Freikühlung

Freikühlung bezeichnet Verfahren der Gebäudekühlung, bei dem die Kühlung überwiegend oder vollständig mittels der Umgebungsluft oder durch Wärmetausch mit der Außenwelt erfolgt, um den Bedarf an mechanischer Kälte zu reduzieren. Ziel ist es, bei geeigneten Außentemperaturen den Energieverbrauch der Klimaanlage zu senken.

Bei der direkten Freikühlung wird Außenluft direkt in die Klimaanlage oder über Kühlregister in den Innenraum geführt, sodass der Wärmeabtransport ohne oder mit reduzierter Nutzung der Kältemaschine erfolgt. Die Anlage arbeitet nur dann, wenn die Außentemperaturen geeignet sind und die Luftqualität passt.

Bei der indirekten Freikühlung erfolgt der Wärmeübergang zwischen Außenluft und einem Sekundärmedium (z. B. Wasser oder einer geschlossenen Kältemittel-Schleife) über einen Wärmeübertrager. Der Innenraum wird dann über das gekühlte Sekundärmedium bedient, ohne dass Außenluft direkt in den Innenraum gelangt. Dadurch lässt sich auch die Feuchtekontrolle besser steuern.

Die Freikühlung wird üblicherweise über eine Economizer-Logik gesteuert, die sich an der Außentemperatur, Feuchte bzw. Enthalpie der Luft orientiert. Sie kommt vor allem bei kühleren oder milden Sommer-/Herbstperioden zum Einsatz; bei heißem oder sehr feuchtem Wetter ist der Nutzen begrenzt.

Vorteile sind Energieeinsparungen, eine geringere Last der Kompressionskühlung, niedrigere Betriebskosten und potenziell geringere CO2-Emissionen. Freikühlung kann zudem die Lebensdauer der primären Kälteanlage verlängern und deren Verfügbarkeit erhöhen.

Zu beachten sind Klimaabhängigkeit, Feuchtigkeits- und Kondensationsrisiken, Luftqualität und Wartungsaufwand. Die Wirtschaftlichkeit hängt von Außentemperaturprofil, Gebäudenutzung und Anlagenauslegung ab. Eine adäquate Filterung, Sensorik und eine geeignete Regelung sind erforderlich.

Typische Anwendungsbereiche sind Rechenzentren, Bürogebäude, Industrieprozesse und andere Infrastrukturen, in denen ausreichend kühle Außenluft verfügbar ist und die Kühlung signifikant entlastet werden kann.

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