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D er 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. |
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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.
Im Winter wird
die sehr kalte Außenluft nicht direkt in das Gebäude geführt,
sondern durch den Luftbrunnen, wo z. B. –12 °C kalte
Außenluft auf über 0 °C, vorerwärmt
wird. Mit Solarluftkollektoren
wäre das nur bedingt möglich, da diese lediglich dann funktionieren,
wenn im Winter die Sonne scheint.
Im Sommer wirkt
der Luftbrunnen entgegengesetzt und sorgt für eine ökologische
Kühlung des Gebäudes, denn die warme Außenluft
(z. B. 30°C Außentemperatur) kommt mit ca. 16 °C Einströmtemperatur
in die Anlage.
Durch die natürlichen
Filtermaterialien wie Kies, Sand und Erde befreit der Luftbrunnen
die Außenluft kontinuierlich von Verunreinigungen wie Blütenpollen,
Ozon und Bakterien. Die trockene Außenluft wird im Winter
kontinuierlich befeuchtet und im Sommer
entzieht der Naturfilter der teils sehr feuchten Außenluft einen
Teil der Feuchtigkeit (Entfeuchtung).
1964
wurde von der Firma Rudolf Otto Meyer der Erdluftbrunnen
patentiert.
Aufbau
und Funktion eines Luftbrunnens
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Quelle:
Dipl. Ing. Frank Lischka |
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Für
das Kiesbett wird möglichst
nahe am Gebäude ein ca. 3 m tiefer
und 1 bis max. 2 m breiter Graben
ausgehoben. Die Länge
des Kiesbettes wird nach dem zu fördernden
Luftvolumen ausgelegt. Überschlägig
rechnet man je 100 m³
zu beförderndes Luftvolumen
mit 3 bis 5 m Länge
(je nach Breite). Bei kleineren Luftvolumen
sollte die Breit bei 1 m liegen. Wichtig ist
die die Größe der Kontaktfläche
zum bestehenden Erdreich. Die Wände des
Grabens werden mit einem Teichvlies
(oder auch Straßenbauvlies) ausgekleidet,
damit nur wenige Bodenpartikel eingespült
und keine Wurzeln reinwachsen können.
Die Drainagerohre werden
auf der Sohle, die aus einer
ca. 30 – 50 cm starke Kiesschüttung
besteht, verlegt. Die Rohre werden in einen
Schacht (Luftsammler) (alte
Ausführung Betonringe;
neue Ausführung ein
spezieller Kunststoffschacht)
geführt, über den die Lüftungsanlage
die gefilterte und temperierte Außenluft
ansaugt. Der Graben wird bis 10 bis
15 cm unter Geländeoberkante mit Kies
und Ziegelbruch (verschiedene Steinarten mit
verschiedenen Körnungen - 8/16 + 16/32)
aufgefüllt. Das Kiesbett wir mit einem
Straßenbauvlies abgedeckt und mit einem
Gemisch aus Muttererde und Blähtonkügelchen,
die aus der Hydrokultur bekannt sind, aufgefüllt.
Hier wird jetzt eine Rasenfläche
angelegt. |
Bei
dem Durchströmen durch das Kiesbett werden
aus der Außenluft Aerosole
(Stäube, Pollen, Gase, Feuchtigkeit)
ausgefiltert. Auch Geruchsstoffe
können eliminiert werden, was den Einsatz
eines Geruchsfilters (Aktivkohlefilter)
überflüssig macht. |
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Ein Luftbrunnen
ist nicht überall oder nur
mit besonderen evtl. aufwendigen Maßnahmen
durchführbar. |
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So muss
ein niedriger Oberflächenwasserspiegel
mit ca. 3,5 m unter Geländeoberkante (GOK)
und ein sickerfähiger Boden vorhanden sein.
Bei starken Oberflächenwasserschwankungen
kann durch eine zweite Drainage unterhalb der
Luftdrainage das Oberflächenwasser abgeleitet
werden und mit einer Sumpfpumpe aus dem Schacht
entfernt werden. Diese Pumpe kann auch für
Reinigungszwecke (Regenieren des Kiesbettes)
sinnvoll sein.
- In bindigen Böden
(Lehm, Ton), bei denen das Regenwasser
nicht oder nur sehr langsam versickert, ist der
Einbau eines Luftbrunnens nicht möglich oder
nur mit einer Sumpfpumpe möglich.
- Bei
einer hohen Radonbelastung des
Erdreiches ist die Umsetzung eines Luftbrunnens
nicht möglich bzw. schwierig (aber nicht
unmöglich).
