Kondensationstrockner

So entfeuchtet der Kondensationstrockner die Raumluft

Wie ein Kondensationstrockner die Luft entfeuchtet

Kern des Geräts ist ein geschlossener Kältekreis, der nach dem Wärmepumpenprinzip arbeitet. Ein Ventilator fördert die Raumluft über eine kalte Oberfläche aus vielen Lamellen, an der Wasser auskondensiert und in eine Kondensatwanne abtropft, so beschreibt es der Hersteller Condair.^[1] Danach wird die abgekühlte und entfeuchtete Luft im Verflüssiger wieder erwärmt und kann wegen der höheren Temperatur erneut Feuchtigkeit aus der Umgebung aufnehmen.^[1]

Die Kälte an den Lamellen erzeugt ein Kältemittel, das im Kreislauf verdichtet und wieder entspannt wird. Auf der Seite des Verdampfers ist es sehr kalt, auf der Seite des Verflüssigers heiß, und beide Wärmetauscher liegen hintereinander im selben Luftstrom. Am Verdampfer findet nach dem Hersteller Trotec eine Temperatur-Vollbremsung statt.^[2] Im Raum nimmt die Luft wieder Feuchte auf, aus der Raumluft und aus den Oberflächen, und kommt beim nächsten Durchgang erneut am Verdampfer vorbei.

Taupunkt und Wassermenge: was an den Lamellen ausfällt

Der Taupunkt ist die Temperatur, bei der die Feuchte in der Luft gerade ausreicht, um sie zu sättigen. Das Physikalische Grundpraktikum der TU Dresden beschreibt, wie ein Taupunkthygrometer genau diesen Punkt sucht: Eine polierte Metallfläche wird gekühlt, bis sich der erste feine Niederschlag zeigt.^[3] An den Lamellen eines Kondensationstrockners geschieht dasselbe im Dauerbetrieb, nur liegt ihre Oberfläche deutlich unter dem Taupunkt der angesaugten Luft.

Condair rechnet das an einem Beispiel vor. Luft von 20 °C kann höchstens 14,7 Gramm Wasser je Kilogramm trockener Luft aufnehmen, bei 5 °C nur noch 5,4 Gramm.^[1] Hat die Luft 20 °C, eine absolute Feuchte von 10 Gramm je Kilogramm und damit 69 Prozent relative Feuchte, erreicht sie beim Abkühlen ab 14 °C ihren Taupunkt, und bis 5 °C gibt sie insgesamt 5 Gramm Wasser je Kilogramm ab.^[1]

Bei jedem Durchgang wird die Raumluft etwas trockener. Je trockener sie wird, desto näher rückt ihr Taupunkt an die Temperatur der Lamellen, und desto weniger Wasser bleibt dort hängen. Der Wasserertrag eines Kondensationstrockners sinkt darum im Lauf einer Trocknung, auch wenn das Gerät unverändert läuft.

Warum der Raum während der Trocknung wärmer wird

Bei der Kondensation wird Wärme frei. Der Deutsche Wetterdienst beschreibt sie als latente Wärme, die dem Wasser zuvor beim Verdunsten entzogen worden ist.^[4] Das Grundpraktikum der TU Dresden setzt für die spezifische Verdampfungswärme des Wassers 2460 Joule je Gramm an.^[3] Ein Rechenbeispiel: Kondensiert ein Liter Wasser, also rund 1000 Gramm, werden rund 2,46 Megajoule frei, das sind etwa 0,68 Kilowattstunden Wärme.^[3]

Dazu kommt die Abwärme des Geräts selbst. Nach Condair geben alle Kondensations-Luftentfeuchter die Abwärme des Kältekreises, der Lüftermotoren und der Elektrik an die Raumluft ab, was je nach Gerätegröße von einer kaum merklichen Erwärmung bis zu einer erheblichen zusätzlichen Wärmelast reicht.^[1] Ein Kondensationstrockner kühlt die Luft also nur in seinem Inneren ab, den Raum heizt er insgesamt auf.

Für die Trocknung ist das erwünscht. Wärmere Luft kann bei gleichem Wassergehalt mehr Feuchte aufnehmen, und wärmere Oberflächen geben ihr Wasser leichter an die Luft ab. Wer den Raum während der Trocknung zusätzlich kühlt oder dauernd lüftet, arbeitet gegen das Gerät.

Die Leistung eines Kondensationstrockners hängt von der Temperatur ab

Leistung und Wirkungsgrad von Kondensations-Luftentfeuchtern steigen nach Condair mit der Temperatur und nehmen mit sinkender Temperatur stark ab.^[1] Die Angabe im Datenblatt hilft darum wenig: Meist nennen die technischen Unterlagen nur Standardwerte bei 30 °C und 80 Prozent relativer Feuchte, gelegentlich bei 27 °C und 60 Prozent, oft sogar nur die Höchstleistung bei 35 °C und 80 Prozent.^[1]

