Clever kühlen

Vollautomatische Verschattungen (links) und vorgehängte Fassadenteile an Balkonen mildern die Hitzeeinstrahlung. Foto: Urbansky
Vollautomatische Verschattungen (links) und vorgehängte Fassadenteile an Balkonen mildern die Hitzeeinstrahlung. Foto: Urbansky

Stahl und Beton, Synonyme für moder­nes Bauen, sind lei­der auch sehr gute Hitzetransporteure oder -spei­cher. Sie hei­zen Gebäude stark auf, so dass drin­nen gekühlt wer­den muss. Denn nie­mand hat Lust, bei Temperaturen von jen­seits der 35 °C zu arbei­ten, zu lesen oder zu schla­fen.

Und die kön­nen ohne Kühlung locker erreicht wer­den. Doch in bei­den Materialien – und etwas Technik – liegt auch die Lösung des Hitzeproblems.

Zunächst ein­mal eine Zahl: 15 Prozent des gesam­ten deut­schen Strombedarfs – und der liegt bei der kaum vor­stell­ba­ren Summe von über 600 Terawattstunden (TWh), geht für Kühlprozesse drauf. 15 Prozent sind 90 TWh oder 90.000.000.000 (in Worten 90 Milliarden) kWh. Zum Vergleich: ein nor­ma­ler Haushalt mit 4 Personen ver­braucht maxi­mal rund 4.000 kWh.

Eine Menge Holz. Oder Strom. Dafür, dass es uns im Sommer nicht zu heiß wird. Oder Nahrungsmittel nicht ver­der­ben. Früher haben die Gebäude die Hitze durch ihre Bauweise, meist mit Ziegel oder Lehm, außen vor gehal­ten. Heute braucht es dafür Technik. Gebräuchlich sind Kompressionskältemaschinen. Die ver­dich­ten mit­tels elek­tri­schem Motor ein Medium und nut­zen die dabei ent­ste­hende Verdampfungswärme beim Wechsel des Aggregatzustandes von flüs­sig zu gas­för­mig. Bekannt ist das Prinzip vom Kühlschrank her. Reiselustigen ist diese Art der Kühlung auch aus süd­li­chen Gefilden bekannt, etwa im Mittelmeerraum. Dort fin­det man sie auf jeder Etage, außen ange­bracht und einen Höllenlärm ver­ur­sa­chend.

Kompression teuer

Doch das Prinzip, das schon den Kühlschrank zum Stromverbraucher Nr. 1 im Haushalt macht, ist nicht nur strom­in­ten­siv und damit teuer. Es ist auch inef­fi­zi­ent. Und es geht eben deut­lich effi­zi­en­ter. Bei der Alternative kommt sogar das glei­che Prinzip zur Anwendung – näm­lich bei der Wärmepumpe. Zwar wur­den die einst erfun­den, um umwelt­freund­lich im Winter in hoch gedämm­ten Häusern aus­rei­chend Wärme zu pro­du­zie­ren. Aber sie kön­nen das Wärmeproduktionsprinzip ein­fach umkeh­ren und Kälte erzeu­gen.

Das ist sehr effi­zi­ent. Denn sie nutzt die Umgebungstemperatur um das vier­fa­che bes­ser als eine Kompressionskältemaschine, da sie – jeden­falls in der für diese Lösung zu emp­feh­len­den Variante mit Erdwärme oder Wasser – eben nicht heiße Luft her­un­ter­küh­len muss, son­dern ein­fach die immer kühle Umgebungstemperatur von Erdreich oder Grundwasser nutzt.

Zauberwort Betonkernaktivierung

Die Kälte wird dann via Flächenheizung am Fußboden oder an der Decke abge­ge­ben. Und hier kom­men wir wie­der zum Beton. Denn in die­sen Beton für die Zwischendecken wer­den Schlangen ein­ge­las­sen, durch die ent­we­der gekühl­tes oder erwärm­tes Wasser strömt. Einige Planer set­zen auf getrennte Kreisläufe. Technisch ist es aber durch­aus mög­lich, Wärme und Kühle über den glei­chen Kreislauf abzu­ge­ben. Das ganze nennt sich Betonkernaktivierung. Alle Leitungen und Komponenten müs­sen dabei gut iso­liert sind, da ihre Temperaturen beim Kühlprozess unter den Taupunkt fal­len und Feuchtigkeit über­tra­gen wer­den könnte.


Gekürzt. Geschrieben für das Online-Magazin wohn­WER­KEN der Schlüterschen Verlagsgesellschaft. Der kom­plette Beitrag ist hier ab Seite 156 zu lesen.

Über neue Technologien für die Energiewende berich­tet Energieblogger-Kollege Björn Katz hier auf sei­nem Blog Stromauskunft.

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