Solare Klimatisierung von Gebäuden - eine Übersicht

Solar unterstützte Klimatisierung stellt eine vielversprechende Nutzung der Solarenergie in Gebäuden - insbesondere im Nicht-Wohnungsbau - dar. Sommerliche Gebäudeklimatisierung hat zwei Hauptaufgaben zu erfüllen: die Kontrolle der Raumlufttemperatur durch die angepasste Abfuhr von sensiblen Wärmelasten und die Kontrolle der Raumluftfeuchte durch die angepasste Abfuhr von latenten Lasten. Zugleich ist immer eine ausreichende Zufuhr von Frischluft zu gewährleisten. Während die Temperaturkontrolle sowohl durch den Austausch von Luft als auch über entsprechend gekühlte Flächen wie z.B. Kühldecken erfolgen kann, ist die Abfuhr von Feuchtelasten generell nur durch die Luftbehandlung möglich /1/. Beide genannten Anforderungen können durch Kältemaschinen in Verbindung mit entsprechender Klima-Anlagen-Technik erfüllt werden. Insofern ist ein möglicher Weg zur solaren Gebäudeklimatisierung der Betrieb von thermisch angetriebenen Kältemaschinen mit Solarwärme. Alternativ sind aber auch thermisch angetriebene Verfahren möglich, die über offene sorptive Prozesse direkt eine Luftbehandlung erlauben. Diese Verfahren werden als sorptionsgestützte Klimatisierung (SGK) bezeichnet. Tabelle 1 fasst die wichtigsten Charakteristika der verschiedenen Verfahren zusammen. Bei den geschlossenen Verfahren mit festem Sorptionsmittel ist ein quasi-kontinuierlicher Betrieb nur durch die Verwendung von mindestens zwei parallel betriebenen Sorptionsbehältern möglich. Die Anlagen, die mit dem Stoffsystem Silikagel-Wasser arbeiten, bestehen aus zwei Adsorbern, einem Verdampfer und einem Kondensator. Während die eine Sorptionskammer durch Heißwasser regeneriert wird (d.h. das am Silikagel gebundene Wasser wird desorbiert), nimmt die andere Kammer den im Verdampfer in die Gasphase überführten Wasserdampf auf. Die dabei freiwerdende Sorptionswärme muss ebenso wie die Wärme des kondensierenden Desorbats abgeführt werden. Bislang gibt es Adsorptionskältemaschinen nur von zwei japanischen Herstellern. Ein Nachteil der Maschinen ist das große Gewicht und Volumen. Verfahren, die Salz-Ammoniak-Komplexe oder auch Salz-Hydrate verwenden, befinden sich seit vielen Jahren in der Entwicklung, allerdings sind bislang keine Anlagen marktverfügbar bzw. als Prototypen in Pilotanwendungen im Einsatz