Inhaltsverzeichnis
Wie viele andere Branchen balanciert auch die Klimatechnik zwischen Einflussfaktoren wie gesetzlichen Vorgaben, Wirtschaftlichkeit von technischen Lösungen und konkurrenzfähiger Qualität.
Jeder dieser Punkte stellt ein breites Aufgabenfeld für die Entwickler dar. Alle drei wirken auf den technologischen Fortschritt der Branche und geben ihm neue Richtungen. Welche Trends die Technologie der Klimatisierung heute erlebt, ist daher am einfachsten unter Berücksichtigung dieser Aufgabefelder nachzuvollziehen.
Gesetzliche Vorschriften für die Klimatechnik
Klimawandel. Was machen die 2 °C aus?
Viele Verordnungen und Richtlinien sind von dem Problem des Klimawandels abzuleiten. Die durchschnittliche globale Temperatur soll nicht über 2°C im Vergleich zu vorindustriellen Zeiten steigen: weniger CO2 – weniger Energieverbrauch! Bis 2030 soll eine Steigerung der Energieeffizienz um mindestens 27% erreicht werden – ein Ziel mit weitreichenden Folgen.
Zwei wesentliche Bestandteile dieser Problematik sind die Energieeffizienz von Anlagen zur Gebäudeklimatisierung sowie die Anwendung von Kältemitteln.
Die Effizienz der RLT-Anlagen hat großen indirekten Einfluss auf die Treibhausgasbildung. Bei der Umwandlung der fossilen Energieträger in elektrische Energie, werden CO2 -Emissionen freigesetzt. Laut Umweltbundesamt machen diese energiebedingten Emissionen etwa 85 Prozent der deutschen Treibhausgas-Emissionen aus.
Die Anwendung von Kältemitteln (F-Gasen), die selbst zu den Treibhausgasen gehören, beeinflusst diesen Prozess hingegen direkt.
Effiziente RLT-Anlagen können die einzusetzenden Mengen von Stoffen mit hohem Treibhauspotential maßgeblich positiv beeinflussen. Kaltwassererzeuger lassen sich kleiner dimensionieren, dementsprechend ist die Menge an Kältemitteln (F-Gase) geringer.
Energieeffizienz – spezifische Grenzwerte
Wenn man die wichtigsten Meilensteine der letzten Jahre chronologisch anordnet, bekommt man die Dynamik umweltpolitischer Maßnahmen bezüglich der Energieeinsparungen schnell zu spüren.
- 2014 – EU-Verordnung 1253/2014 definiert die Effizienzgrenzwerte für Lüftungsgeräte ab Baujahr 2016
- 2016 – EU-Verordnung 2016/2281 definiert spezifische Grenzwerte ab dem Jahr 2018 für die mechanische Kälteerzeugung
- 2018 – Verschärfung der Grenzwerte (vorgesehen in der Verordnung 1253/2014)
- 2021 – Verschärfung der Grenzwerte (vorgesehen in der Verordnung 2016/2281)
Kombination aus unterschiedlichen Klimatisierungstechniken als Lösung
- Kombination aus unterschiedlichen Technologien nutzen
- Monitoring und Regelung der Prozesse einführen
- Effizientere und umweltfreundlichere Kühlmittel anwenden
Die Kombination unterschiedlicher Technologien zur Klimatisierung einer Applikation scheint oft der Schlüssel zur Lösung vieler Aufgaben zu sein. Ein Paradebeispiel dafür ist der Einsatz von Plattenwärmeüberträgern kombiniert mit einer Adiabatik (Kühlen durch das Verdunsten von Wasser).
Adiabate Verdunstungskühlung – ein wichtiger Baustein
Die adiabate Verdunstungskühlung erweist sich generell als eines der größten Geschenke der Natur an die Klimatechnologie und unsere Spezialisten greifen sehr gerne darauf zurück.
Herkömmliche Adiabatik-Systeme für die Verdunstungskühlung schaffen es zwar nicht, den gesamten Klimatisierungsprozess zu bewältigen, reduzieren aber die erforderliche Leistung von Kompressionskälteanlagen. Dadurch wird nicht nur weniger Elektroenergie benötigt, sondern auch die Menge der Kältemittel heruntergesetzt.
Werden jedoch adiabate Hochleistungssysteme mit Taupunktkühlung eingesetzt, können Kompressionskälteanlagen auf ein absolutes Minimum dimensioniert oder komplett eingespart werden. Warum dies so wichtig ist, erklärt der nächste Abschnitt dieses Artikels.
Kältemittel – weniger ist mehr
Der Verbrauch der elektrischen Energie ist nicht das einzige Problem bezüglich des Erreichens von klimapolitischen Zielen. Noch mehr Einfluss auf die CO2 -Bildung haben die sogenannten F-Gase.
