US-Forscher haben ein Kühlsystem entwickelt, das deutlich umweltfreundlicher ist als herkömmliche Klimaanlagen. Denn der Ansatz stellt Lösungen in Aussicht, die bis zu neunzig Prozent weniger Strom verbrauchen als die derzeit besten Geräte mit sogenannter Kompressorkühlung. Dabei wird auf umweltschädigende Substanzen wie FCKW verzichtet. Möglich macht das eine neuartige Kombination mehrerer, teils gegensätzlicher Ansätze.
Verdunstungskühlung, bei der Wasser verdampft wird, kommt ebenso zum Einsatz wie das Senken der Luftfeuchtigkeit mithilfe von Trockenmitteln. Die dritte Komponente sind spezielle Membranen. Eric Kozubal, Ingenieur am National Renewable Energy Laboratory (NREL), sprach von einer Chance, diese Ansätze in einem Gerät zusammenzuführen und so ein Produkt mit einzigartigen Eigenschaften zu schaffen.
Wie funktioniert die effiziente Klimaanlage?
Prinzipiell kann Luft entweder durch direktes Senken der Temperatur oder durch Entziehen von Luftfeuchtigkeit gekühlt werden. Letzteres funktioniert mit Trockenmitteln, also Substanzen wie den Silica-Kügelchen, die in Schuhkartons als Feuchtigkeitsschutz dienen. Allerdings gab es entsprechende Kühlsysteme bislang nur in industriellem Maßstab. Auf ersteres Kühlprinzip setzen wiederum Verdunstungskühler, durch die aber die Luftfeuchtigkeit steigt. Das macht eine sinnvolle, kostengünstige Kombination der beiden Zugänge schwierig.
Um dieses Problem zu lösen, setzen die NREL-Forscher auf spezielle, dünne Membrane. Diese sind hydrophob (wasserabweisend), sodass sich Wasser darauf in Tropfen niederschlägt, anstatt die Membran zu durchdringen. Dadurch werden Feuchtigkeit und Trockenmittel vom Luftstrom separiert. Um der zu kühlenden Luft Feuchtigkeit zu entziehen, kommt dabei nicht Silica, sondern eine Kombination von Salzen zum Einsatz. Diese sorgen laut NREL für besonders trockene Luft.
Wo kommt die Klimaanlage zum Einsatz?
Die Klimaanlage mit dem Namen “Desiccant-Enhanced eVaporative air conditioner” (DEVap) ist sowohl zum Einsatz in trockenen Wüstengebieten als auch in tropischem Klima geeignet und liefert trockene, kühle Luft. Gleichzeitig schont das System im Vergleich zu herkömm-lichen Klimaanlagen die Umwelt. Denn der Strombedarf liegt laut NREL zwischen fünfzig und neunzig Prozent niedriger. Außerdem wird auf den Ozonkiller FCKW, der in Teilen der Welt bis heute in Kühlsystemen zum Einsatz kommt, verzichtet.
Das patentierte DEVap-Konzept soll nun weiter optimiert werden: Ziel ist ein kleineres und einfacheres System. Außerdem will das NREL die Wärmeübertragung perfektionieren, um das System kosteneffizienter zu machen. Auf die Dauer sei vorgesehen, die Technologie an Unternehmen zu lizenzieren, die dann umweltfreundliche Klimageräte auf den Markt bringen sollen.
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