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29. November 2017 Autor: Prof. Helmut E. Feustel

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Projektierung von Komfortklimaanlagen für den Sommerzustand: Feuchte ist wichtiger als Temperatur

Während bei der Komfortklimatechnik der Auslegungszustand für die Raumluft durch das Behaglichkeitsfeld gut beschrieben ist, gibt es in der Literatur kaum Hinweise auf Parameter für den sommerlichen Außenluft-Auslegungszustand für den Luftkühler. Und dabei spielt neben der Temperatur die Außenluftfeuchte eine entscheidende Rolle.

Vorbemerkung der Redaktion
Zur Auslegung von Komfortklimaanlagen im Hinblick auf Luftvolumenströme, Kühlleistungen, Temperaturen und Feuchten gibt es eine Vielzahl an gängigen Regeln der Technik. Doch wenn ein Fachplaner auf Basis der Kühllastberechnung die Leistung des Luftkühlers im RLT-Gerät und die Leistung des Kaltwassererzeugers bestimmt und dabei nur die Empfehlungen zu t,x-Korrelationen zum Beispiel aus der VDI 4710 oder der DIN 4710 berücksichtigt, reicht das nicht aus: Bei einem Gewitterzustand (moderate Temperatur, hohe Außenluftfeuchte) werden die Kühlleistungen zu gering sein, um auch bei diesem Fall den gewünschten Zuluft- und Raumluftzustand sicherstellen zu können. Wie Beispiele im nachfolgenden Fachbeitrag verdeutlichen, können bei gleicher Enthalpie der Außenluft beim Zustand "normaler Sommertag" und "Gewittertag" die zur Luftkühlung und Entfeuchtung benötigten Leistungen um mehr als 40 % voneinander abweichen. Daraus folgt, dass die Leistung einer für einen normalen Sommertag ausgelegten Kälte- und Klimaanlage beim Zustand Gewitter keine Chance hat, die gewünschte Zuluftfeuchte und Temperatur sicherzustellen. Dadurch wird in den Räumen die Feuchte (Schwüle) ansteigen und die Behaglichkeit negativ beeinflusst. Für eine hohe Sicherheit zur Vermeidung thermischer Unbehaglichkeit ist daher zu empfehlen, die Luftkühler einer Klimaanlage stets auf den Gewitterfall zu dimensionieren.

Ein kurzer Blick zurück

Vor einigen Jahrzehnten galt die Regel, dass man zur Anlagenauslegung für den Sommerfall in Deutschland mit nur zwei Klimazonen auskommt: eine Klimazone für das Binnenland mit einer Maximaltemperatur von 32 °C und eine Klimazone für die Küstengebiete mit 29 °C. Bezüglich der maximalen Außenluftfeuchte wurde in der Fachliteratur berichtet, dass diese für mitteleuropäische Verhältnisse „mit 12 g/kg trockener Luft“ anzusetzen sei (Raiß, 1970 /1/). Dies entspricht für das Binnenland einem Außenluftzustand von 32 °C bei 40 % relativer Feuchte. Woher dieser Ansatz kommt, ist in der 2006 erschienenen Veröffentlichung von Albers und Eyrich /2/ beschrieben. Für die Gäste zur Feier der "Vertrauenspreise der LüKK" der cci Dialog GmbH in Karlsruhe (Oberrheingraben) ist die These von den zwei Klimazonen für ganz Deutschland nur schwer nachzuvollziehen. Bei der Feier am 22. Juni 2017 waren in Karlsruhe Temperaturen von über 37 °C bei extrem hoher Luftfeuchte zu ertragen.

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Artikelnummer: cci62949

Kommentare (2):

Danke für den interessanten Artikel. Den Luftkühler grösser zu dimensionieren ist unserer Ansicht nach aber nur eine Variante. Eine clevere Lösung in diesem Zusammenhang wäre ein Enthalpie-Wärmetauscher mit feuchteübertragender Membran anstatt einer Standard-WRG aus Aluminium. Eine ineffiziente und teure Überdimensionierung des Luftkühlers würde vermieden, und die Energieeinsparung ist nicht nur bei Gewittersituationen gegeben.
Peter Müller 01.12.2017
Sehr interessanter Bericht, vielen Dank! Die Betrachtung ist besonders für Anlagen interessant, die 24/24 h, unter allen klimatischen Bedingungen betrieben werden. Ich bin mal gespannt, ob dies in den Planungen und Anlagenauslegungen berücksichtigt werden wird.
Georg Tale-Yazdi 02.12.2017

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