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Quelle:
Dipl. Ing. Franz Lischka |
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Da
in Gegenden (Nordseeküste, Flussauen)
mit hohem Oberflächenwasserstand
keine Luftbrunnen eingesetzt werden können, laufen
Versuche, den Luftbrunnen in einen Erdhügel
(Warft) bzw. Erdwall zu integrieren. |
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Auschnitt
aus dem Film "Abenteuer Energieeinsparen 2"
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Quelle:
Clemens
Simon |
Ein
Nachteil des Luftbrunnens ist, dass er Radon
ansaugen kann. Radon ist ein radioaktives
Gas, das im Boden entsteht. Nach der jeweiligen
Wohngegend (Radonkarte) ist Radon mehr oder
weniger stark vorhanden. Da Radon Lungenkrebs
auslösen kann, darf es nicht direkt ins
Haus gefördert werden. |
In
solchen Fällen wird der Luftbrunnen mit
Teichfolie ausgekleidet und ein Siphon verhindert,
dass Radon aus dem Boden angesaugt wird. Dadurch
ist der Betrieb eines Luftbrunnens auch in
einem Radongebiet möglich. Bei hoher
Radonbelastung sollte auf jeden Fall ein Fachmann
zu Rate gezogen werden. |
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Luftbrunnen
mit adiabater Befeuchtung |
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Bei
einem Luftbrunnen mit adiabater Befeuchtung
sind die Rohre im Erdreich mit 1% Gefälle
zum Schacht in Strömungsrichtung der
Luft zu verlegt. Am tiefsten Punkt ist eine
Entwässerung (Kondensatpumpe oder Drainage)
vorzusehen. |
Im
zweiten Schacht des Luftbrunnens
wird Grundwasser in solcher Menge eingedüst
(adiabater Befeuchtung), dass die Luft am
Austritt dieses Schachtes die Grundwassertemperatur
annimmt. Dies bedeutet im Sommer und im Winter
12-15 °C. Die Regelung erfolgt so, dass
die Eintrittstemperatur in den Luftwäscherschacht
gemessen und mit der Austrittstemperatur nach
dem Luftwäscher verglichen und entsprechend
geregelt wird. Wenn zur Konditionierung im
Luftbrunnen noch eine weitere Kühlung
oder Vorwärmung nötig ist, so wird
die Grundwassereindüsung und die Sumpfpumpe
im Schacht entsprechend zugeschaltet. |
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ELKA-Luftbrunnen,
aber Vorsicht, der Luftbrunnen war von der Firma
patentrechtlich geschützt und darf von Firmen nur
in Lizenz gebaut werden. (Da die Firma ELKA Innotec AG
nicht mehr
exestiert, kann ich die Rechtslage nicht
beurteilen). Eine Eigenkonstruktion auf eigenem Grundstück
unterliegt eigentlich nicht dem Patentrecht. Das heißt,
dass solche Brunnen nicht von Firmen als Gesamtleistung
angeboten werden dürfen. Aber hier sollte sich jeder
Interessierte vor dem Bau selber informieren. |
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Vor
dem Bau eines Luftbrunnens
sollte überprüft werden,
wie es mit dem Radon im Erdreich
aussieht. Wenn eine Radonbelastung
vorhanden ist, dann muss der Luftbrunnen entsprechend
abgedichtet werden. |
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Radon
(Rn) ist ein radioaktives Zerfallsprodukt.
Radon wird durch den natürlichen Zerfall von Uran
und Thorium aus seinem Mutternuklid Radium
ständig neu gebildet. Da man es nicht sieht,
nicht riecht und nicht schmecken kann, steigt es durch
Zwischenräume und Risse der Hausbodenplatte und des
Mauerwerks unbemerkt in die Wohnungen. Das radioaktive
Radon hat eine sehr hoher Dichte und kann sich in Gebäuden,
besonders in Kellern und den unteren Stockwerken, in physiologisch
bedeutenden Mengen ansammeln. |
Wissenschaftlich
wurde nachgewieden, dass dieses natürlich vorkommende
Edelgas an der 2. Stelle
(nach dem Rauchen) der Ursachen für tödlichen
Lungenkrebs steht. >>> hier
weiterlesen |
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Solar
Air heater |
Quelle:
Richard Lewis |
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Eine andere Art
von Luftkollektor ist ein "Luft-Heizer",
der auch mit einen Luftbrunnen kombiniert
werden könnte. |
Dies ist ein solarer
Lufterhitzer, der die Wärme der Sonne benutzt,
um Luft vorgewärmt in ein Haus zu fördern. Dabei
wird auch Wärme in einem Steinbett
gespeichert. Auch nachdem die Sonne untergeht, wird die
Wärme aus den Steinen nach dem Thermosiphoneffekt weiter
arbeiten. |
| > mehr
vom Erfinder |
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Kühlbrunnen |
Um die Raumluft
zu kühlen und zu entfeuchten,
gibt es verschiedene Möglichkeiten. Neben den luftumwälzenden
Klimageräten, die in vielen Fällen eine zu
hohe Geräuschentwicklung haben und Zugerscheinungen verursachen,
werden auch großflächige Kühlelemente
(Kühldecken) eingesetzt. Diese kühlen die durch Konvektion
an den Flächen vorbeistreichende Luft und bilden gleichzeitig eine
Senke für die langwellige Strahlung von Personen und Gegenständen
im Raum. Die Luftbewegung bewirkt keine störende Zugluft. >
mehr |
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Der
richtige Luftbrunnen |
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Quelle:
Communauté de communes du Pays de Cunlhat |
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"Air
Well" - Luft-Quelle |
Quelle:
Creative Alternatives |
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Der richtige
Luftbrunnen ist keine neue Erfindung. Schon in der Antike
wurden solche Systeme hauptsächlich zur Kühlung
von Gebäuden in den heißen Gegenden eingesetzt.
