Energieeffizienz » Branchen.Kompass Krankenhaus

Bis zum 31.08.2016. läuft die Anmeldefrist für den EN.Kompass Krankenhaus 2016/2017.

Information

Kälteversorgung

Eine aktive Kälteversorgung ist in vielen Bereichen eines Krankenhauses, wie beispielhaft in Operationssälen, Intensivstationen oder Küchen unumgänglich. Hinzu kommen noch medizinisch-technische Geräte sowie Räume, in denen die Beleuchtungs- und Rechneranlagen eine Kühlung erforderlich machen.

Zur Erzeugung von Kälte ist ein thermodynamischer Kreislaufprozess notwendig. Der Umgebung wird auf der einen Seite Wärme entzogen. Diese Wärme muss auf der anderen Seite wieder abgegeben werden. Zur Realisierung eines solchen Prozesses gibt es verschiedene Verfahren. In der Regel basieren Kältemaschinen entweder auf dem Prinzip des Kompressions- oder Sorptionskälteprozesses.

Kompressionskältemaschinen arbeiten mit einem mechanischen Verdichter und einem Drosselorgan. Diese erzeugen unterschiedliche Druckstufen, sodass das Kältemittel bei niedrigen Temperaturen verdampfen und seiner Umgebung Wärme entziehen und anschließend bei einer höheren Temperatur kondensieren und die zuvor aufgenommene Wärme wieder abgeben kann.

Sorptionskältemaschinen können wiederum in Absorptions- und Adsorptionskältemaschinen unterteilt werden.
Im Absorptionskälteprozess wird das Kältemittel in einem Lösemittelkreislauf vom niedrigen auf ein hohes Temperaturniveau gehoben und durch Wärmezufuhr wieder für den Kälteprozess freigesetzt.
Im Adsorptionsprozess hingegen wird das Kältemittel an einem festen Stoff (Silikagel oder Zeolith) angelagert und periodisch ebenfalls durch Wärmezufuhr freigesetzt.

Der entscheidende Unterschied der beiden Prozesstypen liegt also im Wesentlichen darin, dass Kompressionskältemaschinen einen hohen elektrischen Energiebedarf haben, während der Antrieb von Sorptionskältemaschinen durch die Zufuhr von Wärme erfolgt. Besonders effektiv sind Sorptionskälteanlagen daher dort, wo Abwärme oder kostengünstig gewonnene Wärme zur Verfügung steht. So bietet sich beispielsweise die Abwärmenutzung von KWK-Anlagen an. Die Wärme, die im Sommer nicht zum Heizen benötigt wird, kann zur Kälteproduktion genutzt werden. So lassen sich eine bessere Auslastung und damit eine höhere Wirtschaftlichkeit der Anlage erzielen.
Außerdem besteht die Möglichkeit, die benötigte Wärme umweltfreundlich über Geo- oder Solarthermie zu gewinnen.

Ein weiterer Vorteil von Sorptionskälteanlagen besteht darin, dass sie mit umweltschonenden Kältemitteln und Stoffen arbeiten (Wasser, Ammoniak bzw. Lithiumbromid). Kompressionskältemaschinen werden in der Regel mit den Kältemitteln R134a, R507 oder R404a betrieben, welche bei Undichtigkeit der Anlagen oder unzureichender Entsorgung einen hohen Beitrag zum Treibhauseffekt leisten. In älteren Anlagen ist teilweise auch noch das Kältemittel R22 im Einsatz. Dieses hat ein Ozonabbaupotenzial und dessen Vertreib ist ab 2015 verboten. Eine Umrüstung solcher Anlagen auf umweltfreundlichere Kältemittel ist teilweise möglich, aber häufig mit Leistungseinbußen von bis zu 30 % verbunden.

Auch bei bestehenden Anlagen bieten sich Einsparpotenziale. Ein beträchtlicher Kälteanteil wird häufig in der Konditionierung der Zuluft von raumlufttechnischen Anlagen benötigt. Dieser kann reduziert werden, indem der zulässige Toleranzbereich (in Anlehnung an die DIN 1946) ausgenutzt wird, was bedeutet, dass die Zuluft im Sommer mit einer höheren relativen Feuchte in die Räume eingebracht wird als im Winter.

Zur Verringerung der Betriebskosten durch Abbau von elektrischen Lastspitzen und zur Einsparung von Hochtarifstrom hat sich der Einbau eines Eisspeichers bewährt, der während der Schwachlastzeiten mit günstigem Niedertarifstrom geladen wird und während der Starklastzeiten Kälte abgibt. Auf diese Weise wird zusätzlich die Versorgungssicherheit erhöht.

Gerald Orlik
Stellv. Leiter Beratung Energieeffizienz: Klimaschutz in Industrie und Gewerbe Wissensmanagement
EnergieAgentur.NRW
Telefon: 0202 2455233
orlik@energieagentur.nrw
XING

Ina Twardowski
Beratung Energieeffizienz: Klimaschutz in Industrie und Gewerbe
EnergieAgentur.NRW
Telefon: 0202 2455245
twardowski@energieagentur.nrw

Sie erreichen die EnergieAgentur.NRW außerdem werktags von 8 bis 18 Uhr über die Hotline unter 0211 - 8371930.