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Adiabate Kühlung benötigt keinen zusätzlichen Strom

(4.7.2008) Im Sommer ist Abkühlung ein heißes Thema. Das gilt besonders für Bürogebäude, Krankenhäuser oder Produktionshallen. Als Alternative zur herkömmlichen, zunehmend kostenintensiven Klimaanlage bietet sich die adiabate Kühlung an. Die adiabate Kühlung setzt Energie in Gebäuden effizient ein und reduziert CO₂-Emissionen, indem Wasser zur Verdunstung genutzt wird (Stichworte: "Verdunstungskälte"). Dabei wird - anders als bei herkömmlichen Klimatisierungsanlagen - kein zusätzlicher Strom benötigt.

Die Metereologen versprechen immer häufiger heiße Sommer. Der Klimawandel sorgt zudem selbst in klimatisch gemäßigten Zonen für Hitzerekorde. Bereits heute hat deshalb die Raumkühlung im Sommer neben der Beheizung im Winter an Bedeutung gewonnen. Vor allem in klimatisierten Gebäuden kann Energie durch eine adiabate Kühlung effizient eingesetzt werden.

Das Prinzip ist denkbar einfach: Wasser verdunstet und nimmt dabei Energie auf. Diese Energie wird der Luft entzogen, die sich dadurch abkühlt. "Nicht anders als das nasse Handtuch, dass durch die Luft gewirbelt wird und sie dabei abkühlt", so Dipl.-Ing. Matthias Kabus von der EnergieAgentur.NRW. Bislang werden bei herkömmlicher Kälteerzeugung in der Regel Kompressionskältemaschinen elektrisch betrieben. Kabus: "Dieser Stromverbrauch findet bei adiabater Kühlung nicht mehr statt."

Der große Vorteil der adiabaten Kühlung liegt deshalb auch in der Reduzierung der Betriebskosten. So sollen durch eine adiabate Kühlung die Kosten für die Klimatisierung auf ein Drittel der Kosten durch Kompressionskältemaschinen gesenkt werden können.

In der Klimatechnik wird die adiabate Kühlung erreicht, indem ein Luftstrom in einem raumlufttechnischen Gerät befeuchtet und damit abgekühlt wird. Nicht gesättigte Luft wird mit jedem Gramm Wasser, mit dem die Luft befeuchtet wird, um ca. 2,5°C abgekühlt.

Das am häufigsten eingesetzte Modell der adiabaten Kühlung ist die Abluftbefeuchtung mit Wärmerückgewinnung. Dabei wird die Abluft durch einen Befeuchter zunächst befeuchtet und somit abgekühlt. Die so abgekühlte Abluft wird über ein Wärmerückgewinnungssystem (WRG) geleitet, dass mit dem Zuluftstrom verbunden ist. Durch das WRG-System wird dem Zuluftstrom Wärme entzogen und durch den Abluftstrom aufgenommen, wodurch sich der Zuluftstrom abkühlt. In diesem Fall könnte man eher von einem "Kälterückgewinnungssystem" sprechen.

Bei den verwendeten WRG-Systemen sollte beachtet werden, dass nur stoffdichte Systeme (i.d.R. Plattenwärmetauscher oder Kreislaufverbundsysteme) zum Einsatz kommen, da sonst die Zuluftfeuchte durch die Übertragung der Feuchte aus der Abluft zu stark erhöht wird.

Die Abkühlung der Außenluft beträgt bis zu 10°C. Damit können zwar bei hohen Außentemperaturen die Raumtemperaturen nicht immer auf den idealen Werten gehalten werden, aber der empfohlene Temperaturunterschied zwischen Außentemperatur und Raumtemperatur von 6°C ist in der Regel realisierbar. Werden feste Raumkonditionen verlangt, kann zusätzlich noch eine Kompressionskälteanlage mit integriert werden, die dann bei sehr hohen Außentemperaturen die adiabate Kühlung mit unterstützt.

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