Ein Luft-Erdwärmetauscher (L-EWT) nutzt, wie auch der Luftbrunnen, die Energie im Erdreich zur Luftvorwärmung und Luftkühlung für eine raumlufttechnische Anlage. Diese wird heutzutage in Einfamilienhäusern auch als "Kontrollierte Wohnungslüftung" (KWL) bezeichnet, die dann in Verbindung mit einem EWT als zentrales System ausgeführt wird.
Quelle: REHAU AG + Co

Schema - Erdwärmetauscher
Quelle: Dipl.-Ing. Gerd Dibowski DLR
Temperaturdifferenzen - Wärmestrom
Quelle: energie + innovation
Schema - Haus mit Keller
Schema - Haus ohne Keller
Quelle: Helios Ventilatoren GmbH + Co KG
Das Erdreich hat in einer Tiefe von 1,5 bis 2 m je nach Jahreszeit und Region eine konstante Temperatur von ca. 7-12 °C. Diese Tatsache wird zur Vortemperierung der Außenluft genutzt.
Die Außenluft wird durch erdverlegtes Rohrleitungssystem angesaugt und im Winter vorgewärmt bzw. im Sommer vorgekühlt. Dadurch die Energiebilanz eines Gebäude positiv beeinflusst. Was besonders das Kühlen der Raumluft in wärmeren Gegenden kostengünstiger bzw. in vielen Fällen sogar überflüssig macht.
Ein Erdwärmetauscher besteht aus
  •  Ansaugelement
  •  Rohrsystem/Kanalsystem
  •  Hauseinführung/Kondensatableitung


Ansaugsäule
Quelle: Helios Ventilatoren GmbH + Co KG

Ansaugelement

Die Ansaugsäule bzw. der Luftturm sollte möglichst freistehend platziert werden. Die Ansaugöffnung muss ca. 1 bis 1,5 m über der Erdgleiche angeordnet sein, damit möglichst wenig Pollen und Autoabgase angesaugt werden. In dem Bautel ist grundsätzlich eine Vorreinigung der Außenluft über Grob- oder besser mit Feinfilter nach DIN EN 779 vorzunehmen. Damit wird gewährleistet, dass sich Staub und Pollen nicht an der Rohrinnenwandung ablagern können und die Bildung von Bakterienkulturen und Mikroorganismen wird verhindert. Besonders wichtig ist eine regelmäßige Filter- und Rohrkontrolle.
 Rohrsystem
Ein Rohrsystem muss so ausgeführt werden, dass es hygienisch einwandfrei gehalten werden kann. Deswegen sollte der EWT fachlich richtig ausgelegt werden.
  •  Material der Rohre
  •  Dimensionierung des Rohrs
  •  Querschnitt und Länge der Rohre
  •  Gefälle der Rohren
  •  Kondensatabfluss
Polyethylen (PE-HD) eignet sich als Rohrmaterial, da es antibakteriell, antistatisch und geruchsneutral ist. Außerdem hat es eine gute Wärmeleitfähigkeit. Die Rohrleitung sollte mindestens 40 m lang sein. Eine genaue Auslegung ist aber immer angesagt.

PP-Vollwandrohr (Polypropylen) mit einer antimikrobielle Rohrinnenschicht (AWADUKT Thermo antimikrobiell) und  einer guten Wärmeleitfähigkeit gewährleistet einen hygienischen Betrieb. Eine hohe Längssteifigkeit gewährleistet eine sichere Kondensatableitung. Durch ein spezielles Verfahren werden Silberpartikel in die Rohrinnenschicht (Rehau) eingearbeitet. Das Wachstum und die
Verbreitung von Bakterien auf der Rohrinnenfläche wird dadurch erheblich reduziert.

 
Quelle: Westaflex werk GmbH
Hauseinführung
Die Wand- oder Bodenplattendurchführung sollte mit einem geeigneten Bauteil ausgeführt werden.
Besonders bei drückendem Wasser muss eine ordentliche Abdichtung gewählt werden.
- eine dichte Mauerdurchführung
- eine passende Ringraumdichtung

Bei gemauerten und Betonkellern kann die Mauerdurchführungen mit Futterrohre ausgeführt werden.
Als Rohrabdichtung zwischen Mauerhülse und Rohr wird eine passende Link-Seal-Ringraumdichtung verwendet.

Bypass
Während der Übergangszeiten, also wenn die Luft nicht vorgewärmt bzw. vorgekühlt werden muss, ist es sinnvoll, eine Bypassschaltung mit einer elektrischen Bypassklappe einzubauen. Damit kann die Außenluft direkt in die KWL-Anlage gelangen.
Quelle: Bilder - Helios Ventilatoren GmbH + Co KG
 
Trockensiphon
Quelle: Paul Wärmerückgewinnung GmbH


Quelle: Helios Ventilatoren GmbH + Co KG

Kondensatableitung

Warme feuchte Luft kann in den relativ kühlen Rohren kondensieren. Dieses Kondensat muss abgeleitet werden, damit die Leitungen wieder abtrocknen können, denn die Feuchtigkeit fördert die Verkeimung bzw. die Ansammlung von Bakterien in den Rohren. Die Rohrleitungen sollten somit ein Mindestgefälle von 2 % zum Syphon betragen.

