Schau­fel­spitzen und die Öffnungen an den Flügel­enden mini­mieren durch Kopf­spalt­wirbel indu­zierte Geräusch­an­teile und senken dadurch die Geräusch­emis­sion. Auch die 13 Stege mit einem aero­dy­na­mi­schen Profil redu­zieren turbu­lente Nach­läufe. Das sorgt für eine sehr gute psycho­akus­ti­sche Geräusch­qua­lität.

Das heißt, der Venti­lator ist nicht nur leise, sondern sein Betriebs­ge­räusch wird als ange­nehm empfunden. Auch der eigens für diesen Anwen­dungs­be­reich entwi­ckelte hoch­ef­fi­zi­ente EC-Motor arbeitet ohne lästige Kommu­tie­rungs- oder Umschalt­ge­räu­sche — und das selbst bei extrem nied­rigen Dreh­zahlen. Strö­mungs­de­sign und Moto­ren­tech­no­logie ermög­li­chen im Übrigen auch den sehr geringen Ener­gie­ver­brauch.