WRG · DIN V 18599

Wärmerückgewinnung in DIN V 18599
Wirkungsgrade, Systemtypen und Bilanzeinfluss

Plattenwärmetauscher, Rotationswärmetauscher, Kreislaufverbundsystem und Wärmerohr im Vergleich – Wirkungsgrade, Energieeinsparung und Bilanzansatz nach DIN V 18599.

ε_WRG 0,70–0,85 Normgrößen
25–35 kWh/(m²·a) Einsparung
Sommerbypass obligatorisch
Plattenwärmetauscher vs. Rotor
Zu den FAQ Beratung anfragen
ε 0,70–0,85
WRG-Wirkungsgrad
25–35
kWh/(m²·a) Einsparung
Bypass
Sommer obligatorisch
4 Typen
WRG-Systeme
Einordnung

Warum Wärmerückgewinnung so wichtig ist

Ohne Wärmerückgewinnung muss die Zuluft von der Außenlufttemperatur (z. B. −10 °C im Winter) auf die Raumtemperatur (20 °C) erwärmt werden – eine Temperaturdifferenz von 30 K. Bei einem Luftwechsel von 2 h⁻¹ in einem Bürogebäude bedeutet das enorme Lüftungswärmeverluste: typisch 60–80 kWh/(m²·a) allein durch die Lüftung.

Mit einer Wärmerückgewinnung wird 70–90 % dieser Wärme aus der Abluft zurückgewonnen und der Zuluft zugeführt. Die Zuluft muss dann nur noch von z. B. 17 °C (nach WRG bei η = 0,9) auf 20 °C nacherwärmt werden – der Lüftungswärmeverlust sinkt auf 10–20 % des ursprünglichen Wertes.

In der DIN-V-18599-Bilanzierung wird der WRG-Wirkungsgrad als εWRG (temperaturbasiert) und εF,WRG (feuchtebasiert) angesetzt. Er ist einer der einflussreichsten Parameter im Bilanzansatz für Lüftungswärmeverluste.

Wärmerückgewinnung in einer RLT-Anlage
DIN V 18599 Normgrößen

WRG-Wirkungsgrad in der Bilanzierung

DIN V 18599 verwendet den temperaturbasierten Wirkungsgrad εWRG als Eingangsparameter. Bei Rotationswärmetauschern kommt zusätzlich die Feuchterückgewinnung εF,WRG hinzu.

Temperaturbasierter WRG-Wirkungsgrad (Normgröße DIN V 18599) εWRG = (θZUL,nach-WRG − θAUL) / (θABL − θAUL)

θAUL = Außenlufttemperatur  |  θABL = Ablufttemperatur  |  θZUL,nach-WRG = Zulufttemperatur nach WRG
Typische Werte: εWRG = 0,70–0,85  |  Mit Feuchte: εF,WRG = 0,50–0,70 (Rotor)
70–85 %
Temperaturbezogener Wirkungsgrad Plattenwärmetauscher
75–85 %
Wirkungsgrad Rotationswärmetauscher (sensibel)
45–65 %
Wirkungsgrad Kreislaufverbundsystem
25–35
kWh/(m²·a) Heizenergieeinsparung typisches Büro (n = 2 h⁻¹)
Systemvergleich

Vier WRG-Systeme im Vergleich

Die Wahl des WRG-Systems hängt von der räumlichen Situation, der Nutzungsanforderung und den Umbaumöglichkeiten im Bestand ab.