Condair zeigt die Folgen an einem Beispiel: Ein Gerät, das mit 40 Litern in 24 Stunden bei 30 °C und 80 Prozent angegeben ist, soll bei 20 °C und 60 Prozent 20 Liter am Tag leisten, und ob es das schafft, lässt sich erst im Leistungsdiagramm des Herstellers ablesen.^[1] Als übliche Einsatzgrenzen nennt der Hersteller einen Betrieb bis etwa 45 Prozent relativer Feuchte und Temperaturen von etwa 5 bis 36 °C, bei anderen Bedingungen rät er, den Hersteller zu fragen oder Adsorptionstrockner einzusetzen.^[1]

Einsatzgrenzen: Kälte, Vereisung und Abtauung

Der Verdampfer kann sehr kalt werden, und an seiner Oberfläche kann sich Eis bilden. Nach Trotec brauchen darum alle kompressorbetriebenen Kondensationstrockner eine Vorrichtung, die den Verdampfer regelmäßig abtaut, meist mit Umluft oder mit Heißgas, ohne Abtauung würde er nach und nach vollständig zufrieren.^[2]

Bei der Umluftabtauung schaltet der Kompressor ab, das Gebläse läuft weiter und taut das Eis mit warmer Raumluft ab, was in beheizten Räumen oberhalb von etwa 15 °C gut funktioniert.^[2] Werden solche Geräte unter 15 °C eingesetzt, liegt die Oberfläche des Verdampfers unter 0 °C, das Eis wächst so stark, dass das Gerät fast ständig abtaut und kaum noch entfeuchtet.^[2]

Bei der Heißgasabtauung öffnet ein Magnetventil und leitet heißes Kältemittelgas direkt vom Kompressor zum Verdampfer. Die Abtauphasen dauern dann nur wenige Minuten, und solche Geräte lassen sich nach Trotec bei Umgebungstemperaturen von 5 bis 35 °C einsetzen.^[2] Oberhalb von etwa 18 °C gleicht sich die Leistung beider Bauarten an.^[2] Für den ungeheizten Keller im Winter kommt darum ein Gerät mit Heißgasabtauung in Frage oder ein Adsorptionstrockner, der ohne kalte Oberfläche arbeitet.

Was ein Kondensationstrockner erreicht und was nicht

Sind Feuchteschäden so umfassend, dass Lüften und Heizen allein nicht mehr genügen, ist nach dem Leitfaden des Umweltbundesamtes eine Trocknung mit technischen Hilfsmitteln nötig, und für eine technische Bautrocknung verlangt er eine besondere Sachkunde.^[5] Mit der Trocknung soll so schnell wie möglich begonnen werden, damit sich kein Schimmel bildet.^[5]

Ein Raumgerät erreicht allerdings nur, was an der Raumluft liegt. In Versuchen des Fraunhofer-Instituts für Bauphysik blieben geflutete Fußbodenaufbauten zwei Monate lang nass, wenn sie nur natürlich trocknen konnten, sowohl ein Verbundestrich mit Fliesen als auch ein Estrich auf Mineralfaserdämmung.^[6] Mit mechanischer Trocknung sank die Feuchte der Dämmung in rund fünf Wochen deutlich, der Verbundestrich mit Fliesenbelag war auch danach noch nass.^[6]

Wasser in der Dämmschicht unter einem Estrich braucht darum eine Dämmschichttrocknung, bei der Luft gezielt durch den Hohlraum geführt wird. Der Kondensationstrockner hat dabei oft eine zweite Aufgabe: Er entfeuchtet die Luft im Raum, die in die Dämmschicht nachströmt oder aus ihr austritt.

Hygiene: erst den Schimmel, dann das Gebläse

Ein Trockner bewegt große Luftmengen durch den Raum und damit alles, was in der Luft schwebt. Sichtbarer und bekannter Schimmelbefall soll nach dem Umweltbundesamt möglichst vor der technischen Trocknung beseitigt werden, damit die Trocknungsgeräte die Bioaerosole nicht im Raum verteilen.^[5]

Während der Trocknung ist die Innenraumhygiene zu beachten, und es dürfen nach dem Leitfaden keine Stäube, Fasern und Schimmelbestandteile freigesetzt und verteilt werden.^[5] Nicht jedes Material lohnt die Trocknung: Bei Papier und Pappe hält sie der Leitfaden für nicht sinnvoll, oft auch nicht bei Holzwerkstoffen wie OSB-, Hartfaser- oder Spanplatten.^[5]

Wie wir Kondensationstrockner aufstellen und betreiben

Vor dem Aufstellen messen wir Raumtemperatur und Luftfeuchte und entscheiden danach, ob ein Kondensationstrockner passt oder ob der Raum für ihn zu kalt ist. Das Kondensat läuft über einen Schlauch in einen Abfluss, damit das Gerät nicht wegen eines vollen Behälters stillsteht. Fenster und Türen des Trocknungsbereichs bleiben geschlossen, damit das Gerät die Luft im Raum trocknet und nicht ständig neue Außenluft.

Jedes Gerät bekommt einen eigenen Zwischenzähler. Zählerstände, Laufzeit, Raumklima und die Messwerte im Bauteil halten wir im Trocknungsprotokoll fest, damit Auftraggeber und Versicherer nachvollziehen können, was gelaufen ist und was es verbraucht hat. Abgebaut wird, wenn die Messung im Bauteil das Trocknungsziel bestätigt.