In einer beheizten Fabrik steigt warme Luft im Winter auf und sammelt sich unter der Decke. Am Boden, wo die Beschäftigten arbeiten, bleibt es kalt. Der Thermostat erfasst die niedrige Temperatur, sodass die Heizgeräte länger laufen. Ein HVLS-Deckenventilator führt bei niedriger Drehzahl die warme Luft sanft nach unten und gleicht die Temperaturen in der Halle an. So lässt sich der gleiche Komfort mit weniger Heizaufwand erreichen, und die Brennstoff- oder Stromkosten sinken.
Ein HVLS-Deckenventilator ist in beiden Jahreszeiten nützlich. Im Sommer läuft er zur Kühlung schnell, im Winter zur Wärmerückführung langsam. Im Folgenden erklären wir, wie das funktioniert, welche Gebäude profitieren und wie sich die Einsparung im eigenen Betrieb messen lässt.
Warum sammelt sich warme Luft unter der Fabrikdecke?
Erwärmte Luft wird leichter und steigt auf. In hohen Räumen bilden sich dadurch vom Boden bis zur Decke zunehmend wärmere Luftschichten. Das nennt man thermische Schichtung. Messungen und Simulationen in großen Lagerhallen zeigen, dass dies im Winter häufig vorkommt und dass aufsteigende Warmluft zusätzliche Wärmeverluste über das Dach verursacht (Energy and Buildings, 2017).
Die thermische Schichtung hat drei Folgen für den Betrieb:
- Die Wärme gelangt zur Decke statt zu den Beschäftigten. Die bezahlte Warmluft bleibt dort, wo niemand arbeitet.
- Der Wärmeverlust über das Dach steigt. Je wärmer die Luft unter dem Dach im Vergleich zur Außenluft ist, desto mehr Wärme entweicht über das Dach.
- Der Thermostatwert kann täuschen. Solange der bodennahe Sensor Kälte erfasst, lässt er die Heizung weiterlaufen.
Je höher die Decke, desto größer der Temperaturunterschied zwischen Boden und Decke. Das ist besonders in hohen Fabriken, Lagern, Logistikzentren und Hangars wichtig.
Wie arbeitet ein HVLS-Deckenventilator im Winter?
Im Sommer dreht der Ventilator schnell und erzeugt eine spürbare Luftströmung. Diese beschleunigt die Verdunstung von Schweiß und sorgt für Abkühlung. Im Winter soll hingegen kein Luftzug spürbar sein.
Im Winter läuft der Ventilator deshalb langsam. Die großen Flügel drücken warme Deckenluft sanft nach unten. Am Boden verteilt sie sich seitlich und mischt sich mit kühlerer Luft. Eine im ASHRAE Journal veröffentlichte Hangarstudie zeigt, dass HVLS-Ventilatoren bei niedriger Drehzahl und abwärts gerichtetem Luftstrom warme Luft zum Boden bringen, ohne einen unangenehmen kalten Luftzug zu erzeugen (ASHRAE Journal).
Bei Remair-HVLS-Ventilatoren lässt sich die Drehzahl über das Getriebe einstellen. Modelle mit Frequenzumrichter bieten eine stufenlose Regelung und können in ein Automatisierungssystem eingebunden werden. Einzelheiten finden Sie auf unserer Technologieseite. Wenn Sie die Drehzahl saisonal häufig anpassen möchten, ist ein Modell mit Frequenzumrichter praktischer.
| Merkmal | Sommer | Winter |
|---|---|---|
| Zweck | Kühlen und die Luft umwälzen | Warme Deckenluft zum Boden führen |
| Drehzahl | Hoch | Niedrig |
| Spürbare Luftströmung | Deutlich und kühlend | Möglichst gering, idealerweise nicht spürbar |
| Wann läuft der Ventilator? | Während der heißen Stunden | Bei laufender Heizung |
Vorteile eines HVLS-Ventilators im Winter
Geringere Heizkosten
Erreicht die warme Deckenluft den Boden, wird die Solltemperatur im Arbeitsbereich schneller erreicht und die Heizung schaltet sich seltener ein. Die Einsparung hängt von Gebäudehöhe, Dämmung, Heizsystem und Betriebszeiten ab. Eine pauschale Prozentangabe wäre irreführend. Wie Sie die Einsparung messen, erklären wir weiter unten.
Gleichmäßigere Temperaturen in der Halle
In großen Hallen bleiben die Bereiche nahe der Heizung oft warm, weiter entfernte Ecken hingegen kalt. Der Ventilator mischt die Luft laufend und verringert diese Unterschiede, sodass die Beschäftigten in der ganzen Halle bei ähnlichen Temperaturen arbeiten.
Geringeres Kondensationsrisiko am Dach
Warme, feuchte Luft kondensiert an der kalten Dachfläche. Das kann Tropfwasser, Korrosion und nasse Waren darunter verursachen. Die ständige Luftdurchmischung mindert das Risiko, indem sie Ansammlungen warmer, feuchter Luft unter dem Dach verhindert. Die Ursachen erläutern wir in Wie lässt sich Kondenswasser in Ställen vermeiden? Das gleiche Prinzip gilt für Dächer von Lagerhallen und Fabriken.
Die Investition wirkt ganzjährig
Bei reinem Sommerbetrieb beruht die Amortisation auf wenigen Monaten Nutzen. Mit Winterbetrieb kommt die Investition das ganze Jahr zum Einsatz. Wie Sie die Amortisationszeit berechnen, erfahren Sie in Leitfaden zur ROI-Berechnung für Lüftungssysteme.
Mit welchen Heizsystemen lässt er sich kombinieren?
