Wärmerückgewinnung

Unter dem Begriff Wärmerückgewinnung fasst man eine Reihe von Verfahren zusammen, welche bei einem Prozess ausströmende thermische Energie wieder nutzbar machen. Diese Wärmeenergieströme lassen sich für Wärme- oder Kälteprozesse einsetzen. Die Vorgänge der Rückgewinnung nutzen Brennstoffe besonders effizient und erfüllen zusätzlich ökologische Forderungen. Für die Rückgewinnung spielt es keine Rolle, ob es sich bei den Brennstoffen um Gase, Flüssigkeiten oder feste Stoffe handelt. Geht es um kontinuierliche Wärmeströme, genügen simple Wärmeübertrager. Bei anderen Fällen ist oft zusätzlich ein Wärmespeicher notwendig.

Verfahren der Wärmerückgewinnung

Die Verfahren für die Wärmerückgewinnung lassen sich anhand der Wärmeübertrager einteilen.

• Rekuperative Systeme: Plattenwärmeübertrager (Plattenwärmetauscher, Plattenkühler oder feuchtedurchlässige Folien), Rohrbündelwärmeübertrager (Rohrbündelwärmetauscher oder Rekuperator)
• Regenerative Systeme: Kreislauf-Verbundsysteme (Kompakt-Wärmeübertrager, Gegenstrom-Schichtwärmetauscher)
• Wärmerohre: Schwerkraftwärmerohr (Thermosiphon), Kapillarwärmerohr
• Regeneratoren mit oder ohne Sorption, Kapillargebläse, Umschaltspeicher
• Wärmepumpen: Kompressor- oder Absorptionswärmepumpen

Praktische Anwendung

Die verschiedenen Systeme der Wärmerückgewinnung finden unterschiedliche Anwendung im Bauwesen. Die Auswahl der Systeme hängt dabei von der Art der Gebäude und der Bauweisen ab. Bei klimatisierten Gebäuden, Passivhäusern und Minergie-Häusern nutzt man das System des Luftwechsels. Bei diesem System nutzt eine Lüftungsanlage den Energieinhalt der Abluft, um die Zuluft auf die gewünschte Temperatur zu bringen. Je nach Jahreszeit und Bedarf wird in diesem Prozess die Zuluft erwärmt oder gekühlt. Dies kontrollierte Wohnraumlüftung hat einen weiteren Nutzen, denn sie beugt in den Wohnbauten auch der Bildung von Schimmel vor.

Bei der Abwasserwärmerückgewinnung nutzt ein Fallleitung-Wärmeübertrager nutzt das Abwasser an jenen Stellen, an denen ausreichend warmes Wasser anfällt.

Weitere Systeme kommen bei industriellen Prozessen (Winderhitzer am Hochofen) und exothermen Reaktionen (Auspuffwärmerückgewinnung, Nutzung der Abgase von Dampfkesseln und Kraftwerken) zur Anwendung.

Vorteile

Die Vorteile der Wärmerückgewinnung liegen vorwiegend in der generellen Verringerung des Energieverbrauchs (durch die Verringerung der Temperaturdifferenz) und dadurch der Betriebskosten für Heizung und Kühlung. Weiters lassen sich Anlagen wie Heizkessel, Kältemaschinen, Verrohrung oder Schornsteine verkleinern oder völlig einsparen. Da sich auch die Schadstoffemissionen verringern, gilt eine derartige Anlage als besonders klimafreundlich.