CO2-Neutrale Klimatisierung

1. Einführung

Die gravierenden Folgen der Erderwärmung erfordern einen effizienteren Umgang mit den begrenzten fossilen Ressourcen. Eine wesentliche Ursache der steigenden CO2-Emissionen liegt in der Klimatisierung von Gebäuden, vor allem bei der Raumkühlung durch elektrisch betriebene Klimaanlagen. Derzeit werden jährlich ca. 50 Millionen Klimaanlagen weltweit neu installiert. Gerade in südlichen Regionen steigt der Stromverbrauch wegen des hohen Kühlbedarfs während des Sommers oft so dramatisch an, dass  Stromrationierungen erforderlich werden.

 

2. Forderungen an eine moderne, energieeffiziente Raumklimatisierung

Aus ökologischer Sicht muss der Energieaufwand drastisch gesenkt, idealerweise vollständig durch regenerative Energiequellen (CO2 neutral) sichergestellt werden. Aus wirtschaftlichen Überlegungen muss eine moderne Klima-Technik sowohl Heizen als auch Kühlen ermöglichen, um die Investitionskosten für eine doppelte Installationstechnik zu vermeiden. Aus betriebswirtschaftlicher Sicht muss eine moderne Raumklimatisierung eine deutliche Senkung der Betriebs-kosten (Energieverbrauch und Wartung) gewährleisten, da die Preise für Energieträger kontinuierlich steigen. Aus raumhygienischen Überlegungen muss eine moderne Raumklimatisierung eine physiologische relative Luft-feuchte um 50 %, sowie Schadstoff- und Keimfreiheit der Raumluft sicherstellen.

 

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3. Ausgangslage

Eine energieeffiziente Raumerwärmung über Fußboden-, Wand- oder Deckenheizungen ist Stand der Technik, eine energieeffiziente Bauteilkühlung existiert hingegen nicht. Die Ursache hierfür liegt in dem ungelösten Problem des Kondensat Anfalls bei Unterschreiten der Taupunkt-Temperatur. Da alle gängigen Kalk-, Gips- und Zementputze nur minimale Kondensatmengen sorbieren und speichern können, läuft das Kondensat an der Tapete herunter oder tropft von der Decke, wenn bei feucht-heißen Wetterlagen Luft auf eine kühlende Wand trifft.

Dieses Problem wird z.Zt. umgangen, in dem beim Einbau von Kühldecken energieaufwändige Luftentfeuchtungssysteme installiert werden, um den Taupunkt auf unkritische Temperaturen zu senken. Alternativ wird auf Kühldecken ein Sensor installiert, der vor Erreichen des Taupunktes die Leistung des Kühlsystems drosselt oder komplett abschaltet. Also gerade dann, wenn hohe Außentemperaturen herrschen und in Wohn- oder Arbeitsräumen großer Kühlbedarf besteht, stoßen Bauteilkühlungen bislang an ihre Grenzen. Dieser unbefriedigende Zu-stand führt dazu, dass Raumklimatisierungen bisher nur in Form getrennter Systeme installiert werden, wobei das eine die Heizung übernimmt, ein anderes die Kühlung.

In einem von der deutschen Arbeitsgemeinschaft industrieller Forschungsvereinigungen (AiF) geförderten Projekt wurde von 2010 bis 2012 ein Klimaelement entwickelt,  das alle oben genannten vier Forderungen an eine moder-ne Klimatechnik erfüllt.  Mit diesen Klimaelementen kann geheizt und gekühlt werden, selbst mit massiver Tau-punkt-Unterschreitung. Sie werden im Niedrig-Temperaturbereich betrieben, sodass regenerative Energiequellen die erforderliche Kühl- und Heizleistung sicherstellen können. Klimaelemente tragen erheblich zur Senkung der Betriebskosten bei und gewährleisten ein physiologisches sowie behagliches Raumklima.

screenshot-www.uib.eu

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Im November 2013 wurden diese Klimaelemente erstmals in einem Musterhaus auf Mallorca (Sole de Mallorca, Carerr Hans, Nr. 73) eingebaut und ausführlich unter der Aufsicht des zuständigen Institutes der Universität Palma (UIB) getestet. Die Auswertung der über zahlreiche Sensoren erhobenen Messergebnisse ergab, dass alle in den Prototypen (2012/2013) gemessenen Werte auch im Praxistest in vollem Umfang bestätigt wurden.

Hier lesen Sie den ganzen Artikel zu Klimatechnik auf Mallorca – Weltneuheit

 

Bildquelle: https://pixabay.com/

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