Umweltfreundlich klimatisieren

Umweltfreundlich und wirtschaftlich klimatisieren ohne elektrische Kältemaschinen - das zeigen Wissenschaftler der TU Hamburg-Harburg am Beispiel eines Bürogebäudes in Hamburg-Stellingen. Genutzt wird im Sommer zur Luftentfeuchtung ein Sorptionsrad in Kombination mit einem Blockheizkraftwerk (BHKW). Über Erdsonden unterstützt das kühle Erdreich die Gebäudekühlung.
Klassische Kältemaschinen mit hohem Energiebedarf
Klimaanlagen sollen die Luft im Sommer nicht nur abkühlen, sondern auch entfeuchten. Dazu wird die Luft üblicherweise so weit gekühlt, dass Feuchtigkeit auskondensiert. Für die notwendige Abkühlung unter den Taupunkt ist ein hoher Kältebedarf nötig, der in der Regel durch elektrisch angetriebene Kältemaschinen gedeckt wird. Die trockene Luft muss anschließend wieder auf das gewünschte Niveau erwärmt werden.

Sorptionsgestützte Klimatisierung
Das Besondere am sorptionsgestützten Klimatisierungs- konzept: Getrocknet wird die Außenluft nicht mehr unter Einsatz von Strom, sondern durch ein Adsorptionsrad. Dabei wird ein Material genutzt, dass die Fähigkeit besitzt, Feuchtigkeit aus der Luft zu speichern. Sie kann wieder entfernt werden, wenn diese von warmer Luft durchströmt wird - das leistet die Abwärme des BHKW. Die trockene Frischluft wird dann mit der Kälte aus Erdsonden auf die gewünschte Temperatur gebracht, bevor sie in die Betriebsräume gelangt.

Überschüssige Wärme sinnvoll nutzen
Mit dem neuen Verfahren lässt sich im Sommer die über- schüssige Wärme aus Blockheizkraftwerken, Brennstoff- zellen oder Solaranlagen sinnvoll nutzen. Der reduzierte Kältebedarf und die Tatsache, dass der Taupunkt nicht mehr unterschritten werden muss, ermöglichen den Einsatz natürlicher, regenerativer Kältequellen wie beispielweise das Erdreich. Der Kältebedarf zur Aufbereitung der Luft ist erheblich reduziert, der Einsatz von Kältemaschinen wird überflüssig.

Über 20% Primärenergie eingespart
Im Vergleich zur Demonstrationsanlage verbraucht ein Gebäude mit einer elektrisch betriebenen „Nur-Luft-Klimaanlage“ 22 Prozent mehr Primärenergie. Da sich die Klimatisierung von Gebäuden auch in gemäßigten Klimazonen weiter verbreiten wird, kommt der sorptionsgestützten Klimatisierung künftig besondere Bedeutung zu. Die Erkenntnisse für eine optimale Auslegung und Anwendung von thermisch betriebenen sorptionsgestützten Klimatisierungssystemen erleichtern die Planung künftiger Anlagen.


Projektziel:
Erprobung und Optimierung eines mit Gas betriebenen Heiz- und Klimatisierungssystems
Projektträger:
TuTech Innovation GmbH & Hamburg Innovation GmbH Harburger Schloßstr. 6-12 21079 Hamburg
Telefon:
(040) 76629-0
Fax:
(040) 76629-6119
URL:
www.tutech.de
E-Mail:
info@tutech.de
Die Wissenschaftler nutzen Abwärme von BHKW´s und kühlen Frischluft über das Erdreich.
Funktionsweise eines Sorptionsrotors zur Luftentfeuchtung und Abwärmenutzung