Die eierlegende Wollmilchsau: Der Klimabrunnen

Umwelt- und zukunftsorientierte Gebäudeklimatisierung durch gekühlten Wasserfilm
In zahlreichen deutschen Gebäuden sorgen Klimageräte in Bezug auf Temperatur, Feuchtigkeit und Luftqualität für ein definiertes Raumklima. Häufig aber klagen die Nutzer über Zugluft und die Nebengeräusche einer Luft umwälzenden Klimaanlage und der Energieverbrauch der Geräte ist hoch. Die Wissenschaftler am Fraunhofer-Institut für Bauphysik IBP haben eine Alternative entwickelt, die den Schattenseiten der handelsüblichen Klimaanlagen entgegen tritt: Der Klimabrunnen ist ein neuartiges Flächenkühlsystem, das Strahlungstemperaturen ausgleicht, die Luft auf natürliche Weise kühlt und entfeuchtet und dabei auch Staub und Pollen bindet. Die Erfindung des Fraunhofer IBP kühlt und entfeuchtet die Raumluft mittels eines gekühlten Wasserfilms. Im Gegensatz zu konventionellen

Techniken geschieht das bei vergleichsweise niedrigerem Energieverbrauch, geringerem CO-Ausstoß und einem zusätzlichen Wassergewinn von mehreren hundert Litern im Monat, der zum Beispiel für die Gartenbewässerung genutzt werden kann. Eine aktuelle Erhebung der AOK ergab, dass sich knapp 40 Prozent der Befragten durch schlechte Belüftung und Klima-anlagen beeinträchtigt fühlen. Gemäß einer IBP-Auswertung von aktuellen Studien lassen sich zwar keine absoluten Werte ermitteln, doch ergaben sich, je nach Raumtemperatur, Leistungsabfälle auf unter 60 Prozent. Sicherlich ein Grund, warum in den Arbeitsstätten-Richtlinien die Empfehlung ausgesprochen wird, dass die Temperatur am Arbeitsplatz 26 Grad Celsius nicht übersteigen soll. Eine gesunde Kühlung ist folglich wichtig und richtig. Als eine Alternative zu den Klimaanlagen haben sich zunehmend großflächige Kühlelemente, wie beispielsweise Kühldecken zur Raumkonditionierung am Markt etabliert. Diese Systeme entziehen dem Raum die Wärme und verursachen weder Geräusche noch Zugluft. Allerdings kann die Temperatur an der Oberfläche einer Kühldecke nicht beliebig herunter gefahren werden, sondern muss so weit über dem Taupunkt der Raumluft liegen, dass die Oberflächenfeuchte unter 80 Prozent relativer Feuchte bleibt. Andernfalls können Schimmelpilze entstehen. Die Gefahr von Schimmelpilzwachstum oder Tauwasserbildung stellt die Kühldecke vor ein Problem und begrenzt somit ihre Kühlleistung bei erhöhter Raumfeuchte enorm. Die Forscher am Fraunhofer IBP haben sich dieser Problematik gestellt und mit der Entwicklung des Klimabrunnens einen Ausweg gefunden. Das durch den Lizenznehmer GoldenEnergy unter dem Produktnamen “THERMODYNcool” vertriebene Flächenkühlsystem kann das Raumklima in Gebäuden nicht nur durch das Senken der Temperatur mittels Strahlungskälte verbessern, sondern unterstützt den Wohlfühleffekt auch durch Entfeuchtung. An einer im Raum stehenden vertikalen Fläche wird exakt so viel Wasser oder Kühlflüssigkeit zugeführt, dass sich ein gleichmäßiger Flüssigkeitsfilm bildet. Wie bei einer Kühldecke wird auch hier die Temperatur der Kühlflüssigkeit durch ein Kühlaggregat außerhalb des Raumes gesteuert.

Im Gegensatz zur Kühldecke kann der Klimabrunnen jedoch problemlos Temperaturen unterhalb des Taupunktes fahren und schafft damit eine angenehme Strahlungskälte. Liegt die Temperatur des Wasserfilms unter der Taupunkttemperatur der Raumluft, kondensiert die Raumluftfeuchte an dem Wasserfilm und wird mit ihm in das Auffangbecken abgeführt, wo das überschüssige Wasser aus dem Kühlkreis abfließen und bei Bedarf in einem separaten Auffangbecken gesammelt werden kann. Da die meisten Luftverunreinigungen und Staubpartikel an die Wassermoleküle gebunden sind, werden diese durch den Klimabrunnen aus der Luft gefiltert und mit der Flüssigkeit abgeführt. Dadurch entsteht ein natürlicher Luftsäuberungseffekt.

Durch den langwelligen Strahlungsaustausch mit der gekühlten Oberfläche des Klimabrunnens werden selbst höhere Lufttemperaturen als genauso angenehm empfunden wie bei herkömmlichen Klimaanlagen. Somit müssen beim Klimabrunnen geringere Temperaturunterschiede zwischen Innenraum und Außenluft ausgeglichen werden was erheblich zur Energieeinsparung beiträgt. Immerhin verbraucht Deutschland 26,1 Prozent der gesamten Endenergie für die Gebäudeklimatisierung. Ein weiterer Vorteil der durch das Wirkprinzip des Klimabrunnens entsteht ist, dass der Kühleffekt deutlich schneller eintritt als bei klassischen Klimaanlagen. Quelle: Fraunhofer Institut ISP

Eine Musteranlage zum Besichtigen: Bei iKratos in 91367 Weissenohe, Bahnhofstrasse 1

Der Film zum Text: http://www.youtube.com/watch?v=JwsI0GbQ75s