F-Gase als Kältemittel
Besonders in den letzten Jahren (ab 2006) verändert sich der Markt für Kältemittel sehr intensiv. Eines der Schlüsselwörter ist hier ohne Zweifel „F-Gas“. Recherchiert man zu diesem Thema im Internet, so stößt man auf unzählige Beiträge zum Thema F-Gas-Verordnung. Doch was verbirgt sich hinter der Bezeichnung F-Gas selbst? Im Allgemeinen werden damit fluorierte Gase gemeint.
Was sind fluorierte Treibhausgase?
Um diese Frage zu beantworten, ist zuerst ein anderer Begriff zu klären – Fluorierung. Die Fluorierung ist nichts anderes als Substitution des Wasserstoffes durch Fluor – zum Beispiel bei Kohlenwasserstoffen. Man unterscheidet Teil-Fluorierung und vollständige Fluorierung. Als Resultat der Fluorierung entstehen Fluorkohlenwasserstoffe oder kurz FKWs.
Diese Substanzen sind bereits stolze Ergebnisse der Evolution von Kältemitteln. Die FKWs haben eine andere Gruppe der modifizierten Kohlenwasserstoffe ersetzt, welche als Freone bekannt sind. Freon hat wunderbare Eigenschaften für die Produktion von Kältemitteln – leider aber auch einen entscheidenden Nachteil für den Klimaschutz. Bei der Produktion dieser Kohlenwasserstoffe werden die Wasserstoffatome durch Chlor und Fluor ersetzt. Deswegen enthalten sie Chlor und werden dementsprechend FCKWs – Fluorchlorkohlenwasserstoffe genannt. Für die Ozonschicht unseres Planeten sind diese Stoffe sehr schädlich und wurden deswegen längst verboten. Damit war das Thema „Ozonschichtschaden“ in Bezug auf Kältemittel vom Tisch.
Das CO2 -Problem ist leider viel hartnäckiger und lässt sich allein durch den Übergang von FCKWs auf FKWs nicht lösen.
In der Amtssprache der Verordnungen wird für fluorierte Substanzen die Bezeichnung F-Gase verwendet.
Alternative Kältemittel
Was ist also die Lösung für die Senkung der CO2 -Werte in Bezug auf Kältemittel? Andere Stoffe? Weniger? Oder vielleicht gar keine Kältemittel?
Die Menerga GmbH hat mehrere Strategien für die umweltbewusste Klimatisierung von Gebäuden entwickelt und eingeführt. Die Vorteile unterschiedlicher Technologien werden dabei so kombiniert, dass für jeden Anwendungsbereich eine optimale Lösung vorliegt.
So haben wir von der Menerga GmbH am Anfang des Jahres bei der Schwimmhallenentfeuchtung die Umstellung des Kältemittels auf R410A durchgeführt. Dadurch wird wesentlich weniger Kältemittel notwendig. Außerdem bringen die Eigenschaften von R410A beim Wärmeübergang im Verdampfer und Verflüssiger viele Vorteile in Bezug auf die Effizienz der Anlage. Hinzu kommt die Möglichkeit, kleinere Verdichter einsetzen zu können, denn dieses Kältemittel hat eine hohe volumetrische Kälteleistung.
Bei einigen Systemen verzichten wir komplett auf chemische Substanzen und verwenden natürliche Kältemittel wie Wasser.
Wirtschaftlichkeit der Klimaanlagen
Viele umweltpolitische Ziele stimmen mit den unternehmerischen überein. Das beste Beispiel dafür ist die Energieeffizienz der Anlagen. Mehr Effizienz = weniger Stromverbrauch – ein klarer Vorteil. Auch steuerliche Entlastungen und staatliche Subventionen sind an die Erfüllung klimarelevanter Voraussetzungen geknüpft.
So ist ein zertifiziertes Energiemanagement notwendig, um die steuerlichen Entlastungen nach §55 des Energiegesetzes und §10 des Strom-Steuergesetzes in Anspruch nehmen zu können.
Doch so wichtig die allgemein gültigen Vorschriften auch sind, lässt sich die optimale Wirtschaftlichkeit jeder einzelnen RLT-Anlage nicht durch einen Standardprozess erreichen. Ganz wichtig bleiben immer die kundenspezifischen Gegebenheiten. Deswegen arbeiten viele Unternehmen der Branche fast immer projektgebunden, trotz existierender Standardlösungen. Um dabei die höchste Produktivität zu erreichen, wird das gleiche Werkzeug benötigt, welches auch für die Einführung des zertifizierten Energiemanagements unabdingbar ist – ein Monitoring-System.