Plattenwärmetauscher
70–85 %
Temperatur-Wirkungsgrad
Gegenstromwärmetauscher aus Aluminium oder Kunststoff. Kein Feuchteübertrag (Kondensation auf Abluftseite). Bewährt für saubere Bürogebäude.
✓ Kein Feuchteübertrag (hygienisch)
✓ Wartungsarm
✓ Keine beweglichen Teile
✗ Vereisungsrisiko bei tiefen Temperaturen
✗ Zu- und Abluft müssen benachbart sein
Rotationswärmetauscher
75–85 %
Sensibel + 50–70 % Feuchte
Langsam drehendes Rotor-Rad überträgt Wärme und Feuchte von Abluft auf Zuluft. Für Wohngebäude und Büros geeignet; Feuchterückgewinnung spart Befeuchtungsenergie.
✓ Höchste Effizienz
✓ Feuchterückgewinnung
✓ Kein Vereisungsrisiko
✗ Leichte Leckage (1–2 % Abluft in Zuluft)
✗ Nicht für kontaminierte Abluft
Kreislaufverbundsystem
45–65 %
Temperatur-Wirkungsgrad
Zwei separate Wärmetauscher (Zuluft und Abluft) verbunden über ein Flüssigkeitskreislaufsystem. Räumliche Trennung von Zu- und Abluftkanal möglich.
✓ Räumliche Trennung möglich
✓ Ideal für Umbaumaßnahmen
✓ Kein Leckagerisiko
✗ Niedrigster Wirkungsgrad
✗ Pumpenstrom erforderlich
✗ Mehr Aufwand in Wartung
Wärmerohr (Heat Pipe)
50–65 %
Temperatur-Wirkungsgrad
Passives System: Kältemittel verdampft auf Abluftseite, kondensiert auf Zuluftseite. Keine Pumpen, keine Strom­aufnahme für die WRG selbst.
✓ Passiv – kein Eigenstrombedarf
✓ Wartungsarm
✓ Keine Leckage
✗ Niedrigerer Wirkungsgrad
✗ Limitierte Kapazität
✗ Räumliche Einschränkung
Funktionsprinzip

Temperaturverlauf im Gegenstrom-Plattenwärmetauscher

Im Gegenstromwärmetauscher fließen Zu- und Abluft entgegengesetzt. Das maximiert die nutzbare Temperaturdifferenz über die gesamte Tauscherlänge und ermöglicht hohe Wirkungsgrade.

Beispiel: θAUL = −5 °C · θABL = 21 °C · εWRG = 0,80

−5 °CAußenluft
+17 °CZuluft nach WRG
+20 °CZuluft nach Heizreg.
21 °CRaumluft / Abluft
−1 °CAbluft nach WRG
−1 °CFortluft

Ohne WRG müsste die Zuluft von −5 °C auf +20 °C erwärmt werden (25 K). Mit WRG (η = 0,80) beträgt die verbleibende Heizlast nur noch 25 × (1 − 0,80) = 5 K. Der Heizenergiebedarf des Heizregisters sinkt auf 20 % des Wertes ohne WRG.

Wirtschaftlichkeit

Energieeinsparung durch WRG – Bilanz und Amortisation

Einsparung Bürogebäude (Beispiel)

Bei einem Bürogebäude mit n = 2 h⁻¹ und einem WRG-Wirkungsgrad von ε = 0,75 können typisch 25–35 kWh/(m²·a) Heizenergie eingespart werden.

Bei 100 m² Nutzfläche und einem Energiepreis von 0,12 €/kWh entspricht das einer jährlichen Einsparung von 300–420 Euro. Die Amortisationszeit liegt – je nach Anlagengröße – bei 3–7 Jahren.

Berechnung in der 18599-Bilanz

In der DIN-V-18599-Bilanzierung wird εWRG direkt in die Berechnung des Lüftungswärmeverlustes eingesetzt: Die effektive Temperaturdifferenz wird mit (1 − εWRG) multipliziert.

Bei ε = 0,80 fließen nur noch 20 % der ursprünglichen Lüftungswärmeverluste in den Nutzenergiebedarf ein. Der Einfluss auf den Primärenergiebedarf ist entsprechend groß.

Einsparung durch WRG (vereinfacht) ΔQEinsparung = n × VZone × ρLuft × cLuft × εWRG × (θi − θe) × tHeizperiode
Betrieb

Sommerbypass und Vereisungsschutz

Sommerbypass – warum obligatorisch

Im Sommer ist die Außenluft wärmer als das Raumklima. Würde die WRG aktiv bleiben, würde Wärme aus der warmen Außenluft auf die Zuluft übertragen – genau das Gegenteil des gewünschten Effekts.

Deshalb muss die WRG im Sommer über eine Bypassklappe überbrückt werden, wenn θAUL > θRaum. Diese Sommerbypass-Funktion ist in der DIN V 18599 verpflichtend zu berücksichtigen und muss bei der Anlagenauslegung eingeplant werden.

