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2021-12-20

Hot & Cool - Kälte für den Kühlschrank mit Restwärme

Der Bedarf an umfassenden Kühlsystemen im Lebensmittelsektor, in der Medizin und - gerade in Zeiten von Global Warming - für klimaeffiziente und dabei ressourcensparende Gebäude, wächst.

In New York City wird noch vor Jahresende ein Gesetz verabschiedet, das die Verwendung von Gas oder Öl zum Heizen, zur Warmwasseraufbereitung und zum Kochen in den meisten neuen Gebäuden verbietet. Die Stadt könnte damit bald Vorreiter in Sachen Energieeffizienz und Reduktion des Verbrauchs fossiler Brennstoffe in den USA werden.

Der Energieverbrauch in den Gebäuden in der Stadt gelten als Hauptverursacher von Klimaerwärmung in den urbanen Zentren der Welt. In New York City machen Gebäude 70% der Verschmutzung der Stadt aus. 

Sowohl die „Green Cooling Initiative“ in Kenia, Ghana und auf den Seychellen als auch die „Wärmewende 2030“ hier in Deutschland suchen nach Wegen, um Abwärme, aber auch natürliche Kältemittel effizient zu nutzen, und so Kühlschränke, Kühlgeräte und Gebäude das ganze Jahr über nachhaltig zu kühlen und zu klimatisieren. Erste Technologiepartnerschaften im Hotelsektor, bei der Fischkühlung sowie beim Einsatz von natürlichen Kältemitteln in Raumklimageräten wurden bereits in Deutschland erfolgreich umgesetzt. 

Nicht nur am anderen Ende des großen Teichs, auch in Europa muss der Wohnungsbau vorangebracht werden. Damit Gebäude nicht zur Energieschleuder werden und die Bewohner das ganze Jahr über angenehme Temperaturen im Gebäude haben, läutete das Bundesministerium für Wirtschaft und Energie, jetzt: Ministerium für Wirtschaft und Klima, unlängst die „Wärmewende“ 2030 mit dem Ziel der „klimaneutralen Wärmeversorgung“ ein.

Deutschlandweit wurden zahlreiche Projekte zur nachhaltigen Nutzung von Abwärme auf den Weg gebracht, um die Wärme, die unter anderem bei Kühlungs- oder Produktionsprozessen entsteht, zur Beheizung von Wohngebäuden einzusetzen oder eben für Kühlanlagen in der Supply-Chain der Lebensmittelwirtschaft. 

In der Stadt Aachen wird die Abwärme, die beim Duschen oder Wäschewaschen entsteht, bereits zur Beheizung von fünf Wohnblöcken der „gewoge AG“ verwendet. Die Gasetagenheizungen in den Gebäuden wurden durch eine zentrale Wärme- und Warmwasserversorgung ersetzt: Eine Abluftwärmepumpe entzieht dem Hauptsammler des Abwasserkanals der Stadt die überschüssige Wärme und leitet diese an die Gebäude weiter. So können jährlich 200 Tonnen CO2 eingespart werden.

Wie die Internationale Energie-Agentur (IEA) in ihrem Bericht „Renewable Heat 2020“ feststellte, wird die meiste verbrauchte Energie immer noch für den Wärmeverbrauch benötigt. Die Hälfte davon wird in der Industrie verbraucht; die zweite Hälfte in Gebäuden, sprich: zum Heizen, zur Wassererwärmung und zum Kochen. Sowohl die industrielle als auch die Abwärme aus Privathaushalten soll in Zukunft flächenübergreifend genutzt werden können.

Die Energie, die durch Abwärme freigesetzt wird, kann auch zur Kühlung von Gebäuden dienen, indem das Wasser, das in die Gebäude geleitet wird, anschließend erneut heruntergekühlt und dem Kreislauf wieder zugeführt wird. Dieses System ist fünf bis zehnmal effizienter als eine klassische Klimaanlage.

Vor diesem Hintergrund sprach Professor Toby Peters von der Universität Birmingham, preisgekrönter Entwickler eines Flüssigluft-Energiespeichers und Vertreter des „Clean Coolings“, von der Notwendigkeit, unsere Heizungs- und Kühlsysteme neu zu gestalten. In Kombination mit der verbesserten Isolierung der Gebäude können Abwärmepumpen eine ähnlich wettbewerbsfähige Alternative zu den fossilen Brennstoffen bilden.