Bessere Klimaanlagen: Neuartige Materialien nehmen Feuchte auf

Seite 2: Methoden zum Recycling der Trocknungsmittel

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Eines der größten Hindernisse auf dem Weg zu einer weit verbreiteten Kühlung mit Trocknungsmitteln ist aber die Notwendigkeit einer Methode zum effizienten Recycling der Materialien. Trocknungsmittel sind wie Schwämme – sie können nur eine begrenzte Menge an Wasser aufnehmen, bevor sie "ausgewrungen" oder regeneriert werden müssen. Zusätzlich zu den Teilen, die die Luft trocknen und kühlen, benötigt ein Trockenmittel-Kühlsystem also einen Bereich, der das Trocknungsmittel regenerieren kann, indem er das Wasser in einen anderen Luftstrom abgibt, der wiederum nach außen geleitet wird.

Die meisten Trocknungsmittel können durch Erhitzen regeneriert werden, wodurch Wasser aus dem Material freigesetzt wird. Dieser Schritt kann jedoch sehr energieintensiv sein und erfordert häufig mit fossilen Brennstoffen betriebene Kesselanlagen. Blue Frontier verwendet stattdessen eine Wärmepumpe zur Regeneration des Trockenmittels. Diese erhöht zwar den Energiebedarf, aber während das Kühlsystem an einem heißen Sommertag ununterbrochen laufen kann, kann das Regenerationssystem abends oder nachts laufen, wenn das Stromnetz weniger belastet wird und die Strompreise niedriger sind, so Tilghman. Durch die Kompensation der Regeneration könnte das System von Blue Frontier dazu beitragen, den Spitzenstrombedarf um 80 bis 90 Prozent zu senken.

Andere Start-ups versuchen, den Bedarf an Wärme für die Anlagen ganz loszuwerden. Das in Boston ansässige Unternehmen Zephyr hofft, mit Hilfe von Membranen Wasser aus flüssigen Trocknungsmitteln herausfiltern zu können, um diese zu recyceln, ähnlich dem Verfahren, mit dem in Entsalzungsanlagen Salz aus dem Wasser gewonnen wird. Zephyr hat im Juli Teile seines Systems vorgeführt und plant, noch in diesem Jahr einen vollständigen Prototyp eines Kühlsystems im Labormaßstab zu bauen. Laut Jacob Miller, Mitbegründer und Chief Technology Officer von Zephyr, könnte sein Trocknungsmittel-Kühlsystem etwa 45 Prozent weniger Strom verbrauchen als die besten Dampfkompressions-Klimageräte, die derzeit auf dem Markt sind. Blue Frontier hat schon zwei Demonstrations-Kühlsysteme in Betrieb, eines in Florida und eines in Kanada, und das Unternehmen plant, Ende 2023 und 2024 mehrere Dutzend weitere zu installieren, so Tilghman.

Beide Start-ups konzentrieren sich zunächst auf Systeme für größere gewerbliche Gebäude, aber in der Folge könnten die Systeme auch für Häuser und sogar einzelne Wohnungen angepasst werden, so Tilghman. Die ersten Systeme von Blue Frontier werden anfangs teurer sein als bestehende Klimaanlagen, fügt er hinzu, doch sollten sie dies innerhalb von drei bis fünf Jahren durch Energieeinsparungen wieder wettmachen können.

Der Zugang zu effizienter Kühltechnologie könnte entscheidend dazu beitragen, dass mehr Menschen in einer sicheren Umgebung leben und arbeiten können, ohne dass die Stromnetze überlastet werden. "Wenn man sich die Erwärmung der Welt ansieht, die Art und Weise, wie die Temperaturen steigen, müssen die Menschen Zugang zu einer solchen Kühlung haben", sagt Kalanki vom Rocky Mountain Institute. "Es ist nicht nur eine Frage des Temperaturkomforts oder der Produktivität, sondern auch eine Frage der Gerechtigkeit."

(jle)