Vereisungsschutz im Winter

Bei sehr niedrigen Außentemperaturen kann auf der Abluftseite des Wärmetauschers Kondensat gefrieren und den Wärmetauscher blockieren. Gegenmaßnahmen:

  • Vorheizregister für die Außenluft
  • Bypassklappe zum intervallweisen Abtauen
  • Rotationsrotor: selbstreinigend durch Drehbewegung
  • Mindest-Außenlufttemperatur für WRG-Betrieb festlegen
⚠️
Druckverlust durch WRG: Jeder Wärmetauscher erzeugt einen zusätzlichen Druckverlust im Luftkanal, der den Energiebedarf der Ventilatoren erhöht und den SFP-Wert verschlechtert. Bei der Dimensionierung muss daher ein optimaler Kompromiss zwischen WRG-Wirkungsgrad und Druckverlust gefunden werden. Verstopfte oder verschmutzte Wärmetauscher erhöhen den Druckverlust überproportional – regelmäßige Reinigung ist daher nicht nur aus Hygienegründen, sondern auch energetisch zwingend.
Bestandsgebäude

WRG nachrüsten – Möglichkeiten im Bestand

  • Kreislaufverbundsystem (KVS) – die flexible Lösung: Das KVS ist die bevorzugte Nachrüstlösung, wenn Zu- und Abluftkanäle räumlich getrennt verlaufen. Separate Wärmetauscher in beiden Kanälen werden über ein Pumpensystem verbunden. Kein Umbau der Kanalführung erforderlich.
  • Plattenwärmetauscher – wenn Kanäle zusammengeführt werden können: Im Bestand ist oft möglich, Zu- und Abluft in einem Zentralgerät zusammenzuführen. Dann kann ein effizienter Plattenwärmetauscher eingebaut werden. Erfordert aber meist Umbaumaßnahmen.
  • Rotationswärmetauscher – für höchste Effizienz: Bei kompletter Erneuerung des Zentralgerätes empfiehlt sich der Rotor wegen der kombinierten Wärme- und Feuchterückgewinnung. Besonders wirtschaftlich bei langen Heizperioden.
  • Förderfähigkeit der Nachrüstung: WRG-Nachrüstung ist über das BEG (Bundesförderung Energieeffiziente Gebäude) förderfähig. Voraussetzung ist ein Mindestwirkungsgrad von ε ≥ 0,70. BAFA-Antrag muss vor Auftragsvergabe gestellt werden.
Optimierung

Empfehlungen zur WRG-Optimierung

Reinigung

Verschmutzte Wärmetauscher verlieren an Wirkungsgrad und erhöhen den Druckverlust. Halbjährliche Sichtprüfung und jährliche Reinigung empfohlen.

Wirkungsgrad messen

Im Betrieb sollte der tatsächliche Wirkungsgrad über Temperaturmessungen vor und nach dem WRG regelmäßig geprüft und dokumentiert werden.

Bypass optimieren

Automatischer Sommerbypass bei θAUL > θRaum. Falsch eingestellter Bypass kostet Energie. Regelparameter jährlich prüfen.

Feuchterückgewinnung

Rotationswärmetauscher: Feuchterückgewinnungsgrad regelmäßig prüfen. Verstopfte Sorptionsbeschichtung senkt die Feuchterückgewinnung erheblich.

Häufige Fragen

FAQ – Wärmerückgewinnung nach DIN V 18599

Ausführliche Antworten zu Systemwahl, Nachrüstung, Kosten und Bilanzansatz.

Die Systemwahl hängt entscheidend von der räumlichen Situation ab. Im Bestand ist das Kreislaufverbundsystem (KVS) oft die einzige praktikable Lösung, wenn Zu- und Abluftkanäle räumlich getrennt verlaufen (z. B. Zuluft über Dach, Abluft über Innenschacht). Das KVS erreicht zwar nur 45–65 % Wirkungsgrad, ermöglicht aber WRG ohne aufwändige Kanaländerungen. Wenn Zu- und Abluft in einem Zentralgerät zusammengeführt werden können, ist der Rotationswärmetauscher die wirtschaftlichste Wahl mit dem höchsten Wirkungsgrad und zusätzlicher Feuchterückgewinnung. Der Plattenwärmetauscher ist ebenfalls sehr effizient und wartungsärmer, überträgt aber keine Feuchte.