Außerdem kann über diese Technologie aus der
Feuchtigkeit der Luft Trinkwasser gewonnen
werden. |
Die "Luft-Quelle"
(U.S.
Patent Nr. 1,816,592) ist eine Erfindung, die 1931
von M. Achille Knapen gemacht wurde. Hierbei handelt es
sich um einen Luftbrunnen, in dem aus warmer
Luft Wasser herausgezogen und kondensiert wird. Mit dem
Wasser wurden Felder und Weingebiete in Südfrankreich
bewässert. |
Dieser Luftbrunnen
sah wie ein 12,20 m großer Bienenstock
aus Beton aus. Mit ihm war es möglich, täglich
ca.22.700 Liter Wasser über 929 m2 Kondensierfläche
zu gewinnen. Ein derartiger Luftbrunnen kann in jeder Größe
gebaut werden. Als Baumaterial für die Wände eignen
sich Betonblöcke, Ziegelsteine oder hohle Muscheln
bzw. Schalen, die mit Sand oder Erde gefüllt werden.
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Für eine
tägliche Wasserversorgung kann ein kleiner
Luftbrunnen von ca. 3,65 m Höhe, 3,65
m Breite und einer Wanddicke von 0,61 m ausreichen. Er wird
oben und unten mit Luftrohren und einer größeren
Anzahl Kondensplatten im Innenbereich ausgestattet. Die
warme Luft zirkuliert in diesem System, die in der Luft
enthaltene Feuchtigkeit kondensiert innen an den Kondensplatten
und läuft nach unten in ein Auffangbecken. Diese aus
einfachen Materialien gebauten Luftbrunnen können helfen,
die Wasserknappheit in Dürre-Gebieten zu lösen.
Quelle: Creative Alternatives |
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Luftbrunnen,
ein kühles Gewölbe
unter der Erde, in welchem die von außen hinein geleitete
warme Luft ihre Wasserteile in Dünste verwandelt und
als Tropfen an den Wänden .......
hier
weiterlesen Quelle:
Oekonomische Encyklopädie von J. G. Krünitz |
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| ein
neuer Trailer zum Film von Dipl. Ing. Frank Lischka
- Beispiele von Energiesparmöglichkeiten |
Luftbrunnen
- Eigenbau (ich warte
noch auf den Bericht) |
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oft werden auch Erd-Luftwärmetauscher
Luftbrunnen genannt,
aber es sind nur Kombinationen beider Varianten |
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VDI
Richtlinie 6022 — notwendigen
Arbeiten zur Wartung und Inspektion von Lüftungs- und Klimanalagen |
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Planung lüftungstechnischer
Maßnahmen nach neuer DIN 1946-6 - Teil
1 — Teil
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Hinweis!
Schutzrechtsverletzung: Falls Sie meinen, dass von meiner Website
aus Ihre Schutzrechte verletzt werden, bitte ich Sie, zur Vermeidung
eines unnötigen Rechtsstreites, mich
umgehend bereits im Vorfeld zu kontaktieren, damit
zügig Abhilfe geschaffen werden kann. Bitte nehmen Sie zur Kenntnis:
Das zeitaufwändigere Einschalten eines Anwaltes zur Erstellung
einer für den Diensteanbieter kostenpflichtigen Abmahnung entspricht
nicht dessen wirklichen oder mutmaßlichen Willen. Die Kostennote
einer anwaltlichen Abmahnung ohne vorhergehende Kontaktaufnahme mit
mir wird daher im Sinne der Schadensminderungspflicht als unbegründet
zurückgewiesen. |
