Solare Kühlung Wenn die Sonne kalt macht

Klimaanlagen sind an heißen Sommertagen ein Segen - wenn sie nicht teuer und umweltschädlich wären. Nun drängt die Solarindustrie in den Markt und will ganze Gebäude mithilfe von Sonnenkraft kühlen. Das ist zwar ökologisch wertvoll, doch bis die Anlagen wirtschaftlich arbeiten, kann es noch Jahre dauern.

Hamburg - Nie kann es das Sommerwetter uns recht machen. Bei gemäßigten Temperaturen schimpft ein jeder auf die herbstlichen Zustände, zu viel Sonne verursacht Müdigkeit und sinkende Leistungsfähigkeit. Wohl denen, die in diesem Fall das Knöpfchen der Klimaanlage drücken und den Raum runterkühlen können. Doch die Wunschtemperatur hat ihren Preis. Die Geräte fressen teuren Strom und erhöhen den Ausstoß umweltschädlicher Gase, obendrein machen gerade ältere Geräte Lärm.

Eine Alternative zu den klassischen Klimaanlagen sind solare Kühlungsmethoden. Dabei wird eben jene Energiequelle genutzt, die das Problem verursacht: Die Sonne scheint dann, wenn wir uns nach Kälte sehnen. Durch ausgeklügelte Technik wird die Hitze in Kälte verwandelt. Dadurch bedarf es keiner großen Speicherkapazitäten.

Grundsätzlich gibt es zwei Arten, um der Sonne Kälte zu entlocken: Auf der einen Seite können klassische Klimaanlagen mit Strom aus der Solarzelle versorgt werden. Zum anderen ist Sonnenwärme aber auch direkt nutzbar, etwa in Form sogenannter Adsorptionskältemaschinen. Dabei wird Wasser mithilfe der Sonne aufgewärmt. Mit dieser Hitze wird ein poröser Festkörper erwärmt, der dadurch Wasserdampf abgibt. Dieser verflüssigt sich durch die Abkühlung und verdampft dann wiederum - eine Art Pumpe, die ohne mechanische Energie betrieben wird. Der Kühlungseffekt entsteht, indem der Umwelt beim Verdampfen Wärme entzogen wird.

"Wir verwenden Silikagel als Festkörper, der den Wasserdampf ansaugt. Das muss man sich wie extrem poröses Glas vorstellen, das viel Dampf aufnimmt und speichert", sagt Walter Mittelbach, Chef der Firma Sortech. Das 23-Mann-Unternehmen mit Sitz im sachsen-anhaltinischen Halle an der Saale stellt Adsorptionskältemaschinen im kleinen bis mittleren Leistungsbereich her.

Das ist ein Novum in der Branche. "Kältemaschinen gibt es schon seit etlichen Jahren, bis vor Kurzem waren sie aber nur für den großen Kältebedarf in der Industrie geeignet. Das wollten wir ändern", sagt der ehemalige Fraunhofer-Forscher Mittelbach, der Sortech 2002 als Ausgründung des Forschungsinstituts ins Leben rief. Es folgten sechs Jahre, in denen sich das Unternehmen ausschließlich mit der Entwicklung des kleinen Kälteerzeugers befasste. "Das war natürlich nur mithilfe von Fördergeldern möglich", betont Mittelbach.

15 bis 20 Jahre Amortisationsdauer

Im vergangenen Jahr konnte der studierte Physiker endlich mit der Markteinführung loslegen. Mittlerweile befinde sich die Anzahl der verkauften Geräte im "oberen zweistelligen Bereich". Doch Gewinne sind bisher nicht drin. "Damit rechnen wir in zwei bis drei Jahren."

Der Wille, für die Wohlfühltemperatur viel Geld auszugeben, ist begrenzt. "Klimatisierung wird in unserer Gesellschaft noch als großer Luxus angesehen", sagt Christian Dötsch, Leiter des Geschäftsfelds Energiesysteme beim Fraunhofer-Institut für Umwelt-, Sicherheits- und Energietechnik (Umsicht). "Daran wird gerade in Krisenzeiten zuerst gespart."

Zumal sich Experten und Hersteller einig sind, dass die Technik bisher - zumindest für Privathaushalte - nicht wirtschaftlich ist. Die Investitionskosten sind enorm. "Bei einer kleinen Maschine mit einer Kälteleistung von sieben Kilowatt muss man ungefähr mit 4500 Euro Investitionskosten pro Kilowatt rechnen", sagt Uli Jakob, Vorstandsmitglied des Verbands für Sorptionskälte "Green Chiller". Ein Haushalt muss folglich knapp 32.000 Euro berappen, um der Sonne Kälte abzuzapfen. Für die Betriebskosten ist derzeit mit Preisen zwischen 20 und 30 Cent pro Kilowattstunde zu rechnen. Kälte aus einer klassischen Klimaanlage kostet mit 10 bis 15 Cent nur etwa die Hälfte.

Jakob rechnet bei einer kleinen Anlage mit einer Amortisationsdauer von 15 bis 20 Jahren. "Im Wohnungsbau ist die solare Kühlung sicher noch nicht wirtschaftlich." In der Industrie und bei größeren Bürogebäuden könne sich eine Maschine aber nach drei bis acht Jahren rentieren, so der Green-Chiller-Vorstand.

Sieben Firmen und zwei Forschungsinstitute haben sich dem Verband angeschlossen. Sie tragen Namen wie Solarnext oder eben Sortech und sind allesamt kleine oder mittelständische Unternehmen. Große Firmen sucht man in der Branche wegen des frühen Entwicklungsstadiums der Ökoklimaanlagen vergebens.

"Kältebedarf ist nicht groß genug"

Die Hersteller setzen zumeist auf Trendsetter, die den hohen Preis in Kauf nehmen, weil sie der Umwelt oder ihrem Image etwas Gutes tun wollen. Neben den hohen Kosten steht der Effizienz aber auch die niedrige Sonnenscheindauer in Deutschland im Wege. "Der Kältebedarf ist nicht groß genug, damit sich das Geschäft lohnt", sagt Fraunhofer-Forscher Dötsch.

Verbandsvorstand Jakob schätzt den Anteil der exportierten Anlagen auf 50 Prozent, Tendenz steigend. "Am Anfang steht für die Hersteller der heimische Markt", so Jakob, "aber die Zukunft liegt im Ausland, vor allem in Südeuropa." Das Bayerische Zentrum für Angewandte Energieforschung (ZAE Bayern) hat errechnet, dass die weltweite Klimatisierungsleistung zwischen 2001 und 2006 jährlich um 15 Prozent gestiegen ist.

Doch der Wunsch nach wohltemperierten Räumen wächst auch hierzulande. Neben dem Trend zu verglasten Gebäudehüllen ist dafür auch die steigende Zahl von elektrischen Geräten wie Servern verantwortlich, die in Gebäuden zusätzliche Wärme abgeben.

Derzeit gibt es europaweit etwa 400 regenerative Klimaanlagen, schätzt Jakob, circa ein Drittel davon steht in Deutschland. Spanien folgt mit einem Anteil von 25 bis 30 Prozent erst auf Platz zwei. "Umweltfreundliche Klimatisierung hängt eben nicht nur von hohen Temperaturen ab", so Experte Dötsch, "sondern auch von Reichtum und Ökobewusstsein."

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