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Klimaanlagen : Wo kommt die Kälte in Zukunft her?

  • -Aktualisiert am

Wärme in der Kälte Bild: Science Photo Library

Klimaanlagen verbrauchen viel Strom und sind auf chemische Kältemittel angewiesen, die umweltschädlich oder gefährlich sind. Freiburger Wissenschaftler wollen das ändern.

          Auf langen Reisen schwitzt heute auch im Hochsommer kaum ein Autofahrer. Am Ziel hat er vielerorts das Problem, dass klimatisierte Räume deutlich unter der Wohlfühltemperatur liegen. Kühlschränke in Altbauwohnungen haben die Dimensionen von Kleiderschränken. Kälte jederzeit und überall ausreichend zur Verfügung zu haben ist ein Maß für den Wohlstand, den eine Gesellschaft erreicht. Und der spiegelt sich in der Energie, die für Kälteanlagen aufgewendet wird. In den Jahren von 1990 bis 2016 ist einem Bericht der Internationalen Energieagentur zufolge allein der Energieverbrauch für Raumkühlung um 300 Prozent gestiegen. Bis zum Jahr 2050, so rechnet die Agentur vor, könnte der weltweite Strombedarf für Raumkühlung auf 6200 Terawattstunden steigen, das ist zwölfmal mehr Strom, als in Deutschland insgesamt verbraucht wird. Mehr als die Hälfte des gesamten Bedarfs soll auf nur drei Länder, China, Indien und Indonesien, entfallen.

          Aus Sicht des Umweltschutzes ist aber nicht nur der Energiebedarf ein Problem, sondern auch die Tatsache, dass jede Kälteanlage ein Kühlmittel benötigt, mit dessen Hilfe die Wärme aus dem zu kühlenden Raum abtransportiert wird. Im vergangenen Jahrhundert setzte man dazu Fluorchlorkohlenwasserstoffe (FCKW) ein, die dann aufgrund ihrer ozonschädigenden Wirkung verboten und durch chlorfreie, gleichwohl fluorierte Kohlenwasserstoffe (FKW) ersetzt wurden. Entweichen FKW jedoch in die Atmosphäre, etwa durch Schäden an den Anlagen oder unsachgemäße Wartung, haben sie einen weitaus höheren Treibhausgaseffekt als das verfemte Kohlendioxid. So ist Tetrafluorethan, das als Kältemittel in Autoklimaanlagen eingesetzt wird, 1430 Mal klimaschädlicher als CO2. Deshalb wird der Einsatz von FKW europaweit schrittweise eingeschränkt. Die Ersatzstoffe befinden sich derzeit in der Markteinführung.

          Für Kühlschränke hat sich Isobutan weitgehend durchgesetzt, die meisten Autohersteller setzen dagegen auf eine Fluorverbindung, die unter dem Namen R1234yf bekannt ist. Auch Kohlendioxid selbst ist als Kühlmittel eine Option, muss, weil gasförmig, dafür jedoch unter hohen Druck gesetzt werden – ein Aufwand, den viele Hersteller scheuen. Wie man es auch dreht und wendet: Die meisten flüssigen Kühlmittel sind Chemikalien, die nicht in die Umwelt entweichen dürfen. Viele Ersatzstoffe wie R1234yf sind zudem leicht entflammbar und haben damit eigentlich nichts in Produkten zu suchen, mit denen Laien in Kontakt kommen. Perfekt wäre es, einfach Wasser als Kühlmittel einsetzen zu können, gegebenenfalls gemischt mit etwas Ethanol, um den Gefrierschutz sicherzustellen. Doch Wasser ist als Kältemittel normalerweise nicht sehr effizient und würde den Energieverbrauch weiter in die Höhe treiben.

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