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Klimabrunnen

Kühlende Alternative zur Klimaanlage mit willkommenen Nebenwirkungen

| Redakteur: Victoria Sonnenberg

Der Klimabrunnen gleicht Strahlungstemperaturen aus, kühlt und entfeuchtet die Luft auf natürliche Weise und bindet dabei auch Staub und Pollen.
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Der Klimabrunnen gleicht Strahlungstemperaturen aus, kühlt und entfeuchtet die Luft auf natürliche Weise und bindet dabei auch Staub und Pollen. (Bild: Fraunhofer-Institut für Bauphysik IBP)

Klimatisierte Räume können die Büroarbeit nicht nur erleichtern, sondern auch erschweren. Beschwerden hinsichtlich starker Zugluft, Lärmbelästigung, zu kalter Luft und trockener Schleimhäute sind dabei nicht selten. Ganz zu schweigen vom Energieverbrauch. Mit ihrem Klimabrunnen bieten die Wissenschaftler vom Fraunhofer-Institut für Bauphysik IBP eine angenehme Alternative samt natürlichem Luftsäuberungseffekt.

Mit dem Klimabrunnen haben die Wissenschaftler vom Fraunhofer-Institut für Bauphysik IBP ein neuartiges Flächenkühlsystem entwickelt, 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 CO2-Ausstoß und einem zusätzlichen Wassergewinn von mehreren hundert Litern im Monat, der zum Beispiel für die Gartenbewässerung genutzt werden kann.

Schlechte Belüftung und Klimaanlagen oft Grund für Leistungsabfälle

Eine aktuelle Erhebung der AOK ergab, dass sich knapp 40 % der Befragten durch schlechte Belüftung und Klimaanlagen 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 %. Sicherlich ein Grund, warum in den Arbeitsstätten-Richtlinien die Empfehlung ausgesprochen wird, dass die Temperatur am Arbeitsplatz 26 °C nicht übersteigen soll. Eine gesunde Kühlung ist folglich wichtig und richtig.

Kühldecken haben begrenzte Kühlleistung

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 % 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.

Klimabrunnen entfeuchtet und fördert so den Wohlfühlfaktor

Die Forscher am Fraunhofer IBP haben sich dieser Problematik gestellt und mit der Entwicklung des Klimabrunnens einen Ausweg gefunden. Das durch den Lizenznehmer Golden Energy unter dem Produktnamen „Thermodyn-Cool“ 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.

Kondensierte Feuchte gelangt ins Auffangbecken

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.

Gebäudeklimatisierung verschlingt 26,1 % der Gesamtenergie

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 % 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.

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