Ein HVLS-Ventilator verteilt die Wärme des vorhandenen Heizsystems effizienter, erzeugt aber selbst keine Wärme. Sein Nutzen hängt daher vom Heizsystem ab.
| Heizsystem | Beitrag des Ventilators |
|---|---|
| Warmluftgebläse und Industrieheizgeräte | Sie erwärmen die Luft direkt, die dadurch schnell zur Decke steigt. Bei diesen Systemen ist der Effekt am deutlichsten. |
| Heizkörper und Lufterhitzer | Auch diese Systeme erwärmen die Luft. Der Ventilator hilft, die Wärme am Boden gleichmäßiger zu verteilen. |
| Strahlungsheizungen | Sie erwärmen vor allem Oberflächen und Personen, daher ist die Schichtung meist schwächer. Der Nutzen des Ventilators kann hier geringer sein. |
Teilen Sie uns Ihr Heizsystem und die Deckenhöhe über unsere Kontaktseite mit.
Wie messen Sie die Heizkosteneinsparung in Ihrem Betrieb?
Am zuverlässigsten ist ein Vorher-nachher-Vergleich im eigenen Gebäude:
- Messen Sie bei laufender Heizung und ausgeschaltetem Ventilator an zwei Stellen: etwa 1,5 Meter über dem Boden und nahe der Decke. Ein digitales Thermometer oder ein Temperaturdatenlogger genügt.
- Notieren Sie die tägliche Heizdauer sowie den Erdgas- oder Stromverbrauch anhand des Zählers oder der Rechnung.
- Lassen Sie die Thermostateinstellung unverändert, betreiben Sie den Ventilator langsam und wiederholen Sie die Messungen bei ähnlichem Wetter.
- Vergleichen Sie die Werte mindestens einige Wochen lang. Bewerten Sie Tage mit stark abweichender Außentemperatur separat.
Sinkt der Temperaturunterschied zwischen Boden und Decke und läuft die Heizung kürzer, erfüllt der Ventilator seinen Zweck. Rechnen Sie seinen eigenen Stromverbrauch mit ein. Beispielsweise hat unser 5-Meter-Modell mit fünf Flügeln eine Motorleistung von 1,1 kW. Im Winter liegt die tatsächliche Leistungsaufnahme bei niedriger Drehzahl darunter. Den Stromverbrauch behandeln wir in Wie viel Strom verbraucht ein Lüftungsventilator? ausführlicher.
Wichtige Einstellungen für den Winterbetrieb
- Halten Sie die Drehzahl niedrig. Wenn die Beschäftigten einen Luftzug spüren, ist die Drehzahl zu hoch. Die passende Einstellung hängt von Montagehöhe und Hallengröße ab. Ermitteln Sie sie vor Ort.
- Betreiben Sie den Ventilator zusammen mit der Heizung. Der Winterbetrieb soll Wärme zum Boden zurückführen. Deshalb sollte der Ventilator laufen, wenn die Heizung eingeschaltet ist.
- Prüfen Sie den Standort des Thermostats. Direkt vor der Heizung oder zu hoch montiert liefert der Sensor irreführende Werte. Auf Arbeitshöhe sind die Messwerte repräsentativer.
- Nutzen Sie die Automatisierung. Modelle mit Frequenzumrichter lassen sich so einbinden, dass sie gemeinsam mit der Heizung anlaufen.
Welche Gebäude profitieren am meisten?
Am größten ist der Effekt in weiten, offenen Gebäuden mit hohen Decken. Er ist auch deutlich, wenn das Heizsystem die Luft direkt erwärmt. Typische Beispiele sind:
- Fabriken, Produktionsbereiche und Werkstätten
- Lagerhallen und Logistikzentren (Die Bedeutung der Luftzirkulation in Lagerhallen und Logistikzentren)
- Sporthallen und Hangars
In Ställen ist es anders. Im Winter hat die Abfuhr von Feuchtigkeit und schädlichen Gasen Vorrang vor dem Wärmeerhalt. Mehr dazu in Wie sollten Ställe im Winter belüftet werden? im Detail.
Anwendungsbeispiele aus Fabriken und Industrieanlagen finden Sie auf der Seite Fabrik / Industrie und alle Modelle unter Unsere Produkte.
Häufig gestellte Fragen
Frieren Beschäftigte durch einen HVLS-Ventilator im Winter?
Bei korrekt eingestellter niedriger Drehzahl nicht. Der Ventilator soll warme Deckenluft sanft zum Boden führen, ohne Luftzug zu erzeugen. Ist die Strömung spürbar, senken Sie die Drehzahl.
Kann der Ventilator die Heizung ersetzen?
Nein. Er erzeugt keine Wärme. Er bringt die Wärme der vorhandenen Heizung von der Decke zurück in den Arbeitsbereich, sodass die Heizung seltener laufen muss.
Muss der Ventilator im Winter den ganzen Tag laufen?
Der gemeinsame Betrieb mit der Heizung reicht aus. Bei abgeschalteter Heizung sammelt sich meist keine nutzbare Warmluft unter der Decke, daher ist der Betrieb oft unnötig.
Kann ich denselben Ventilator auch im Winter verwenden?
Ja. Nur die Drehzahl ändert sich: hoch im Sommer und niedrig im Winter. Mit einem Frequenzumrichter lässt sie sich leichter einstellen.
Wie viele Ventilatoren braucht mein Betrieb?
Das hängt von der Fläche, Deckenhöhe und Innenaufteilung ab. Eine allgemeine Vorgehensweise erläutern wir in Wie viele HVLS-Ventilatoren braucht man für 1.000 m²? im Detail.
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