Adiabate Kühlung (Verdunstungskühlung)

Befeuchtung der Abluft im Lüftungsgerät vor dem Wärmetauscher kühlt die Außenluft ohne aktive Kälteanlage - bis 8 K Kühlleistung 'gratis'.

Wie funktioniert adiabate Kühlung?

Adiabate Kühlung nutzt die Verdunstungskälte von Wasser. In der Lüftungsanlage wird die Abluft aus dem Gebäude vor dem Wärmetauscher befeuchtet. Beim Verdunsten entzieht das Wasser der Abluft Wärme, sie kühlt um mehrere Grad ab. Diese gekühlte Abluft durchströmt anschließend den Rotations- oder Plattenwärmetauscher der Wärmerückgewinnung und kühlt dort die warme Außenluft, bevor diese als Zuluft in die Räume gelangt. Weil die Befeuchtung indirekt in der Abluft erfolgt, bleibt die Zuluft trocken und hygienisch unbedenklich. Strom braucht nur die Befeuchterpumpe mit rund 50 W. Je trockener die Außenluft, desto größer die Kühlwirkung: An Wiener Sommertagen mit 35 bis 50 % relativer Feuchte sind bis zu 8 K Abkühlung erreichbar. Die effektive Energieeffizienz (EER) liegt bei etwa 25, gegenüber 3,5 bei konventioneller Kompressionskälte.

Für welche Gebäude lohnt sich adiabate Kühlung?

Voraussetzung ist eine raumlufttechnische Anlage (RLT) mit Wärmerückgewinnung, in die ein Befeuchtermodul nachgerüstet werden kann. Dazu kommen ein Trinkwasseranschluss und ein Hygienemonitoring gegen Legionellen. Typische Objekte sind Bürogebäude, Schulen und Versammlungsstätten in mäßig feuchtem Klima, wie es in weiten Teilen Österreichs und Deutschlands herrscht. Nicht geeignet sind hochfeuchte Klimazonen, etwa Küstenregionen, weil dort die Luft kaum noch Wasser aufnehmen kann. Eine direkte Befeuchtung der Zuluft ist aus Hygienegründen auszuschließen. Adiabate Kühlung deckt in Übergangszeit und an trockenen Sommertagen 40 bis 70 % des Kühlbedarfs; für Hitzespitzen bleibt eine kleinere Kälteanlage sinnvoll.

Was bringt adiabate Kühlung konkret?

Die Klimaenergie sinkt um 30 bis 60 %. Die Einsparung ergibt sich aus dem adiabat deckbaren Kühlbedarf und der Differenz der Kehrwerte beider EER-Werte. Ein Bürogebäude mit 80.000 kWh/a Kühlbedarf, von dem 50.000 kWh adiabat gedeckt werden, spart rund 12.300 kWh/a Strom und senkt zugleich die Spitzenlast der Kälteanlage. Ein Befeuchtermodul zur Nachrüstung kostet je nach Anlagengröße 5.000 bis 20.000 €. Bei einer Nutzungsdauer von 15 Jahren amortisiert sich die Maßnahme in 5 bis 10 Jahren. Dem Stromvorteil steht ein Wasserverbrauch gegenüber, der im Monitoring mitzuerfassen ist.

Energieträger

Strom (Kompressionskälte) → Strom (Befeuchter) + Wasser

Einsparpotenzial

30-60 % Klimaenergie in Übergangszeit + trockenen Sommertagen

Rechenbeispiel

Ein Bürogebäude wird über eine zentrale Lüftungsanlage mit Rotationswärmetauscher versorgt und hat einen jährlichen Kühlbedarf von 80.000 kWh, den bisher eine Kompressionskälteanlage mit einem EER von 3,5 deckt. In die Abluftseite wird ein Befeuchtermodul nachgerüstet. Bei den Feuchteverhältnissen am Standort lassen sich davon 50.000 kWh pro Jahr adiabat decken, vor allem in der Übergangszeit und an trockenen Sommertagen. Die adiabate Kühlung erreicht einen effektiven EER von 25, da nur die Befeuchterpumpe Strom benötigt. Die Rechnung lautet: E_einsp = 50.000 × (1/3,5 − 1/25) = 50.000 × (0,286 − 0,040) = 12.286 kWh/a. Das Gebäude spart damit rund 12.300 kWh Strom pro Jahr. Zusätzlich sinkt die Spitzenlast der Kälteanlage, sodass diese bei einem späteren Tausch kleiner dimensioniert werden kann.

