Kältetechnische Anlagen

Planung von Anlagen der Kältetechnik

Kältetechnische Anlagen werden primär zur Raumklima­tisierung, aber auch zur Kühlung von Lebensmitteln und EDV-Anlagen eingesetzt. Sie sind aber auch in vielen industriellen Produktionsprozessen ein fester Bestandteil.  Neben Wärmeversorgungsanlagen ist auch die Kältetechnik ein wesentlicher Baustein in der Technischen Gebäudeausrüstung.

Was sind kältetechnische Anlagen?

Mit kältetechnischen Anlagen bezeichnet man fest installierte Einrichtungen, deren Aufgabe darin besteht, die Temperatur in einem abgegrenzten Bereich unter die Raumtemperatur zu senken. Ortsveränderliche Geräte wie Kühlschränke oder Gefriertruhen zählen nicht als kältetechnische Anlagen, ebenso wenig wie Klimaanlagen.

Diese zählen zur Anlagengruppe 3 der HOAI, Raumlufttechnik, weil sie nicht nur kühlen, sondern die Lufttemperatur und -feuchtigkeit regulieren und zusätzlich reinigen. Je nach der Ausführung können kältetechnische Anlagen sehr viel Energie verbrauchen, vor allem wenn sie ineffektiv arbeiten und zusätzlich überdimensioniert sind. Das kann die Betriebskosten eines Gebäudes enorm in die Höhe treiben.

Welche Systeme gibt es?

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Sie alle aufzuführen, würde den Rahmen dieses Artikels sprengen. Am häufigsten wird für kältetechnische Anlagen das Kompressions- und das Absorptionsprinzip verwendet.

Kompressions-Kälteanlagen sind weit verbreitet. Sie bestehen aus einem geschlossenen System, in dem ein Kältemittel, angetrieben durch eine Pumpe, zirkuliert. In der ersten Phase wird das Kältemittel durch einen Kompressor verdichtet. Im Wärmetauscher kondensiert es und gibt dabei Wärme an die Umgebung ab. Das unter Druck stehende Kältemittel wird zum Verdampfer geleitet, wo es zu einem Druckabfall kommt. Es verdampft und nimmt dabei Wärme aus der Umgebung auf. Danach kehrt es wieder zum Kompressor zurück und der Kreislauf beginnt von vorn. Nach diesem Prinzip arbeiten Kühl- und Gefrierschränke, aber auch Kälteanlagen in Kühllagern, Brauereien und Schlachthöfen.

Eine Absorptions-Kälteanlage dagegen kommt ohne Kompressor aus. Die Verdichtung des Kältemittels (oft wird Wasser verwendet) erfolgt, indem es im Lösungsmittel gelöst (absorbiert) wird. Die Absorption erfolgt bei niedriger, die Desorption bei hohen Temperaturen. Ähnlich wie bei einer Kompressions-Kälteanlage zirkulieren Kältemittel und Lösungsmittel in einem geschlossenen Kreislauf. Im Alltag werden Absorptions-Kälteanlagen hauptsächlich in Campingkühlschränken genutzt, die mit Propangas als Energiequelle betrieben werde. In der Industrie sind Absorptions-Kälteanlagen weit verbreitet, besonders wenn durch chemische oder industrielle Prozesse genügend Abwärme zur Verfügung steht, die zur Kälteerzeugung genutzt werden kann.

Darüber hinaus gibt es noch eine ganze Reihe weiterer Arten von kältetechnischen Anlagen, die nach anderen Prinzipien arbeiten, beispielsweise dem Linde-Verfahren. Andere kältetechnische Anlagen dienen beispielsweise der Erzeugung von sehr tiefen Temperaturen und werden zum Verflüssigen von Gasen benutzt.

Welche Bedeutung haben kältetechnische Anlagen in der Gebäudetechnik?

Sie stellen für den Ingenieur eine große Herausforderung dar, weil sie beim Bau einen hohen Aufwand erfordern und Korrekturen im Nachhinein nicht oder nur schwer möglich sind. Bereits bei der Planung ist eine intensive Kommunikation und Besprechung mit dem Kunden nötig.

Viele kältetechnische Anlagen sind keine Standardanlagen, sondern kundenspezifische Lösungen, bei deren Realisation der Ingenieur auf die vom Kunden zur Verfügung gestellten Daten angewiesen ist. Zu den häufigsten Fehler gehört beispielsweise, dass Kühlanlagen überdimensioniert werden.

Das bedeutet eine unnötige Erhöhung der Betriebskosten. Gemeinsam mit dem Kunden muss der Ingenieur nach Lösungen suchen, die unter den spezifischen Bedingungen optimal geeignet sind.

Zusammenfassung

Kältetechnische Anlagen sind Einrichtungen, die dazu dienen, die Temperatur in einem bestimmten Bereich unter die Umgebungstemperatur zu senken. Zur Erzeugung von Kälte kommen eine Reihe unterschiedlicher Verfahren zum Einsatz. Besonders häufig werden Kompressions- und Absorptions-Kälteanlagen eingesetzt.

Der Einsatz von kältetechnischen Anlagen erfordert bereits bei der Planung große Sorgfalt, weil sie einen hohen Energiebedarf haben. Viele kältetechnischen Anlagen sind Einzellösungen, weil sie nach kundenspezifischen Angaben gebaut werden.