Dieses neue Solar

Apr 07, 2024

Angesichts der zunehmenden Besorgnis über die Umweltauswirkungen moderner Klimaanlagen haben Forscher der Washington State University (WSU) eine innovative Reise begonnen, um alte Kühlmethoden als nachhaltige Alternative zu erforschen.

„Kühlung ist in Gebäuden immer gefragter, insbesondere da das Klima wärmer wird … Wie können wir Gebäude zunächst kühlen, bevor wir uns auf die mechanischen Systeme verlassen“, bemerkte Assistenzprofessor Al-Hassawi von der School of Design and Construction der WSU.

Der von den Forschern gewählte Ansatz weicht von stromintensiven Systemen ab und setzt stattdessen auf passive Methoden, die Windtürme zur Verdunstungskühlung nutzen. Die Experimentierkammer, die einem großen Schiffscontainer ähnelt, wird mit Solarenergie und Batteriespeicher betrieben, sodass keine herkömmlichen Stromquellen erforderlich sind. Mit der Möglichkeit, extreme Bedingungen zu simulieren, kann die Temperatur der Kammer auf 125–130 Grad Fahrenheit (52–54 Grad Celsius) erhöht werden, um die Wirksamkeit des Kühlsystems zu bewerten.

In einer überzeugenden Abweichung von herkömmlichen Normen wurde das passive Downdraft-Kühlsystem in den trockenen Gegenden von Phoenix, Arizona, getestet. Professor Al-Hassawi betonte die Vorteile dieses Ansatzes und stellte fest, dass die Verwendung verkleinerter Modelle Tests und Forschung beschleunigt und die Verzögerungen umgeht, die mit Prototypen im großen Maßstab einhergehen.

Das Ausmaß des Kühlungsproblems wird in den Emissionsstatistiken deutlich: 531 Millionen Tonnen Kohlendioxidemissionen sind auf den Energieverbrauch für die Temperaturregelung zurückzuführen. Im Vergleich dazu entstehen 599 Millionen Tonnen durch Feuchtigkeitsentzug. Al-Hassawi verwies auf den bevorstehenden Bauboom aufgrund des weltweiten Bevölkerungswachstums, insbesondere in Entwicklungsländern, und warf angesichts des gestiegenen Bedarfs an Klimaanlagen die dringende Frage nach einer nachhaltigen Kühlung auf.

Das Konzept der passiven Kühlung lässt sich von den Annalen der Geschichte inspirieren und geht auf das alte Ägypten um 2500 v. Chr. zurück. Durch das Leiten der Brisen durch Windtürme wird Feuchtigkeit verdunstet, was zu einer Abkühlung der Luft führt. Die gekühlte, dichtere Luft sinkt auf natürliche Weise in die darunter liegenden Wohnräume. Al-Hassawi betonte die Bedeutung von Innovation für die Wiederbelebung dieser traditionellen Strategien für zeitgenössisches Gebäudedesign.

Das Forschungsteam stellt sich eine Zukunft vor, in der diese passiven Kühlsysteme die herkömmliche Klimaanlage ersetzen, insbesondere wenn die Erdtemperatur steigt. Die Testkammer ist ein Beweis für das Bestreben, durch die Verschmelzung von altem Wissen und moderner Technologie eine nachhaltige und kühlere Zukunft zu schaffen.

Die Studie wurde in Energies veröffentlicht.