Investition & Amortisation

Befeuchtermodul Nachrüst: 5.000-20.000 € je nach RLT-Größe · Nutzungsdauer: 15 a · Amortisation: 5-10 a

Anwendbarkeit

Voraussetzungen

Ausschlusskriterien

Typische Objekte

Häufige Fragen

Was ist der Unterschied zwischen direkter und indirekter adiabater Kühlung?

Bei der direkten adiabaten Kühlung wird die Zuluft selbst befeuchtet, was die Raumluftfeuchte erhöht und hygienisch problematisch ist. Bei der indirekten Variante wird die Abluft befeuchtet und gibt ihre Kälte über den Wärmetauscher an die Zuluft ab, die dabei trocken bleibt. In Bürogebäuden und Schulen ist ausschließlich die indirekte Abluftbefeuchtung zu empfehlen.

Wie viel Strom spart adiabate Kühlung?

Adiabate Kühlung senkt die Klimaenergie in Übergangszeit und an trockenen Sommertagen um 30 bis 60 %. Ein Bürogebäude mit 80.000 kWh/a Kühlbedarf, von dem 50.000 kWh adiabat gedeckt werden, spart rund 12.300 kWh Strom pro Jahr. Der effektive EER der adiabaten Kühlung liegt bei etwa 25, weil nur die Befeuchterpumpe mit rund 50 W Strom benötigt.

Was kostet die Nachrüstung adiabater Kühlung in einer Lüftungsanlage?

Ein Befeuchtermodul für die Abluftseite einer bestehenden RLT-Anlage kostet je nach Anlagengröße 5.000 bis 20.000 €. Hinzu kommen Trinkwasseranschluss und Hygienemonitoring. Bei einer Nutzungsdauer von 15 Jahren liegt die Amortisationszeit bei 5 bis 10 Jahren. Die Wirtschaftlichkeit ist umso besser, je höher der bisherige Kühlstromverbrauch und je trockener die Außenluft am Standort.

Funktioniert adiabate Kühlung bei hoher Luftfeuchtigkeit?

Nur eingeschränkt. Die Kühlwirkung hängt davon ab, wie viel Wasser die Abluft noch aufnehmen kann. Bei niedriger Außenfeuchte, etwa 35 bis 50 % im Wiener Sommer, sind bis zu 8 K Abkühlung möglich. In hochfeuchten Klimazonen wie Küstenregionen sinkt die Leistung stark. Für schwülwarme Tage bleibt daher eine konventionelle Kälteanlage als Ergänzung erforderlich.

Welche Hygienevorschriften gelten für adiabate Kühlung in Österreich und Deutschland?

Maßgeblich sind die VDI 6022 zur Hygiene raumlufttechnischer Anlagen und die ÖNORM H 6020 für Lüftungstechnik in Österreich. Sie fordern regelmäßige Kontrolle des Befeuchterwassers, Vermeidung von Stagnation und ein Legionellenmonitoring. Die VDI 3803 beschreibt die technische Auslegung. Die Befeuchtung darf ausschließlich in der Abluft erfolgen, damit keine Aerosole in die Zuluft gelangen.

Verwandte Maßnahmen

Normen & Quellen

Messpunkte in der EDM Toolbox

Temperatursensoren: Außen-T+rH, Zuluft, Abluft vor/nach Befeuchter. Wasser- + Stromverbrauch des Befeuchters. Vergleich Klimaanlagen-Strom mit/ohne Adiabate.

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