Aus heiß mach kalt – so simpel lässt sich die Wirkung einer Absorptionskälteanlage beschreiben. Um das zu erreichen, bedient man sich eines Tricks.
Die Absorptionskälteanlage – kurz: AKA – macht sich eine physikalische Eigenheit zunutze: Der Siedepunkt von Wasser sinkt nämlich, je geringer der umgebende Luftdruck ist. Und das wiederum kann Kälte erzeugen.
Der Trick mit dem Druck
Eine AKA bestehen aus zwei Zylindern. In dem unteren herrscht ein geringer Luftdruck, im oberen ein etwas höherer. Im untereren Zylinder wird das Wasser durchgeleitet, dessen Temperatur weiter sinken soll, um so zum Beispiel eine Raumkühlung zu erreichen. Beim Eintritt hat es zirka 21 Grad, und diese Temperatur reicht aus, um das Kühlmittel im Niederdruckbehälter (ebenfalls Wasser) zum Verdampfen zu bringen und dabei Wärme an das Kühlmittel abzugeben. Das um rund fünf Grad heruntergekühlte Wasser steht nun zur Verfügung, um zum Beispiel das Raumklima zu senken.
Doch was passiert mit dem verdampften Kühlmittel im unteren Zylinder? Hier kommt Lithium-Bromid ins Spiel. Dieses Lösungsmittel fängt den freien Dampf ein, bindet ihn und transportiert ihn über ein Pumpsystem in den oberen Zylinder.
Im oberen Zylinder herrscht nun ein höherer Luftdruck und darum wird auch eine entsprechend hohe Temperatur benötigt, um das Wasser aus Gemisch mit dem Lithium-Bromid herauszukochen – hierfür braucht es also Hitze. Dadurch verdampft das Kühlmittel erneut, kondensiert in seiner Reinform ohne das Lösungsmittel und steht wieder bereit für den Einsatz im Niederdruckzylinder.
Der Kreislauf beginnt von neuem.
Wie umweltschonend sind AKAs?
Absorptionskälteanlagen sind im Vergleich sehr umweltfreundlich zu betreiben. Denn herkömmliche Klimaanlagen verdichten Kältemittel meist mechanisch, das geschieht durch Motoren, die entsprechend Strom benötigen. Steigt der Bedarf an Kühlung – zum Beispiel, wenn es im Sommer sehr heiß ist – steigt auch der Stromverbrauch massiv an und Kraftwerke müssen dieser Nachfrage entsprechend nachkommen.
Da bei AKAs jedoch Erdwärme, Solarenergie oder Abwärme genutzt werden können, leisten Absorptionskälteanlagen einen wesentlichen Beitrag zur Nutzung erneuerbarer Energien. Sie belasten das Stromnetz nicht mit Spannungsspitzen und laufen gerade dann gut, wenn draußen stark die Sonne scheint.
Die verwendeten Materialien stellen keine Belastung der Umwelt dar: die AKAs arbeiten mit Wasser als Kühlmittel und dem Salz Lithium-Bromid als Lösungsmittel.