Wärmerückgewinnung

Bei der Wärmerückgewinnung wird Abwärme nicht ungenutzt in die Umwelt abgegeben, sondern zurückgewonnen und erneut genutzt. Diese Wärme kann zum Beispiel bei Gebäudebeheizungen oder in industriellen Anlagen entstehen. Das Ziel besteht darin, Energie effizienter zu verwenden, den Energieverbrauch zu senken und die Umweltbelastung durch einen geringeren Primärenergieeinsatz zu reduzieren.
 

Wie funktioniert die Wärmerückgewinnung?

Die Wärmerückgewinnung basiert auf dem Prinzip des Wärmeaustauschs zwischen zwei Medien. Dabei gibt ein Medium, das Wärme enthält, Energie über einen Wärmetauscher an ein anderes Medium ab, ohne dass die beiden Medien direkt in Kontakt kommen müssen. So kann beispielsweise die Abluft in einer Lüftungsanlage die Zuluft vorwärmen, während die beiden Luftströme getrennt bleiben. Typische Technologien hierfür sind Plattenwärmetauscher, Rohrbündelwärmetauscher, Rotationswärmetauscher oder Rekuperatoren.
 

Die verschiedenen Arten der Wärmerückgewinnung

• Rekuperative Wärmerückgewinnung: Der Wärmeaustausch erfolgt direkt zwischen zwei getrennten Medien über einen festen Wärmetauscher. Die Luftströme werden dabei nicht vermischt. Diese Methode ist einfach, kostengünstig und eignet sich für kontinuierliche Prozesse, bei denen die Temperaturdifferenz nicht extrem hoch sein muss.
• Wärmerückgewinnung mit Wärmepumpe: Die zurückgewonnene Wärme wird über eine Wärmepumpe auf ein höheres Temperaturniveau gebracht, sodass sie für Heizung, Warmwasserbereitung oder industrielle Prozesse nutzbar wird.
• Regenerative Wärmerückgewinnung: Bei dieser Art wird mit einem Wärmespeichermedium gearbeitet, das Wärme zeitweise speichert und anschließend wieder abgibt. Diese Methode eignet sich besonders, wenn die Wärmeerzeugung und der Wärmebedarf zeitlich versetzt auftreten.
   

Einsatzbereiche der Wärmerückgewinnung

• Lüftungstechnik: Wärme wird aus der Abluft (z. B. von Lüftungsanlagen) zurückgewonnen, um anschließend die Zuluft damit zu erwärmen. Dabei werden besonders hohe Wirkungsgrade erzielt.
• Druckluftaufbereitung: Abwärme aus Kompressoren wird z. B. für Heizung und Warmwasser weiterverwendet.
• Abwasser: Rückgewinnung der Wärme des Abwassers, z. B. aus Duschen oder Waschmaschinen.
• Kühlung/Klimatisierung: Einsatz von Wärmerückgewinnungssystemen in Kühlschränken, Rechenzentren oder Kühlhäusern, um Energie für Heiz- oder Warmwasserzwecke zu nutzen.
   

Wirtschaftliche Aspekte der Wärmerückgewinnung

Die Implementierung von Wärmerückgewinnungssystemen kann sich aus wirtschaftlicher Sicht schnell auszahlen. Durch die Nutzung von Abwärme, die bereits vorhanden ist, sinkt der Verbrauch an Primärenergie. Das führt zu direkten Einsparungen bei den Heiz- oder Betriebskosten. Die Amortisationszeit hängt dabei von der Anlagengröße, der eingesparten Energiemenge, der Effizienz des Wärmetauschers und den Investitionskosten ab. In der Regel liegt sie jedoch bei wenigen Jahren (durchschnittlich 2 bis 5 Jahre). Zusätzlich können staatliche Förderungen (z. B. BAFA) oder steuerliche Vergünstigungen die Wirtschaftlichkeit weiter verbessern.

Bei der wirtschaftlichen Bewertung müssen jedoch auch Wartungsaufwand, Lebensdauer der Systeme und mögliche Integrationskosten in bestehende Anlagen berücksichtigt werden, um eine realistische Gesamtkosten-Nutzen-Rechnung zu erstellen.