Kühlung durch Wärme (updated)

Wer aufgrund der Überschrift einen technischen Widerspruch im Folgenden vermutet, liegt leider falsch. Die Kühlung von Gebäuden, Waren oder Lebensmitteln erfolgt sehr häufig über die Nutzung „wärmerer“ Energiequellen. Jeder Kühlschrank funktioniert nach diesem Prinzip, wenn er die niedrigen Temperaturen in seinem Inneren mit Hilfe einer Wärmepumpe erzeugt. In der Überschrift steckt also kein Widerspruch. Paradox wird es allerdings, wenn man sich vor Augen hält, wie viel Energie man beim Einsatz einer Wärmepumpe – sei es zur Kühlung, sei es zur Erwärmung – ungenutzt an die Umwelt abgibt. Die Ineffizienz werden wir uns nicht mehr lange leisten können.

Denn mit China und Indien stehen schon zwei Länder in den Startlöchern, deren Bewohner in den kommenden Jahren unvorstellbare Mengen an Energie für Kühlung und Erwärmung benötigen werden. Mittelfristig wird durch den technischen und sozialen Fortschritt alleine in diesen beiden Ländern mit einer Verdreifachung der weltweit notwendigen Kühlleistung gerechnet. Und hier sind die Auswirkungen einer möglichen globalen Erwärmung noch gar nicht berücksichtigt.

Ein Beispiel, dass den aktuellen Status verdeutlicht:
Werden heute auf unserer Erde zwei Schweine geschlachtet, kommt nur das Fleisch eines der beiden auf unsere Teller. Das andere verdirbt auf dem Weg vom Stall zum Teller, da es nicht ausreichend gekühlt werden kann. Diese Verschwendung ist inakzeptabel, wenn in Zukunft auch die Einwohner der sogenannten Schwellenländer nach Nahrung verlangen.

Es muss also entweder mehr Energie erzeugt werden, oder es muss die erzeugte Energie effektiver eingesetzt werden… was uns wieder zur Ineffizienz von Wärmepumpen zurückführt. Aber was ist eigentlich eine Wärmepumpe? Wie funktioniert sie? Wie effektiv arbeitet sie? Und welche Möglichkeiten der Optimierung gibt es für die Zukunft, sowohl energetisch als auch ökologisch?

Antworten zu diesen und vielen anderen Fragen werde ich in den kommenden Tagen in weiteren Beiträgen geben. Also, wir sehen lesen uns!

Update: Wie der Verband Deutscher Maschinen- und Anlagenbau e.V. (VDMA) jetzt als Ergebnis einer Untersuchung veröffentlicht hat, betrug der Anteil der erzeugten Kühlenergie in Deutschland am gesamten Primärenergieverbrauch knapp 7% und am gesamten Stromverbrauch rund 14%. Die jeweilige Anteile: Haushaltskälte (28%), Klimatisierung (27%), Industrie (12%), Supermärkte (10%), Nahrungsmittel (8%), Gewerbe (6%). Insgesamt ist der Bedarf an Kühlenergie in den letzten 10 Jahren um ein Prozent gestiegen, wobei der Hauptschuldige die Fahrzeugkühlung war. Einen erfreulich großen Rückgang von etwa 25% gab es im Bereich Haushaltskälte.