Klimaanlagen arbeiten bisher vergleichsweise ineffizient. Viel der bezogenen Energie der Anlagen verschwenden sie dadurch, dass die Klimaanlage die Luft trocknet. Die Trocknung lässt sich in Klimaanlagen nach heutigem Funktionsprinzip nicht vermeiden. Sie pumpen ein Kältemittel in einem Kreislauf durch einen Wärmetauscher. Dabei nehmen die Anlagen die Innenluft auf und geben sie nach außen ab. Dass dabei auch Feuchtigkeit entzogen wird, kann man nicht vermeiden. Denn kalte Luft ist nicht imstande so viel Wasser aufzunehmen wie warme Luft. Allerdings ist es besonders ineffizient, die Luftfeuchtigkeit so einzufangen. Beim Entfernen von einem Gramm Wasser aus der Luft werden 2.500 Joule freigesetzt. Um sich vorzustellen, wie unnötig viel Energie dabei verloren geht: 2.500 Joule entsprechen der Geschossenergie von Revolvermunition.
Klimaanlage dank smartem Verfahren 90 Prozent effizienter
Dieses Problem brachte ein Unternehmen darauf, eine alternative Möglichkeit zu finden, das Entfeuchten effizienter zu gestalten. Das Unternehmen Montana Technologies hat dieses Prinzip nun in Klimaanlagen mit Airjoule umgesetzt. Bevor man das Klimatisierungssystem mit seiner eigentlichen Aufgabe beginnen lässt, schaltet man ein weiteres Gerät davor. Dieses füllt man mit einem Trocknungsmittel, dem sogenannten Metal Organic Framework. Die Materialien können Feuchtigkeit in großen Mengen aufsaugen.
Ein Beispiel dafür kennt jeder, der schon einmal ein Paar Schuhe oder Elektrogeräte ausgepackt hat. Siliziumdioxid liegt diesen häufig in Päckchen mit Kugeln bei, die den Inhalt vor Feuchtigkeit schützen sollen. Durch dieses Prinzip erreicht die bereits getrocknete Luft die eigentliche Klimaanlage. Verglichen mit bisherigen Luftentfeuchtungsverfahren gestaltet sich dieses 90 Prozent effizienter. Noch ist jedoch unklar, wie viel Energie langfristig benötigt wird, um das Metal Organic Framework zu erhalten. Das Unternehmen will dabei keine eigenen Klimaanlagen auf den Markt bringen, sondern mit Herstellern von Klimatisierungsunternehmen direkt zusammenarbeiten. Dadurch könnten nicht nur Klimaanlagen einer Marke von der Errungenschaft profitieren, sondern künftig viele Klimaanlagen durch die nützliche Komponente ergänzt werden.
Sommerhitze nimmt in den kommenden Jahren tendenziell zu
Montana Technologies ist jedoch keineswegs die einzige Firma, die an einer Lösung arbeitet. Auch das Konkurrenzunternehmen Blue Frontier versucht sich an eigenen Technologien. Dabei verfolgt man den Ansatz, das Trocknungsmittel direkt in das Kühlsystem zu integrieren, in dem man auf eine Salzlösung setzt. Durch die hohe Konzentration kann sie Feuchtigkeit effizienter aus der Luft ziehen, ähnlich wie bei Airjoule. Im Gerät leitet man den Luftstrom über eine dünne Schicht aus Trocknungsmitteln, um ihr die Feuchtigkeit zu entziehen.
Die getrocknete Luft läuft weiter über das restliche Klimatisierungssystem, direkt in einen sogenannten Verdunstungskühler. Auch diese Methode ist bis zu 80 Prozent effizienter als andere Verfahren. Allerdings barg sie bisher einen nicht zu unterschätzenden Nachteil. Sie funktioniert nur bei trockener Außenluft, weshalb sie an schwülen Sommertagen nicht hilft. Indem Blue Frontiers Methode die Luft jedoch zuerst trocknet, umgeht das Unternehmen dieses Problem. Dadurch sollen die Geräte insgesamt 50 bis 80 Prozent weniger Strom verbrauchen als typische Klimaanlagen. Da unsere Sommer perspektivisch immer heißer werden sollen, sind das wichtige Fortschritte. Denn aktuell sorgt der Einsatz der ineffizienten Klimaanlagen wegen der für uns unerträglichen Temperaturen zugleich dafür, dass diese ansteigen. Allein 3,9 Prozent aller Treibhausgasemissionen sollen von Klimaanlagen stammen.