Monitoring und Regelung in der Klimatechnik
Information ist das A und O für die Bewältigung jeder Aufgabe. Daher braucht eine effiziente Technik ein gutes Monitoring. Nur anhand von kontinuierlich erfassten und in Echtzeit übertragenen Daten ist eine bedarfsgerechte Regelung von Lüftungsanlagen möglich. Aufgrund dieser Informationen kann automatisiert geprüft werden, ob die Anlage im Teillastbereich betrieben werden kann oder bis zur Auslegungslast gefahren werden muss. Um diese Daten zu gewinnen, werden in der Klimatechnik Energiemonitoring-Systeme angewendet. Für die Datenkontrolle der Menerga RLT-Anlagen entwickelten unsere Ingenieure das Programm „vicomo“. Mit dieser Software ist eine automatisierte Überwachung und Speicherung der Daten in einer Onlinedatenbank möglich. Darüber hinaus können die Parameter der Anlage per Fernzugriff geändert werden. Dank des Monitorings und mit Hilfe von zahlreichen Regelungskreisen wird eine dynamische Optimierung der Parameter gewährleistet.
Hygiene in der Klimatechnik
Neben den oben genannten Problemstellungen existieren für die Klimatechnik viele andere nicht weniger wichtige Baustellen, wie zum Beispiel die Anforderungen an die Hygiene. Besonders bei der Nutzung von Technologien, die auf dem Verdunstungsprozess basieren, ist dieses Thema von großer Bedeutung.
In den Fokus gerät die Hygiene nicht zuletzt durch die positive Entwicklung der Technologie der adiabaten Kühlung. Da dieses Verfahren auf der Luftbefeuchtung durch Wasser basiert, ist die Gefahr der bakteriellen Verunreinigung nicht zu vernachlässigen.
Auch hier gibt es gesetzliche Vorschriften und anerkannte Regeln der Technik, die man kennen sollte. Die VDI Richtlinie 6022 Blatt 1 beispielsweise ist ein bekanntes Regelwerk für die Planung, Herstellung und Errichtung sowie den Betrieb und die Instandhaltung von RLT-Anlagen unter hygienischen Gesichtspunkten.
Wie aus unserem Beitrag ersichtlich, ist das Thema Klimatisierung recht komplex. Daher möchten wir mit dieser Artikelserie ein wenig Licht ins Dunkel bringen. In den nächsten Artikeln gehen wir näher auf die einzelnen Technologien der Klimatechnik ein.
Bildrechte: Menerga GmbH, Fotolia, Agentur Special Content
Vielen Dank für einen informativen Beitrag zum Thema Klimatisierung. Ich habe nicht gewusst, dass durch Klimatechnik die Gefahr der bakteriellen Verunreinigung besteht. Daher finde ich die regelmäßige Wartung und Reinigung der RLT-Anlagen sehr wichtig. Ich werde mich auch nach diesen Maßnahmen in unserem Büro erkundigen.
Mein Onkel möchte in seiner Firma eine neue Kältetechnik einbauen lassen. Danke für den Tipp, dass man unterschiedlichen Klimatisierungstechniken kombinieren kann. Ich werde ihm sagen, dass er das Monitoring und die Regelung der Prozesse berücksichtigen soll.
Interessanter Beitrag zu den globalen Anforderungen ans Klima und an die Klima- und Lüftungstechnik. Die von Ihnen gezeigten Klimaanlagen, welche auf Verdunstungskälte basieren, scheinen mir ein guter Zusatz zum Kühlsystem zu sein. Die Nutzung der Energie-Monitoring Systeme um die richtige Fahrweise der Klimatechnik zu bestimmen ist sicherlich empfehlenswert. Vielen Dank für diesen umfassenden Beitrag.
Gut zu wissen, dass man mit Klimageräten auch etwas gutes für die Umwelt tun kann. Ich finde auch schön, dass Sie dabei die Problematik mit den 2 Grad Celsius im Klimawandel ansprechen. Bei meinen neuen Klimageräten werde ich auf die Effizienz achten!
Klimawandel soll nicht ein Hindernis sondern eine Herausforderung für die Verbesserung der Kühltechnik. Es freut mich zu lesen, dass es neue Systemen entwickelt wurden, die auf chemische Substanzen als Kältemittel verzichten. Danke für den Beitrag!
Ich denke, dass man für Kühlanlagen unbedingt auf die Energieeffizienz achten sollte. Zu Zeiten der Umweltfreundlichkeit und Nachhaltigkeit ist dies sicherlich ein Muss. Die Kombination mehrerer Techniken könnte auch dafür zielführend sein. Vielen Dank!
