Der Klimawandel hat immer dramatischere Auswirkungen und macht Kühlsysteme zum Muss. Diese gelten jedoch als besonders umweltschädlich. Es gibt allerdings Lösungen, um diese Technologien nachhaltiger zu machen.
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Bis 2050 könnte sich die Nachfrage nach Kühlsystemen aufgrund der rasch zunehmenden Verstädterung und des Klimawandels verdreifachen. Dies hätte jedoch hohe ökologische Kosten und würde allein für 3,4 % des gesamten CO2-Ausstoßes stehen. Energetische Optimierung, Verwendung umweltfreundlicherer Kältemittel und bedarfsgerechte Auslegung der Anlagen können diese Umweltauswirkungen verringern.
Doch noch bevor Technik zum Einsatz kommt, sollte ganz pragmatisch der Kühlbedarf verringert werden. Hier kommt die passive Kühlung ins Spiel, die auf architektonischen und städtebaulichen Lösungen aufbaut: Reflektierende Materialien, helle Farben und Beschichtungen werfen die Sonnenstrahlen zurück; Fassaden- und Dachbegrünung verbessert die Isolierung und verringert die Wärmeaufnahme; eine optimierte Luftzirkulation erleichtert die Wärmeabführung; Baustoffe mit hoher thermischer Trägheit speichern die Kühle der Nacht und geben sie tagsüber wieder ab. Auch kleine Wasserflächen und Springbrunnen kühlen die Umgebungsluft.
COP und „Free Cooling“
Allerdings haben diese Lösungen Grenzen, und der Kühlbedarf beschränkt sich nicht allein auf Städte. Wenn eine Klima- oder Kälteanlage notwendig ist, muss sie unbedingt so effizient wie möglich betrieben werden. „Unsere Kälteanlagen sollen bis 2050 eine durchschnittlich dreimal höhere Arbeitszahl (COP) erreichen als heute. Nur so können der Stromverbrauch und damit die Emissionen in Grenzen gehalten werden“, erläutert David Hanquiez, technischer Leiter bei UBBAK. Eine notwendige Entwicklung, vor allem in Ländern mit einem noch immer stark von fossilen Energieträgern geprägten Strommix.
Ein weiterer Ansatz ist das „Free-Cooling“, bei dem Außenluft oder Grundwasser für die Kühlung eingesetzt wird und das deshalb ohne Kältemaschinen auskommt. Eine Lösung, die unter anderem gut für Dienstleistungsgebäude, Rechenzentren und Industriebauten geeignet ist.
„Nur durch einen Technologiemix können wir die Umweltauswirkungen verringern.”
Ein weiterer Aspekt des Problems: Kühlsysteme nutzen oft besonders klimaschädliche Kältemittel. Bis 2030 werden die im UBBAK zusammengeschlossenen Fachunternehmen für Kältetechnik ihr Angebot komplett auf natürliche Kältemittel wie CO2 und Ammoniak bzw. Kohlenwasserstoffverbindungen mit deutlich geringerem Treibhauspotential (GWP) umstellen. Dabei geht es aber nicht allein um die Optimierung der neuen Anlagen: „Wir wollen bis 2050 auch alle von uns instandgehaltenen Systeme umstellen“, so Hanquiez. Enorm viel Arbeit also, aber zur Dekarbonisierung des Bereichs unerlässlich.
Knackpunkt Wasser
Hinter der Energiefrage versteckt sich ein weiteres Thema: Wasser. Kälteanlagen verbrauchen sehr viel davon, insbesondere wegen der Rückkühlung. Dabei ist Wasser in einigen Regionen, etwa Südostfrankreich, bereits knapp und der Verbrauch stark reglementiert. Die Lösung liegt in der Entwicklung wasser- und energiesparender Kühlsysteme. Schließlich setzt Frankreich größtenteils auf Kernenergie, die ebenfalls vom Wasser abhängt. Ein Teufelskreis, den es zu durchbrechen gilt.
Der Beitrag der Geothermie
Bei der Kälteerzeugung entsteht unweigerlich Abwärme. Und darin liegt das Paradox: Klimaanlagen tragen zur Entstehung von Wärmeinseln bei, weil sie warme Abluft produzieren. „Geothermische Systeme hingegen können dem Erdreich Wärme entziehen und dorthin zurückleiten, anstatt sie in die Luft abzugeben“, erläutert Hanquiez.
In Europa gibt es bereits Anlagen, die 7 bis 12°C kaltes Grundwasser für die Kühlung von Gebäuden nutzen, etwa der Bürokomplex Commerce 46 im Brüsseler Europaviertel. Aber Geothermie ist nicht auf Kühlung beschränkt: Einige Industriebetriebe nutzen Wärme aus mehreren Kilometern Tiefe, um ihre Infrastrukturen zu beheizen. Eine vielversprechende Lösung, allerdings gibt es in Frankreich nach wie vor zu wenig Fachleute für Tiefenbohrungen, und die Methode kann nicht in allen Regionen eingesetzt werden.
Letztlich existiert keine Universallösung zur Verbesserung der Umweltbilanz von Kühlsystemen. „Nur durch einen Technologiemix können wir die Umweltauswirkungen verringern“, fasst David Hanquiez zusammen. Free-Cooling, natürliche Kältemittel, Geothermie – jeder Ansatz leistet einen Beitrag. Aber die Umstellung muss auch wirtschaftlich sein. „Klimaneutralität ja, aber ohne ausufernde Betriebskosten“, warnt der Fachmann.
15/09/2025
Titelfoto: Abattoir de Carentan les Marais, ©David Marmier
