Lautloses Kühlen

Schwarzach Vor 45 Jahren trällerte Rudi Carrell seinen Sommerhit „Wann wird es wieder richtig Sommer“; das Liedchen hätte keinen so großen Erfolg gehabt, wenn es keinen Grund zur Unzufriedenheit mit den Sommern jener Jahre gegeben hätte. Sie schienen zu nass und zu kalt. Heute würde Carrell mit seiner Klage keinen Hit mehr landen. Die Sommer sind nicht nur so, „wie der Sommer früher war“, sondern ein Stück brutaler. Heißer und trockener. Klimawandel eben. Man fürchtet nicht mehr, dass der Sommer verregnet wird, sondern, dass er viele Tropennächte hat (über 20 Grad). Also rückt das Kühlen der Innenräume immer mehr in den Fokus. Nun könnte man eine herkömmliche Klimaanlage mit eigenem Solarstrom betreiben, dazu sind aber ordentlich große PV-Anlagen nötig, wenn das etwas bringen soll. Eine bedenkenswerte Alternative ist die Kühlung mittels solarer Wärme, also die Nutzung einer thermischen Solaranlage. Die dient gleichzeitig der Brauchwassererwärmung und im Winter der Heizungsunterstützung – Kühlung im Sommer ist ein immer wichtiger werdender Zusatznutzen. Verwirklicht wird das durch eine Adsorptionskälteanlage, nicht zu verwechseln mit der Absorptionskälteanlage, die an diesem Ort schon vorgestellt wurde. Adsorption heißt, dass ein Gas von einem Feststoff aufgenommen wird. Das Gas ist in unserem Fall Wasserdampf, das Sorptionsmittel ist meistens Zeolith, ein Mineral, das große Mengen Wasserdampf aufnehmen kann. Wie funktioniert das?

Wenn ein Stoff (Luft oder Wasser) gekühlt werden soll, muss ihm Wärme entzogen werden. Das geschieht, indem man in einem Verdampferraum Wasser bei niedrigem Druck verdampfen lässt. Die dazu nötige Verdampfungswärme wird dem Raum entzogen, er kühlt ab. Der entstandene Wasserdampf strömt in einen Adsorberraum, gefüllt mit Zeolith, das saugt den Dampf gierig auf und erwärmt sich dabei, diese Wärme muss über Wärmetauscher nach außen abgegeben werden. Das geht so lange, bis das Zeolith keinen weiteren Wasserdampf mehr aufnehmen kann, das Material ist gesättigt. Jetzt wird umgeschaltet; das Wasser muss aus dem Zeolith wieder raus, er wird mit Heizröhren „ausgeheizt“, das heiße Wasser in diesen Röhren stammt natürlich vom Sonnenkollektor.

Der heiße Wasserdampf muss seine Wärme ebenfalls an die Außenluft abgeben, wobei er zu Wasser kondensiert, das kann unter niedrigem Druck wieder verdampfen und kühlen – das ganze beginnt von vorn. Adsorption uns Desorption erfolgen abwechselnd, gekühlt wird also nur die halbe Zeit, weshalb man zwei Apparate im ein Gehäuse einbaut und im Gegentakt betreibt. Vorteile: Geringer Stromverbrauch, einfacher Aufbau und – keine bewegten Teile, heißt: lange Lebensdauer. Angeboten werden Systeme mit einer Kühlleistung ab 5 Kilowatt.