Kühlkreislauf mit passiver Kälteerzeugung durch Strahlungskühlung
Das Experimentiergebäude des Center for Applied Energy Research (CAE) in Würzburg enthält einen Kühlwasserkreislauf zur Kühlung von Apparaturen sowie von Laborräumen mittels Kühldecken. Die Kälteerzeugung erfolgte vorher konventionell mit einer Kompressionskältemaschine mit entsprechend hohem Primärenergieverbrauch. In diesem Projekt wurde das Konzept der passiven Kälteerzeugung durch Strahlungskühlung getestet: Ziel ist die Nutzung von Regenwasser in einer Zisterne als Kalt-(Kühl-)wasser für Kühlzwecke und Rückkühlung des Regenwassers durch natürliche Abkühlung (Wärmeabstrahlung, Konvektion, Verdunstung) auf flach geneigten Dächern. Für diese "passive Kühlung" ist keine Leistung erforderlich, lediglich mechanische Leistung zum Transport des Regenwassers von der Zisterne auf das Dach. Eine Zisterne dient als Kühlwasserspeicher. Zur Rückkühlung wird das Zisternenwasser nachts über das Dach geleitet, wo über Wärmestrahlung, Verdunstung und Konvektion eine passive Abkühlung erfolgt. Die energieaufwändige Kältemaschine kann somit entfallen. Das Zisternenwasser kann auch als Brauchwasser verwendet werden.
Eckdaten zur Maßnahme
Measure carrier
Maßnahmenträger
Center for Applied Energy Research e.V. (CAE) https://cae-zerocarbon.de/Kooperationspartner
Deutsche Bundesstiftung Umwelt (DBU) (Auftraggeber), Zent-Frenger Gesellschaft für Gebäudetechnik mbH, DS-Plan Ingenieurgesellschaft für ganzheitliche Bauberatung und Generalfachplanung mbHDuration and Financing
Beginn der Umsetzung
Wie hoch waren die (geschätzten) Kosten für die Umsetzung?
84.363,16 (Gesamtsumme des Forschungsprojektes)Erläuterung
Fördermittel der DBUBeteiligung
Wurden neben den Kooperationspartnern andere Personengruppen/Institutionen in die Planung/Umsetzung der Maßnahmen eingebunden?
- Sonstige
- Mitarbeitende des CAE (PhysikerInnen) - Architekt: die Errichtung einer Zisterne ist eine "kleine Baumaßnahme" (Planung, Genehmigung durch Entwässerungsbehörde erforderlich,...)
Ausführung:
- Installationsfirma
Erfolge
Welche Erfolge konnten Sie mit Ihrer Maßnahme erzielen?
Das Konzept der passiven Kühlung hat sich bewährt. Es sollte in weiteren Anlagen getestet werden. Dabei sollte auf kostengünstige, aber solide Anlagentechnik geachtet werden. Zur Optimierung der Güteziffer sollten Pumpen mit gutem Wirkungsgrad eingesetzt werden. Um die Investitionskosten zu senken, sollten Synergieeffekte genutzt werden: z. B. Nutzung der Zisterne als Kältespeicher und als Grauwasserspeicher, Nutzung von vorhandenen Wasserspeichern (Feuerlöschteiche, Sprinkleranlagen,...). Die passive Kühlung ist um so effizienter, je höher die Temperatur des Kühlwassers sein darf. Daher sollte nicht nur an (Büro-)Gebäudekühlung gedacht werden.Erzielt die Maßnahme über Klimaanpassung hinaus positive Nebeneffekte?
- Ja, Klimaschutz: Einsparung von Treibhausgasemissionen oder Entfernung von Treibhausgasen aus der Atmosphäre
- Ja, Natur-, Umwelt- und Ressourcenschutz: z. B. Erhaltung der biologischen Vielfalt, Luftreinhaltung, Gewässerschutz, Ressourceneinsparung
- Ja, wirtschaftliche Leistungsfähigkeit: z. B. Innovation, Erhöhung der Wettbewerbsfähigkeit von Unternehmen oder Regionen
Erläuterung
Reduktion von Treibhausgasemissionen und Energiekosten durch geringeren Energieverbrauch bei der KühlungSchutz von Wasserressourcen durch die doppelte Nutzung des Zisternenwassers als Kühl- und Brauchwasser
Hindernisse
Ansprechperson
Center for Applied Energy Research
Martina Vornberger
Magdalene-Schoch-Straße 3
97074 Würzburg
Deutschland
Ort der Umsetzung
Am Hubland
97074 Würzburg
Deutschland