Was ist Enthalpie?


Der Begriff „Enthalpie“ bezeichnet den Gesamtenergiegehalt der Luft, der sowohl die fühlbare Wärmeenergie als auch die in der Feuchtigkeit enthaltene Energie berücksichtigt. Grob gesagt: Wärme + Feuchte = Enthalpie. 


Bei einem Enthalpie-Wärmetauscher wird also zusätzlich zur Wärme auch die Feuchtigkeit teilweise aus der Abluft zurückgewonnen und wieder auf die Außenluft übertragen. So entsteht ein natürliches Raumklima. Aber warum ist die Luftfeuchtigkeit so wichtig?







Einfluss der Luftfeuchtigkeit auf das Wohlbefinden


Es gibt einen Bereich der relativen Luftfeuchtigkeit, der für das körperliche Wohlbefinden am günstigsten ist. Je nach Angaben und berücksichtigten Faktoren liegt dieser Optimalbereich zwischen 30 % und 60 % oder zwischen 40 % und 60 % relativer Luftfeuchtigkeit. Darunter und darüber können zunehmend negative Auswirkungen auf den Körper auftreten.

Bei zu geringer Luftfeuchtigkeit werden Haut, Augen und Schleimhäute trocken. Wir müssen mehr blinzeln und die Atemwege fühlen sich angegriffen an. Zudem werden Viren und Bakterien nicht mehr so schnell und effektiv von den Schleimhäuten abtransportiert und das Infektionsrisiko steigt. Dies wird noch verstärkt, da in geringer Luftfeuchtigkeit Mikroorganismen und Partikel länger in der Luft bleiben. 

Mit steigender Feuchtigkeit lagert sich Wasser an die schwebenden Teilchen an und lässt sie absinken, quasi eine natürliche Luftreinigung. Wenn die Luft allerdings zu feucht wird, bietet sich für Schimmel und Staubmilben eine Wohlfühlumgebung, sodass sich diese vermehren und allergische Reaktionen und Asthma hervorrufen können. 

Bei höherer Luftfeuchtigkeit können außerdem Schadstoffe aus Einrichtungsgegenständen und Oberflächen freigesetzt werden und zudem Schäden an der Bausubstanz entstehen.
Die Stabilität von Viren und Bakterien ist interessanterweise ebenfalls entweder bei sehr niedriger oder hoher relativer Luftfeuchtigkeit am höchsten, je nach Art. Es ist also eindeutig von Vorteil, für eine gesunde Luftfeuchtigkeit zu sorgen.
Wie sorgt ein Enthalpiewärmetauscher für natürliche Luftfeuchtigkeit?

Bei der Feuchtigkeitsübertragung in einem Enthalpiewärmetauscher ist ein grundlegendes Prinzip am Werk: Wassermoleküle streben immer eine gleichmäßige Verteilung in der Luft an. Sie bewegen sich also aus Bereichen mit einer höheren Konzentration an Wassermolekülen in Bereiche mit einer niedrigeren Konzentration. Wie viele Wassermoleküle die Luft aufnehmen kann, hängt von der Lufttemperatur ab – je wärmer die Luft, desto mehr Wasserdampf kann sie aufnehmen. Wenn die wärmere Abluft durch den Enthalpiewärmetauscher nach außen strömt, kühlt sie ab und kann damit immer weniger Feuchtigkeit fassen. Somit muss sie diese im Wärmetauscher „loswerden“. Bei einem normalen Wärmetauscher entsteht jetzt Kondensat. Ein Enthalpiewärmetauscher kann diese Feuchtigkeit je nach Material entweder speichern oder über eine Membran direkt an die Außenluft abgeben. 

Diese wird beim Einströmen erwärmt, kann dadurch mehr Wasser fassen, und nimmt die Feuchtigkeit aus der Abluft auf.

