solarautarke Klimatisierung: Solarenergie sorgt für Wärme, Kälte und kontrollierte Luftfeuchte

(22.6.2001) Ende Juni wird die erste solarautarke Klimatisierung in Deutschland offiziell in Betrieb gehen. Wissenschaftler des Fraunhofer-Instituts für Solare Energiesysteme ISE konzipierten die Anlage, die künftig im Sitzungsgeschoss der IHK Südlicher Oberrhein in Freiburg für kühle Köpfe sorgen wird. Die solare sorptionsgestützte Klimatisierung nutzt Wärme aus 100 m² Solarluftkollektoren als Antriebsenergie. Im Sommer liefert die Anlage die gesamte für die Klimatisierung benötigte Wärmeenergie, im Winter unterstützt sie die Raumheizung.

Mit dem langersehnten Sommerwetter kommt auch wieder die Zeit, in der viele mit überhitzten Räumen kämpfen. Die Antwort des Fraunhofer ISE darauf heißt solare Klimatisierung: Wärme aus Sonnenkollektoren wird über Sorptionsprozesse in Kälte umgewandelt. Das funktioniert umso besser, je kräftiger die Sonne scheint. Angebot und Nachfrage fallen zusammen.

"Die sorptionsgestützte Klimatisierung ist aufgrund der niedrigen Antriebstemperaturen ideal für die Einbindung von Solarwärme oder Abwärme, z. B. aus KraftWärme- Kopplung, geeignet", sagt Dipl.-Ing. Carsten Hindenburg, Projektleiter am Fraunhofer ISE.

Bei der neuen Anlage wird die Außenluft über Adsorption von Wasserdampf an Silikagel getrocknet. Anschließende Befeuchtung der trockenen Luft liefert über Verdunstungskälte kühle Luft zur Klimatisierung. Wärme aus den Solarluftkollektoren regeneriert schließlich das Silikagel für den nächsten Kühlzyklus.

"Unsere Besonderheit sind Verfahren, die das Gesamtsystem unter Einbeziehung von Solarwärme energetisch optimieren und damit noch energieeffizienter machen. Dabei behalten wir stets die Kostenseite im Auge", hebt Projektleiter Hindenburg hervor. Überzeugender Beleg ist die IHK Anlage: 10.000 m³ kühle Luft liefert die Anlage in Spitzenzeiten pro Stunde und schafft so angenehme Raumbedingungen für bis zu 100 Personen. Sie ist im Sommer solarautark, braucht also neben der Wärme von 100 m² Solarluftkollektoren keine Zusatzwärme für die Kühlleistung. Dabei kommt die Anlage sogar ohne einen Wärmespeicher aus.

Die von der Europäischen Union und dem Land Baden-Württemberg sowie den Firmen GWE Gesellschaft für wirtschaftliche Energieversorgung mbH& Co. KG aus Freiburg und Dieter Bühler Ingenieurbüro GmbH aus Bahlingen geförderte Anlage wurde nachträglich installiert, weil in dem großzügig verglasten Konferenzgeschoss die Temperaturen im Sommer zu hoch waren.

Die Technik ist reif für gewerbliche Anwendungen ab 3000 m³/h Luftdurchsatz. In Mittelmeerländern sind die wirtschaftlichen Randbedingungen besonders günstig. So beraten die Fraunhofer Forscher die Gaswerke Palermo bei der Klimatisierung eines Bürogebäudes. Dabei wird Solarwärme ebenfalls einen Großteil des sommerlichen Kühlbedarfs decken. Überhaupt wächst weltweit das Interesse an umweltfreundlicher Klimatisierung. In der Internationalen Energieagentur IEA läuft gerade ein Forschungsvorhaben unter Leitung des Instituts.

"Die solare Klimatisierung hat ein großes Wirtschaftspotenzial", ist sich Carsten Hindenburg sicher. "Wir bieten der Industrie vielfältige Unterstützung, um dieses Potenzial zu realisieren". Neben Simulationsrechnungen und Materialuntersuchungen gibt es einen neuen Teststand für Solare Sorptionsgestützte Klimatisierungsanlagen (SSGKTEST) am Fraunhofer ISE. Mit einem Solarsystem können dort unter realistischen Bedingungen unterschiedliche Schaltungsvarianten und Komponenten wie Sorptionsräder oder Regler entwickelt und getestet werden.

Die Arbeitsgruppe "Solare Klimatisierung" des Instituts hat eine eigene Website unter www.solar-cooling.de eingerichtet. Wer sich live über die Technik informieren möchte, den lädt das Fraunhofer ISE vom 6.- 8. Juli 2001 zur Intersolar in Freiburg ein. Auf dem Messestand 212 in Halle 2 wird das Modell eines Sorptionsrades zu sehen sein. Am Freitag, den 6. Juli 2001 kann man an einem Industrie- Workshop zur Solaren Klimatisierung teilnehmen.