Verdunstungskühlung

Verdunstungskühlung ist ein Verfahren zur Abkühlung von Luft und Prozessen, das die Verdunstung von Wasser ausnutzt. Durch Verdampfungswärme wird die Lufttemperatur gesenkt, bis sie die Nasskugeltemperatur erreicht. Das Verfahren wird in der Gebäudetechnik, in der Industrie und in Kühlsystemen eingesetzt, um den Energieverbrauch herkömmlicher Kälteanlagen zu reduzieren.

Prinzip: Bei direkter Verdunstung strömt Warmluft durch einen feuchten Kontaktkörper (z. B. einen Filter oder ein Pad). Wasser verdampft und entzieht der Luft Wärme. Die Luft kühlt ab und erhöht zugleich ihre relative Feuchte. Das erreichbare Temperaturziel entspricht der Nasskugeltemperatur der Eingangsluft. Bei indirekter Verdunstung wird Wärme über einen Wärmetauscher auf eine separate Wasserkühlung übertragen; die Luft bleibt unbefeuchtet, während die Kühlung in einem separaten Kreislauf erfolgt.

Varianten: direkte Verdunstung (Luft wird befeuchtet), indirekte Verdunstung (Luftfeuchte bleibt unverändert), sowie kombinierte Systeme, die beide Prinzipien nutzen.

Anwendungen: Raum- und Prozesskühlung in Gebäuden, Kühlanlagen in Industriebetrieben, Kälteerzeugung in Kühltürmen, Klimatisierung von Rechenzentren in trockenen Regionen sowie Beheizung bzw. Gewächshauskühlung.

Vor- und Nachteile: Vorteile sind Energieeinsparungen und geringere Betriebskosten, insbesondere bei trockenen Außenbedingungen. Nachteile sind eine erhöhte Luftfeuchtigkeit, Wasserverbrauch, Bedarf an Wasseraufbereitung und Wartung, Risiko von Legionellenbildung, Mineralisation und Biofilmen, sowie reduzierte Effektivität bei hohen Luftfeuchtgraden.

Umwelt- und wirtschaftliche Leistungsfähigkeit hängen von Klima, Wasserverfügbarkeit und Systemdesign ab. Verdunstungskühlung wird oft als Vorstufe oder Ergänzung zu mechanischen Kälteanlagen eingesetzt.