Ein Enthalpiewärmetauscher kann keine zusätzliche Feuchtigkeit erzeugen, sondern lediglich die bereits vorhandene Feuchte übertragen. Wenn im Winter sehr kalte und trockene Außenluft erwärmt und der Raum beheizt wird, lässt sich keine Erhöhung der Luftfeuchtigkeit erzielen. Die Rückhaltung der Feuchtigkeit wird zwar unterstützt, aber ohne dass im Inneren neue Feuchtigkeit (etwa durch Bewohner oder Pflanzen) entsteht, wird der Raum in diesem Szenario dennoch auf Dauer trockener.

Im Sommer läuft das Austauschprinzip umgekehrt, sodass übermäßige Feuchtigkeit draußen bleibt.

Einsatz von Enthalpiewärmetauschern
WICHTIG: Ein Enthalpiewärmetauscher kann nicht zur Entfeuchtung genutzt werden! Die Materialien des Enthalpietauschers haben eine Sättigungsgrenze, können also nur begrenzt Wassermoleküle aufnehmen. Feuchtigkeit, die darüber hinausgeht, verbleibt im Raum. Daher sollte ein Enthalpiewärmetauscher im Neubau erst nach Ableitung der Baufeuchte eingesetzt werden. Ebenso kann ein Raum über einen Enthalpiewärmetauscher nicht zusätzlich befeuchtet werden, da nur die vorhandene Feuchtigkeit zurückgewonnen und wieder abgegeben wird.


Ein großer Vorteil von Enthalpiewärmetauschern ist die Frostbeständigkeit. Durch die Feuchterückgewinnung fällt nahezu kein Kondensat an, es kann sich kaum Eis bilden, und die Frostgrenze liegt deutlich niedriger, als bei herkömmlichen Wärmetauschern. Besonders frostresistent sind Rotationswärmetauscher, da hier die Speichermasse ständig zwischen warmer Abluft und kalter Außenluft rotiert. Das ermöglicht den Einsatz in sehr kalten Regionen, ohne zusätzliche Frostschutzmaßnahmen.
Arten von Enthalpiewärmetauschern

Je nach Bauweise und Materialien des Wärmetauschers gibt es verschiedene Wege der Feuchtigkeitsübertragung. 

Bei einem Keramik-Enthalpiewärmetauscher mit Pendelbetrieb nimmt das Material die Feuchte aus der Abluft auf, speichert sie, und gibt sie anschließend an die von außen einströmende Luft ab. Diese Art von Wärmetauscher ist in unseren dezentralen Lüftungsgeräten der Serien VENTO Expert und VENTO inHome verbaut.

Ein Enthalpiewärmetauscher mit Sorptionsbeschichtung funktioniert im Prinzip genauso, nur dass die Sorptionsbeschichtung zusätzlich die Fähigkeit hat Feuchtigkeit aus der Luft aufzunehmen, wenn die Luftfeuchtigkeit hoch ist, und wieder freizusetzen, wenn die Luftfeuchtigkeit niedrig ist. Somit kann die Luftfeuchtigkeit noch besser ausgeglichen werden, auch bei schwankenden Luftbedingungen.


Über eine solche Sorptionsbeschichtung verfügen die Enthalpie-Rotationswärmetauscher der zentralen Serien Komfort Roto EC D und Komfort Roto EC S. Sie vereinen die Vorteile von Feuchterückgewinnung und dem oben erwähnten Rotationsprinzip.

Bei Verwendung einer Enthalpiemembran wird die Luftfeuchtigkeit nicht zwischengespeichert, sondern direkt über eine halbdurchlässige Membran übertragen, welche zwar die Feuchtigkeit auf die Außenluft überträgt, jedoch Verunreinigungen, Mikroorganismen wie Bakterien und Viren abhält und mit der Fortluft nach außen abtransportiert. Bei den Ausführungen mit Enthalpiewärmetauscher (-E) der zentralen Anlagenserien Reneo und Komfort wird diese Enthalpiemembran eingesetzt.

So können Enthalpiewärmetauscher nicht nur für fühlbar angenehme, sondern auch gesunde Luft sorgen.