Ich bin auf der Suche nach einer Klimaanlage für meine Wohnung. Daher informiere ich mich über das Thema. Ich finde deinen Beitrag sehr interessant! Die Welt der Klimatechnik hat definitiv einige Herausforderungen vor sich. Danke!
Gut zu wissen, dass Klimaanlagen ein gutes Monitoring brauchen um so effizient wie möglich sein zu können. Ich finde es daher gut, dass es auch gesetzliche Richtlinien zur Hygiene in Klimaanlagen gibt. Wir haben eine Klimaanlage, die regelmäßig gereinigt wird.
Wir schauen nach neuen Klimaanlagen, weil wir unsere diesen Sommer hoffentlich ersetzen. Ich wusste nicht, dass Klimaanlagen so einen großen Einfluss auf Treibhausgasbildung haben. War das immer so? Ich werde mein Bestes geben, um eine effiziente Klimaanlage zu finden. Ich suche dann nach einer guten Firma.
Vielen Dank für den Hinweis, dass mehr Effizienz gleichbedeutend ist mit weniger Stromverbrauch bei der Klimatechnik. Ich brauche eine neue Klimaanlage für mein Haus. Da ich versuche, die Umwelt zu schonen, werde ich eine Klimaanlage suchen, die effizient ist.
Es stimmt, ein Rechenzentrum vor Überhitzung zu schützen kann eine Herausforderung sein! In unserem Büro hat es geholfen, die Rechner mit einer Einhausung mit Wandplatten zu versehen, um eine bessere Klimatisierung zu ermöglichen. Gut zu wissen, dass man mit einer Kombination aus unterschiedlichen Klimatisierungstechnicken den besten Erfolg hat!
Ich bin definitiv damit einverstanden und glaube, dass Kombination aus Klimatisierungstechniken ein großes Thema für die Zukunft sein wird. Technologie wächst und man soll von solchen neuen Techniken profitieren. Ich werde bald eine Ausbildung im Bereich Klimatechnik anfangen und lese gerne zum Thema. Danke für den Beitrag!
Ich wusste gar nicht, dass effiziente RLT-Anlagen die einzusetzenden Mengen von Stoffen mit hohem Treibhauspotential maßgeblich positiv beeinflussen. Interessant, dass Kaltwassererzeuger sich kleiner dimensionieren lassen. Gut zu wissen, dass anhand von kontinuierlich erfassten und in Echtzeit übertragenen Daten eine bedarfsgerechte Regelung von Anlagen für Lüftungstechnik möglich ist.
Super Artikel zum Thema Klimatechnik, vielen Dank! Besonders gefällt mir die Idee verschiedene Kühlungslösungen gemeinsam zu nutzen. Ich denke, dass die Mehrheit der Menschen sich für die Umwelt einsetzen würden, wenn Sie mehr Aufklärung hätten.
Ich wusste gar nicht, dass viele Verordnungen und Richtlinien von dem Problem des Klimawandels abzuleiten sind. Demnach wird es auch in der Kältetechnik über kurz oder lang einen Umschwung geben. Interessant, dass bis 2030 eine Steigerung der Energieeffizienz um mindestens 27 Prozent erreicht werden soll.
Da die Energieeffizienz von Klimageräten immer besser wird, mache ich mir keine Sorgen, eine Klimaanlage zu kaufen. Natürlich sollen wir alle auf die Umwelt achten, aber da es oftmals im Sommer viel zu warm wird, wird eine Klimaanlage sich lohnen. Man muss ein effizientes Gerät finden.
Die Informationen, die Sie hier zum Thema Klimaanlagen mitteilen, sind sehr übersichtlich. Jetzt sollte ich eine bessere Entscheidung treffen können. Meiner Meinung nach sollte man dies immer auf eine gut informierte Weise tun.
Ich will eine Kälteanlage für meine Wohnung kaufen, da es bei mir im Sommer immer zu warm ist. Ich konnte mir gar nicht vorstellen, dass es so viele Anforderungen zu Klimaanlagen existieren. Gut zu wissen, dass die Ansprüche an Energieeffizienz jedes Jahr steigen. Ich werde es beim Auswahl bestimmte beachten.
Danke für diesen Beitrag zu den Herausforderungen in der Kältetechnik. Gut zu wissen, dass es für die Regelung der Hygiene eine spezielle VDV-Richtlinie gibt, durch die alle hygienischen Gesichtspunkte geregelt werden. Ich finde das gut, da dies wichtig ist, damit es zu keinen Problemen im Verdunstungsprozess kommt.
Hallo,
danke für den Beitrag! Recht komplex, gerade für Laien 😉 Sind Sie für Firmengebäude und auch für Privathaushalte zuständig?
Viele Grüße!