Immer wieder wird darüber geklagt, dass der Siphon, in den das anfallende Kondenswasser einer WRG einer KWL oder eines Erdwärmetauschers über den Kondensatablauf abgeleitet wird, austrocknet. Hier sollte ein sog. Trockensiphon eingesetzt werden. Bei Verwendung eines Trockensiphons wird auch bei ausgetrockneter Sperrflüssigkeit keine Luft eingesaugt. Dieser Siphon kann auch bei Luftkühl-Wärmetauscher in Klimaanlagen eingesetzt werden, weil auch hier unregelmäßig bzw. wenig Kondensat anfällt.

Der Trockensiphon ersetzt eine komplizierte Siphonkonstruktion.

 

Die Abkühlung des Ab-/Fortluftstromes im Lüftungsgerät, der Außenluft im Soledefroster oder Luft-Erdwärmeübertrager bewirkt die Kondensation des in der Luft enthaltenen Wassers. Der Ablauf des Kondensats wird über ein Kunststoffrohr DN 40 auf der Unterseite des Lüftungsgerätes, der Unterseite oder Rückseite beim Soledefroster gewährleistet. Abhängig von der Luftfeuchtigkeit können ca. 0,5 l/h Kondensat anfallen.
Die Entsorgung des Kondensats darf nicht direkt in den Abfluss erfolgen, da Ammoniakdämpfe, Keime sowie rückdrückendes Wasser und Gase, die aus dem Abwassersystem entweichen, das Lüftungssystem verunreinigen und Teile beschädigen können.
Es müssen daher zwei Siphons (ein Abwassersiphon mit Trichter und ein Auslauf-Unterdruck- Trockensiphon) für jedes Lüftungsgerät, jeden Soledefroster und jedem Inno-Kür (Kondensatablauf für Luft-Erd-Wärmetauscher) vorgesehen werden. Der Siphon muss frei auslaufend sein und darf in keinem Fall mit einem Schlauch erfolgen. Sie müssen frostfrei gehalten werden und für Wartungen leicht zugänglich sein.
Unterdruck-Trockensiphon: Luft-Erd-Wärmetauscher Sole-Defroster, Lüftungsgerät
Überdruck-Trockensiphon: Fortlufthaube, Fortluftturm, Anschluss Fortluftgitter / Fortluftstutzen

PVC-Rohre (Kanalrohre) sollten nicht verwendet werden. An den Steckverbindungen kann sich Wasser ansammeln (Keimbildung) und die Steckverbindungen sind nicht wirklich luftdicht. Dadurch kann Luft mit Feuchtigkeit durch das Erdreich angesaugt werden. Sollte diese Rohrart trotztdem eingesetzt werden, dann muss es aus hygienischen Gründen nur weichmacherfreier PVC ("PVC-Hart") sein. Am besten eignen sich PE- (die an den Stößen geschweißt werden [gute Dichtheit]) und PP-Rohre. Diese Rohre sind auch statisch gut belastbar und unempfindlich gegen Ablagerungen, Verkrustungen, Abrieb und Frost.werden.
 
Verlegearten
  
Luftbrunnen
Eine gute Ergänzung für jede raumlufttechnische Anlage - KWL
Der Luftbrunnen ist eine besondere Art von Erdwärmetauscher. Grundlage für diesen Luftbrunnen ist eine seit Jahrhunderten bekannte Art der Luftabkühlung durch den  "richtigen" Luftbrunnen. Wobei der Begriff "Brunnen" darauf beruht, dass in dieser Einrichtung aufgrund der Kondensation warmer Luft Wasser gewonnen werden kann.

Der hier angesprochene Luftbrunnen ist vom Prinzip her eine Außenluftansaugung durch ein Kiesbett, der einer kontrollierten Wohnungslüftung (KWL) vorgeschaltet wird. Bei der Anordnung des Erdluftbrunnens ist darauf zu achten, dass möglichst keine Verunreinigungen (z. B. Autoabgase) in das Kiesbett bzw. in die Erdkanäle gelangen können. Deswegen sollte das Ansaugbett nicht an einer Hauptverkehrsstraße oder wenigstens von der Hauptwindrichtung abgewendeten Seite angeordnet werden.

>>>> hier ausführlicher <<<<
VDI Richtlinie 6022 — notwendigen Arbeiten zur Wartung und Inspektion von Lüftungs- und Klimanalagen
Luftbrunnen eine alternative Luftansaugung
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