Solar-Reports:

Im Sommer kühlen, im Winter heizen: Uniklinikum Freiburg nutzt Sonnenenergie doppelt.

01.08.1999

Die Freiburger Universitätsklinik nutzt seit kurzem solar erwärmtes Wasser zur Kühlung der Zuluft von Laboratorien. Neuartig am bereits erprobten System ist der Einsatz einer Adsorptionskältemaschine in der heißen Jahreszeit in Kombination mit einer Solaranlage. Im Winter dient die Anlage der solaren Heizungsunterstützung. Bisher wurde die Laborluft mit problematischen chemischen Verbindungen wie FCKW- und FKW-Kältemitteln sowie einer beträchtlichen Menge an elektrischer Energie gekühlt. Die neue Anlage spart demgegenüber im Jahr über 30.000 kWh Strom. Darüber hinaus werden mehr als 16 Tonnen CO2-Emissionen vermieden, da die Energieversorgung über Sonnenkollektoren oder mit Wärme aus dem klinikeigenen Blockheizkraftwerk erfolgt.

Kollektorfeld

Kollektorfeld für den thermischen Antrieb der Kältemaschine

(90 Quadratmeter Vakuumröhrenkollektoren)

Quelle: Fraunhofer ISE

Das Klinikum der Albert-Ludwigs-Universität Freiburg will mit der Investition in diese Zukunftstechnologie ein Zeichen setzen und helfen, die neuen Techniken einzuführen. Die Mehrkosten gegenüber einer konventionellen Kühlanlage liegen bei diesem Prototypen bei 700.000 DM. Vom Bundesministerium für Bildung, Wissenschaft, Forschung und Technologie wird das Projekt mit 490.000 DM gefördert. Das Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme (ISE), wo auch weitere Informationen erhältlich sind, beriet während der Planung und begleitet den Betrieb zwei Jahre lang wissenschaftlich, indem es Betriebs- und Klimadaten aufnimmt und auswertet.

Wie kühlt eine Adsorptionskältemaschine?

Wasserdampf wird bei Unterdruck und tiefen Temperaturen (etwa 9°C) verdampft. Diesen Dampf saugt das als Trocknungsmittel bekannte Granulat Silikagel aus dem Verdampfer ab und lagert diesen an (adsorbiert den Dampf). In einem zweiten Schritt wird der Wasserdampf mit Sonnenwärme (etwa 85°C) wieder freigesetzt, der Druck steigt und der Dampf kann bei Umgebungstemperatur (30°C) im Kühlturm wieder verflüssigt werden. Durch ein Drosselventil gelangt das Wasser wieder in den Verdampfer, und der Kreislauf beginnt von vorne. Die thermische Antriebsenergie für die Adsorptionskälte-maschine erzeugen Vakuumröhrenkollektoren mit einer Fläche von 90 m². Zusätzlich verbessern Wärmespeicher die Ausnutzung der Solarwärme. Ein Kältespeicher wirkt als Puffer bei kurzzeitigen Lastschwankungen. In der kalten Jahreszeit erwärmt die Sonnenenergie die Zuluft und hilft so, Heizkosten zu sparen.

Adsorptionskaelteanlage Kaeltemaschine

 

 

Kältemaschine (rechts) und Rückkühlwerk (links)

Quelle: Fraunhofer ISE

"Im Sommer erreichen wir eine solare Deckung des Kältebedarfs von bis zu 52 Prozent, von April bis Oktober durchschnittlich 35 Prozent", erläutert Hendrik Glaser, Betriebsingenieur am Klinikum. Über die Bedeutung des Projekts - nicht nur für die Uniklinik - urteilt Glaser: "Wir wollten einen Anfang machen und damit das Machbare demonstrieren - die gewonnenen Erfahrungen kommen künftigen Projekten zugute!"

Quelle: Fraunhofer ISE. Redaktion Solarserver: Rolf Hug. 20.07.1999

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