Mit Software gegen zu hohe Stromkosten bei Gebäuden
Ein US-Forscherteam hat eine Software entwickelt, mit der sich die Stromkosten zur Kühlung von Gebäuden um bis zu 40 Prozent senken lassen.
Ein Forscherteam um den Ingenieur James Braun an der Purdue-Universität hat eine Software entwickelt, mit der sich die Stromkosten zur Kühlung von Gebäuden in den Sommermonaten um bis zu 40 Prozent reduzieren lassen. Die Ergebnisse des Projekts werden in der Oktober-Ausgabe des "International Journal of Heating, Ventilating, Air-Conditioning and Refrigerating Research" veröffentlicht.
Normalerweise schalten Firmen ihre Klimaanlagen aus, sobald die letzten Angestellten und Arbeiter das Gebäude verlassen haben. "Doch dadurch wird das enorme thermische Speicherpotenzial der Gebäude nicht ausgenutzt", erklärt Braun. Seine Software optimiert jetzt erstmals die bereits bekannte Technik des "Vor-Abkühlens" von Gebäuden: Da Klimaanlagen an heißen Sommertagen tagsüber gegen die Hitze arbeiten müssen, verbrauchen sie nicht nur viel Strom, sondern die Firma muss auch den teuren Tag-Tarif der Stromwerke bezahlen, der bis zu fünfmal so hoch ist wie beim Nachtstrom. Dies hat seinen Grund nicht zuletzt in den Engpässen bei der Energieversorgung in manchen Gegenden der USA. Beim Vor-Abkühlen dagegen werden die Klimaanlagen am Ende des Arbeitstages auf Stark Kühlen und erst kurz vor Arbeitsbeginn wieder auf Normal gestellt, sodass sich die Gebäudewände und damit auch die Luft im Gebäude über Nacht abkühlen. Hierzu kann der billigere Nachtstrom benutzt werden. Am Tag verbraucht die Klimaanlage auf Grund der vorgekühlten Wände dann weniger Strom.
Untersuchungen haben jedoch ergeben, dass eine falsche Anwendung dieser Technik auch kontraproduktiv sein und zu höheren Energiekosten führen kann. Das von Braun entwickelte Programm analysiert nun für ein spezifisches Gebäude unter Berücksichtigung dessen Größe, der Bauart, dem vorhandenen Klimaanlagen-System, der örtlichen Wetterverhältnisse und anderer Faktoren die beste Strategie, unter anderem die optimale Einstellung der Temperatur beim Vor-Abkühlen, und errechnet in einer Simulation, wie viel Stromkosten sich dadurch für dieses Gebäude einsparen lassen. Leider macht die Software keinerlei Aussage darüber, ob – und wenn ja wie viel – Energie sich dadurch einsparen ließe, statt nur die Stromkosten für die Gebäudebetreiber zu senken.
Getestet wurde die Software in Boston, Chicago, Miami, Phoenix und Seattle. In Chicago errechneten die Forscher für ein vierstöckiges Bürogebäude die optimale Vor-Abkühlung, mit dem Ergebnis, dass dadurch die Stromkosten während der heißen Sommermonate um 41 Prozent gesenkt werden konnten. "Solche signifikanten Einsparungen konnten wir mit Ausnahme von Seattle in allen getesteten Orten erreichen", meint Braun. In Seattle gibt es im Gegensatz zu den anderen Testorten keine Strom-Kapazitätsprobleme, weswegen ganztätig nur ein Tarif gilt.
Allerdings untersuchte Braun in seiner Studie nur die Möglichkeit, die Gebäudewände mittels der Klimaanlage über Nacht abzukühlen. Noch weitaus größere Einsparungen, so vermutet der Ingenieur, wären jedoch möglich, wenn stattdessen durch Einlassschlitze im Gebäude die kalte Luft der Nacht in das Gebäude fließen könnte, zumindest in solchen Gegenden, wo die Nachttemperaturen wesentlich unter denen des Tages liegen. Erst dann dürften sich mit der Methode nicht nur Stromkosten, sondern auch wirklich Energie einsparen lassen. (Andreas Grote) / (jk)