Ja, mit dem Kreislaufverbundsystem (KVS) ist eine WRG-Nachrüstung ohne Umbau der Kanalführung möglich. Das System nutzt separate Wärmetauscher, die in Zu- und Abluftkanal eingebaut werden und über ein Pumpensystem mit Glykol-Wasser-Gemisch verbunden sind. Voraussetzungen: ausreichend Platz im Kanalquerschnitt für den Wärmetauscher, Möglichkeit zur Rohrführung zwischen den Kanälen, und ein Stromanschluss für die Umwälzpumpe. Mit einem KVS lassen sich typisch 45–65 % der Lüftungswärmeverluste zurückgewinnen. Die Amortisationszeit liegt je nach Betriebsstunden und Energiepreis bei 4–8 Jahren. Eine BAFA-Förderung über das BEG ist bei ε ≥ 0,70 möglich – beim KVS ist dieser Wert häufig nicht erreichbar, weshalb die Fördervoraussetzungen sorgfältig geprüft werden müssen.

Die Investitionskosten variieren stark je nach WRG-Typ, Anlagengröße und baulichem Aufwand. Als Orientierung für mittlere RLT-Anlagen: Plattenwärmetauscher 3.000–15.000 Euro (inkl. Einbau, ohne Kanalanpassungen), Rotationswärmetauscher 8.000–25.000 Euro, Kreislaufverbundsystem 5.000–20.000 Euro plus Rohrleitungsinstallation. Hinzu kommen ggf. Kosten für Kanalanpassungen, Bypass-Klappen, Steuerungstechnik und Inbetriebnahme. Gegenüber dem Betrieb ohne WRG amortisieren sich die Investitionen bei typischen Bürogebäuden in 3–7 Jahren. Bei Krankenhäusern oder Produktionsstätten mit langen Betriebszeiten kann die Amortisation auf 2–4 Jahre sinken.

Die Einsparung ergibt sich direkt aus der Verringerung des Lüftungswärmeverlustes. Ohne WRG berechnet sich dieser zu: Q = n × VZone × ρ × c × (θi − θe) × t. Mit WRG wird die effektive Temperaturdifferenz mit (1 − εWRG) multipliziert – bei ε = 0,75 also auf 25 % reduziert. Die Differenz zwischen beiden Berechnungen ergibt die Heizenergieeinsparung. In der 18599-Software wird εWRG als direkter Eingabeparameter für jede Lüftungszone angesetzt. Typische Einsparung für ein Bürogebäude mit n = 2 h⁻¹ und ε = 0,75: 25–35 kWh/(m²·a) Wärme. Bei einem Primärenergiefaktor von 1,1 für Gas bedeutet das 28–39 kWh/(m²·a) Primärenergieeinsparung.

Rotationswärmetauscher können neben sensibler Wärme auch latente Feuchtigkeit aus der Abluft auf die Zuluft übertragen – dies ist der entscheidende Vorteil gegenüber Plattenwärmetauschern. Im Winter hält die Feuchterückgewinnung die relative Feuchte der Zuluft auf einem höheren Niveau, wodurch weniger oder gar keine aktive Befeuchtung erforderlich ist. Dies spart erheblich Energie: Dampfbefeuchter benötigen 0,6–0,8 kWh/kg Dampf – bei einem Bürogebäude mit 20 kg/h Befeuchtungsbedarf können durch Feuchterückgewinnung mit εF = 0,60 bis zu 12 kg/h Befeuchtungsbedarf vermieden werden. In der DIN-V-18599-Bilanz wird die Feuchterückgewinnung über εF,WRG separat angesetzt und reduziert den Befeuchtungsenergiebedarf in Teil 3 der Berechnung.

Weitere Themen

Verwandte Beiträge

WRG-Potenzial in Ihrem Gebäude ermitteln

Unsere Experten bewerten Ihre Lüftungsanlage und berechnen das Einsparpotenzial einer WRG-Nachrüstung – mit 18599-Bilanz, Wirtschaftlichkeitsrechnung und Förderberatung.

Beratung anfragen Leistungen ansehen