Es war sehr heiß in der vergangenen Woche. Und jedes Jahr bei Hitze wird das Netz von Betrügern und den Söhnen Münchhausens mit Werbung geflutet. Bestimmt haben Sie in den vergangenen Tagen Werbung für Klimageräte gesehen, die ohne Abluftschlauch auskommen. Klimaanlagenhersteller hassen diesen Trick! Kein Durchbruch, trotzdem kalt, 179 €, jetzt zuschlagen. Oder?
Ein Plädoyer für naturwissenschaftliche Grundbildung. Meine Mutter kam letzte Woche auf mich zu und fragte, ob ich so ein Gerät kaufen könne. Nach kurzer Verwunderung kam die Erkenntnis: Sie kann es nicht verstehen. Und dann fällt sie auf Betrüger herein.
Kurzfassung: Das ist Betrug, die Verkäufer gehören wegen unlauterer Geschäftspraktiken angezeigt. Das kann nicht funktionieren.
Langfassung: Eine Klimaanlage ist im Endeffekt ein Kühlschrank, nur ziemlich groß. Was viele nicht verstehen: Man kann Kälte nicht erzeugen, das geht nicht. Man kann Wärme tauschen, bewegen und einem Volumen entziehen – und dann wird es kalt, sehr kalt. Eiskalt.
Genau das macht ein Kühlschrank: Er entzieht der Luft im Kühlschrank die Wärme und führt sie nach außen ab. Kalt im Kühlschrank, warm am Kühlschrank. Eine Klimaanlage funktioniert genauso: Sie entzieht der Raumluft die Wärme und führt sie nach draußen ab. Wärme ist eine Form von Energie. Energie kann nicht vernichtet werden, das widerspricht dem ersten Hauptsatz der Thermodynamik. Aber Energie kann bewegt werden. Und dann wird die Raumluft kalt. Eine Klimaanlage ist genau genommen ein Wärmetauscher.
Aber: Die Energie muss irgendwo hin – und deshalb führt man sie in die Umwelt, nach draußen.
ABER MEINE KLIMAANLAGE LÄUFT MIT KALTEM WASSER!
Die sind auch völliger Quatsch. Das Prinzip der Verdunstungskühlung (adiabatische Kühlung) funktioniert, aber nicht so, wie diese Geräte arbeiten. Sie befeuchten die Luft und führen sie mit einem Ventilator über eine zuvor befeuchtete Fläche. Hierbei verdunstet Wasser. Für diese Verdunstung ist Energie notwendig – und genau diese Energie liefert die Wärme der Raumluft. Das Ergebnis: eine kühle Brise. Derselbe Effekt wird erreicht, wenn man schwitzend vor einem Ventilator steht.
Also Ziel erreicht? Nein. Die für die Verdunstung notwendige Wärme wird in latente Wärme umgewandelt und im Wasserdampf gebunden. Die fühlbare (spürbare) Temperatur sinkt, der Energieinhalt der Raumluft bleibt dabei nahezu konstant – die Wärme ist nicht weg, sie steckt jetzt nur im Dampf statt in der Lufttemperatur. Ventilator und Pumpe geben sogar noch ihre elektrische Verlustleistung als Wärme ab, der Raum wird also streng genommen minimal wärmer, nicht kälter.
Entscheidend ist aber, was mit dem Menschen passiert. Der Körper gibt seine Wärme bei Hitze ganz überwiegend über die Verdunstung von Schweiß ab – also latent, nicht über die reine Erwärmung der Luft. Wie gut das funktioniert, hängt nicht von der Temperatur ab, sondern vom Wasserdampf-Partialdruckgefälle zwischen der gesättigten Haut und der Umgebungsluft. Je trockener die Luft, desto größer dieses Gefälle, desto besser verdunstet der Schweiß, desto effektiver kühlt der Körper sich selbst.
Und genau hier zerstört das Gerät seinen eigenen Zweck: Es pumpt Feuchtigkeit in die Raumluft. Der Dampfpartialdruck der Luft steigt, das Gefälle zur Haut schrumpft, die Schweißverdunstung wird gedrosselt. Der Körper wird seine Wärme schlechter los. Das Ergebnis ist nicht Kühlung, sondern Schwüle – derselbe Effekt, der einen tropischen Sommerabend bei 28 °C unerträglicher macht als einen trockenen bei 32 °C. Die kühle Brise täuscht für ein paar Minuten, das schwüle Klima bleibt für den Rest der Nacht.
Es gibt große industrielle adiabatische Kühlanlagen, und die funktionieren ausgezeichnet – allerdings nach einem grundlegend anderen Prinzip. Sie führen die Feuchtigkeit niemals in den Nutzraum. Bei der indirekten adiabatischen Kühlung wird ein separater Luft- oder Wasserstrom durch Verdunstung heruntergekühlt und kühlt über einen Wärmetauscher den eigentlichen Zuluftstrom, ohne ihn zu befeuchten; die feuchte Abluft wird nach draußen geleitet. Bei sorptionsgestützten Anlagen (DEC) wird die Luft zuerst mit einem Sorptionsrad entfeuchtet und erst danach adiabatisch gekühlt. In beiden Fällen kommt im Raum trockene, kühle Luft an. Genau das leistet das 179-Euro-Gerät im geschlossenen Schlafzimmer nicht: Es befeuchtet den Raum, den es kühlen soll, und sättigt ihn mit jeder Minute weiter auf.
Zwei Kernbotschaften:
- Wenn Sie mitbekommen, dass irgendwo Münchhausen eine Klimaanlage verkaufen will, stellen Sie sicher, dass er den Ritt auf der Kanonenkugel ohne das Geld anderer antritt.
- Kaufen Sie Klimaanlagen! Der Leistungsbedarf einer Klimaanlage korreliert nahezu ideal mit der PV-Leistung, die tagsüber oft im Überschuss vorhanden ist.
Und: Kälte funktioniert so wie ein Speicher. Laden Sie diesen Speicher, wenn die notwendige Energie im Überschuss vorhanden ist.