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Solare Kühlung - ein Zukunftsmarkt

Nicht erst seit in den ICE-Zügen reihenweise die Klimaanlagen ausgefallen sind, wurde deutlich, dass die sommerliche Kühlung von Innenräumen auch in Deutschland an Bedeutung gewinnt. Mit herkömmlichen Mitteln jedoch ist der enorme Kältebedarf kaum noch zu decken, weshalb Forschungsinstitute und Hersteller intensiv an der Entwicklung solarer Kühlsysteme arbeiten.

solar kühlung, dbu

Darauf, dass ausgerechnet der Sonne beim Kühlen eine zentrale Rolle zufallen kann, weist die Deutsche Bundesstiftung Umwelt (DBU) hin. DBU-Pressesprecher Franz-Georg Elpers: „Bisher erfolgt die Kälteerzeugung überwiegend durch elektrisch betriebene Kältemaschinen. Das führt regelmäßig zu hohen Lastspitzen an heißen Sommertagen und hat zeitweilig sogar zu einem Totalausfall der Stromnetze geführt wie in Italien im Sommer 2003. Durch solare Kühlung kann diese Situation entschärft werden.“ Über 50 Projekte zur Kühlung und Kälteerzeugung förderte die DBU bisher mit rund neun Millionen Euro.

Schon heute werde weltweit mehr Energie für die Kühlung als für die Wärmeerzeugung benötigt, betont Elpers. Der Energiebedarf zur Kühlung in Gebäuden steige weltweit stetig. Gegenwärtig gehe die Internationale Energie-Agentur davon aus, dass der Energiebedarf für Gebäudekühlung etwa doppelt so schnell wachse wie der Gesamtenergiebedarf von Gebäuden. Deshalb hat die DBU diese Thematik zu einem Schwerpunkt entwickelt.

Langzeittauglichkeit im Praxisbetrieb bewiesen

Den Beweis dafür, dass man nicht Strom braucht, um Kälte zu erzeugen, sondern das auch mit Wärme gut geht, hätten beispielsweise die Firma Phönix SonnenWärme AG aus Berlin und das Institut für Luft- und Kältetechnik in Dresden erbracht. Sie haben in von der DBU geförderten Projekten die Leistungsfähigkeit spezieller Absorptionskältemaschinen in Feldtests nachgewiesen. Die Projekte hätten im Praxisbetrieb ihre Langzeittauglichkeit bewiesen, erläuterte DBU-Energie-Experte Dr. Roland Digel. Es sei gelungen, 15 bis 20 Prozent der Sonnen- in Kälteenergie umzuwandeln. Digel: „Ein erfreuliches Ergebnis, das uns für die Zukunft hoffen lässt.“

Absorptionskältemaschinen sind in sehr kleiner Leistung als so genannte Absorberkühlschränke im Camping- oder Hotelbereich bekannt. Sie nutzen einen thermischen anstelle eines mechanischen Kompressors. Ansonsten läuft der Prozess vergleichbar wie bei herkömmlichen Kompressionskältemaschinen. Im Kühlkreislauf verdampft ein Kältemittel bei niedriger Temperatur, nimmt dabei Wärme auf, wird verdichtet und kondensiert bei hoher Temperatur unter Wärmeabgabe wie es von der Kühlschlange an der Kühlschrank-Rückseite bekannt ist. In Absorptionskältemaschinen kommen ausschließlich klimaunschädliche Kältemittel zum Einsatz.

solar kühlung, dbu

Neuartiger Solar-Kollektor mit Temperaturen von deutlich über 100 Grad

Ebenfalls erfolgreich abgeschlossen wurde ein Projekt der Firma PSE in Freiburg. Sie hat einen neuartigen, konzentrierenden Solar-Kollektor entwickelt, der mithilfe von Fresnellinsen Temperaturen von deutlich über 100 Grad bei hohem Wirkungsgrad erreicht und damit für den Betrieb von Absorptionskältemaschinen besonders geeignet ist. Laut Digel bietet er mittelfristig die Chance, Systeme zur solarthermischen Kühlung zu den bisher üblichen elektrisch betriebenen Kompressionskältemaschinen wirtschaftlich konkurrenzfähig zu machen. Im Ergebnis sei ein Prototyp entwickelt, in Freiburg während einer Kühlperiode im Praxisbetrieb getestet und vermessen und so die Machbarkeit der Technologie nachgewiesen worden. Digel: „Die Betriebserfahrungen waren durchweg positiv. Drei Anlagen konnten in der Folge in Italien, Tunesien und Spanien realisiert werden.“

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