Jeder kennt den Effekt, wenn man im Sommer ins Schwitzen kommt und man bei einem Luftzug über die Haut eine angenehme Kühlung spürt.

Dem gleichen Prinzip folgt die Adiabate Kühlung. Diese sogenannte Verdunstungskühlung nutzt die in der Luft enthaltene Wärme, um Wasser zu verdunsten und somit die Luft herunter zu kühlen.

Die Analyse

Unsere Aufgabe in der Landespflegeklinik Hall, Haus 14, bestand darin eine technisch-ökonomische Analyse für den 2020 in Betrieb genommenen Verdunstungskühler der Firma Condair zu erstellen. Dazu wurde die Lüftungsanlage (Luftvolumenstrom: 88.000 m³/h), in der der Verdunstungskühler verbaut ist über den Zeitraum von einem Jahr über die Gebäudeleittechnik beobachtet. Ziel des Monitorings war es eine Übersicht zu der Betriebsweise hinsichtlich hygienischer, technischer und wirtschaftlicher Aspekte zu erhalten.

Der Verdunstungskühler

Das Condair System wird als indirekter Verdunstungskühler betrieben. D.h. die Abluft wird durch die Verdunstung von Osmosewasser abgekühlt. Diese gekühlte Luft wird im nächsten Schritt durch das Konvekta-Kreislaufverbundsystem geführt, welches die in der Abluft entstandene Kälteenergie auf die Zuluftseite überträgt. Die Zuluft kann in weiterer Folge zur Kühlung der Räumlichkeiten im Sommer genutzt werden.

Durch den Verdunstungskühler können bei 600 Betriebsstunden und optimalem Betrieb etwa 64.000 kWh Kälteenergie pro Jahr eingespart werden, die ansonsten durch alternative Systeme, wie z.B. Brunnenwasser oder Zentralkälte, bereitgestellt werden müssten. Vor allem im Vergleich zum Einsatz von Zentralkälte stellt der Befeuchter aus wirtschaftlicher Sicht einen großen Gewinn dar.

Messergebnisse: Temperaturdifferenz über den Befeuchter

Messdaten vom Temperatursensor der Firma Konvekta

Wie man in der Beispielgrafik erkennt, zeigt die Temperaturdifferenz vor und nach dem Befeuchter, zu Beginn der Woche den gewünschten Effekt der Anlage. Allerdings zeigt sich in der dargestellten Woche eine tatsächliche Verschlechterung der Anlage (geringere Temperaturdifferenz am Ende der Woche im Vergleich zum Anfang).

Im Rahmen der Studie mussten wir auch feststellen, dass der Temperatursensor der Firma Honeywell falsch positioniert bzw. defekt sein musste. Er hatte im gesamten Betrachtungszeitraum keinen Effekt des Befeuchters gemessen.

Ein Blick in die Lüftungsanlage:

Über diese Wabenstruktur rinnt das Osmosewasser von oben herüber und befeuchtet diese. Die Abluft strömt waagrecht durch die Waben, nimmt Feuchtigkeit auf und kühlt die Luft durch den Verdunstungsprozess des Wassers ab.

Im Rahmen unseres Monitorings wurde während dem Kühlbetrieb eine Temperaturmessung auf der Rückseite des Befeuchters durchgeführt. Die Abbildung zeigt deutlich, dass zu dem Zeitpunkt der Messung lediglich eine Seite der Anlage befeuchtet wurde. Somit konnte nur die Hälfte der Fläche zur Kühlung der Luft genutzt werden. Der Fehler konnte behoben werden.

Fazit:
Die technisch-ökonomische Analyse hat sich mehr als gelohnt. Es konnten Fehler, die vom Betrieb nicht erkannt wurden behoben werden. Des Weiteren wurden die positiven Auswirkungen auf das Kühlsystem unterstrichen.