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.
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 Kennlinie verläuft sehr steil, dadurch gibt es auch bei stürmischer Wetterlage nur minimale Schwankungen beim Volumenstrom (S2-Klassifizierung nach DIN EN 13141-8 für Winddruckanfälligkeit). (Grafik | ebm-papst)
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.

Das patentierte Flügeldesign mit den markanten Schaufelspitzen und den Öffnungen an den Flügelenden minimiert Kopfspaltwirbel induzierte Geräuschanteile, und senkt dadurch die Geräuschemission. (Grafik | ebm-papst)
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.
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