Autarke Klimaanlage soll mit Sonnenlicht kühlen

In diesen heißen Regionen tragen Klimaanlagen erheblich zum CO2-Ausstoß bei: Rund 60 Prozent des Stroms in indischen Bürogebäuden verbrauchen tagsüber Klimaanlagen.

Die Entwickler von Siemens Corporate Technology bauen nun eine Anlage aus einem Lichtsammelsystem, das die Sonnenwärme einfängt, und eine Photovoltaikeinheit für die Stromversorgung, wie die jüngste Ausgabe des Forschungsmagazins Pictures of the Future berichtet. Anfang 2012 soll sie auf dem Dach des Siemens-Gebäudes in Bangalore installiert werden.

Die Lösung basiert auf dem altbewährten Prinzip der Absorptionskältemaschine. Dabei kommt üblicherweise eine Salzlösung zum Einsatz. Wasser dient als Kältemittel. Solarwärme heizt das Wasser-Salz-Gemisch auf und trennt das Wasser als Dampf von der Salzlösung ab. Anschließend wird das Wasser kondensiert und in einen Verdampfer gepumpt, der die Kälte erzeugt. Im Verdampfer herrscht Unterdruck, so dass schon die geringen Außentemperaturen genügen, um das Wasser zu verdampfen. Dabei wird der Umgebung Wärme entzogen, der Raum gekühlt.

Anschließend wird der Wasserdampf wieder an die Salzlösung gebunden. Da das System im Kreislauf arbeitet, wird die Umgebung permanent gekühlt. Der Photovoltaik-Strom ist dabei nötig, um das Wasser und die Salzlösung durch das System zu pumpen.

Bisherige Anlagen benötigen für diesen Prozess eine teure und große Photovoltaikanlage, die auf den wenigsten Bürodächern Platz findet. Die Siemens-Forscher bauen nun eine kompakte Anlage und nutzen die Sonnenenergie besser aus. Die Herausforderung besteht darin, gleichzeitig genug Wärme für den Kälteprozess und Strom für die Pumpe zu gewinnen. Eine Idee ist, eine spezielle Flüssigkeit einzusetzen, die dem Sonnenlicht ausreichend Wärme entzieht, bevor es die Photovoltaik-Einheit erreicht. Für eine Kompressionskältemaschine wie in einem Kühlschrank, wäre die Strommenge nicht ausreichend, wohl aber für die kleinen Pumpen des Absorptionskälteprozesses.

Das Potenzial dieser Technologie ist riesig: In Indien wird der Bedarf für die Kühlung von Büros und Geschäftsräumen bis zum Jahr 2015 auf rund 31.000 Megawatt geschätzt – die Leistung von etwa 30 großen Kohlekraftwerken. (RN 2011.06.1)