von Ines Clarissa Schuster
Aufgrund des Klimawandels werden die Temperaturen in vielen Gebieten der Welt ansteigen. Die Wissenschaft erwartet, dass vor allem die Städte Mitteleuropas von immer härteren und länger andauernden Hitzewellen gebeutelt werden.1
Auswirkungen der Hitze auf den Menschen
In der Podcastfolge Alpenglühen vom 17. Juli 20222 erläutert Dr. Heinz Fuchsig im Gespräch mit Sofia Palzer Khomenko welche Auswirkungen die Hitze medizinisch auf den menschlichen Organismus hat: „Der Mensch fühlt sich nur in einem sehr engen Temperaturbereich wohl. Beim Fernsehen zu Hause, wenn es 21° hat – ziehen wir uns einen Pullover über. Bei 26° fühlen wir uns in der Badehose am wohlsten und bei 35° sind wir gezwungen uns regelmäßig im kalten Wasser abzukühlen. Niemand fühlt sich bei 35° noch wohl.“
Bei großer Hitze muss ein großer Teil der maximalen Herzleistung, welche überhaupt erbracht werden kann, für die Kühlung der Haut reserviert bleiben. In warmen Nächten, wenn es in unseren Wohnungen über 25°C warm ist, muss das menschliche Herz um 2/3 mehr arbeiten, um die Haut zu durchbluten. Diese mehr-Anstrengung des Herzens während der ganzen Nacht führt dazu, dass der Mensch nicht ausgeschlafen und nicht ausgeruht ist. Studien zeigen ab 25°C nimmt die körperliche Leistungsfähigkeit ab. Unfälle nehmen ab 27°C deutlich zu. Ab 29°C nimmt die geistige Leistungsfähigkeit ab.3, 4
Klimaanlagen leiten den eigenen thermischen Abfall in die Umgebung
Wenn die Außentemperaturen steigen, und selbst die Nacht keine erholsame Temperaturabsenkung bringen, steigt die individuelle Lust, sich eine Klimaanlage zu kaufen. Immer mehr Familien mit Kleinkindern oder Pensionisten können die Hitzewellen nicht ertragen. Die Industrie lockt mit Werbung für die günstige Lösung „Klimaanlage“. Sie wirkt unkompliziert und rasch umsetzbar. Ist dies aber wirklich eine gute Idee?
Dr. Fuchsig: „Die Leute in Hong Kong haben eine Lärmtoleranz, die um 20 dB höher ist als die der Österreicher. Die Ursache für diese enorm hohe Toleranz liegt daran, dass sobald dort Fenster geöffnet werden, sind 150 laufende Klimaanlagen in der direkten Umgebung zu hören. Dementsprechend sind Menschen in Hong Kong einen Dauerschallpegel gewohnt, der weit über dem unsrigen liegt.“ Man kann sich vielleicht vorstellen, wie das klingt, wenn man direkt am Wiener Gürtel wohnt.
Klimaanlagen sind laut – wenn die Nachbarn eine haben, ist man beinahe gezwungen selbst eine zu besorgen, weil man die Fenster nicht mehr öffnen kann, ohne von dem Lärm belästigt zu werden. Außerdem führen Klimaanlagen dazu, dass die Durchschnittstemperaturen der Stadt noch weiter ansteigen.
Dr. Fuchsig: „Im Mittelalter haben wir aufgehört unseren Kot und Abfälle auf die Straße zu werfen. Damit haben wir uns viele Krankheiten und Pandemien gespart. Jetzt müssen wir aufhören unsere Abgase und unsere thermischen Abfälle auf die Straße zu kippen.“
Technologien zur Kühlung
°CELSIUS traf sich mit Stefan Lendl, einem Experten von Wien Energie, der sich mit Technologien beschäftigt, um nachhaltig sowie sozial Wohnraum zu temperieren. Er ist auch aktiver Young Energy Professional. „Wir suchen nach Wegen, um die Abwärme aus den Wohnungen entweder direkt zu nutzen — zum Beispiel Warmwasser zu generieren – oder zu Speichern – zum Beispiel im Boden, Grundwasser oder als Fernwärme zu nutzen.“
°CELSIUS: Welche Möglichkeiten zur Kühlung gibt es?
Stefan Lendl: „Am einfachsten ist es, während Zeiträumen, in denen es draußen kühler ist als drinnen, die Fenster zu öffnen. Solange es aber draußen wärmer ist als drinnen, muss man sich Alternativen überlegen.“
Die gängigsten Varianten sind Split-Klimaanlagen und „Fancoils“ oder „Umluftkühlgeräte“. Diese sind in vielen Büros im Einsatz und bestehen aus 2 wesentlichen Komponenten:
- einem Innengerät mit Ventilator. Der saugt die warme Luft an und leitet sie dann über einen Wärmetauscher. Dieser wird von einer kalten Flüssigkeit durchflossen und kühlt so die Luft ab. Die Flüssigkeit wird über Rohrleitungen weitertransportziert zu
- einem Außengerät, wie z.B einer Wärmepumpe, welche die Flüssigkeit weiter erwärmt und durch einen weiteren Wärmetauscher leitet, der über einen Ventilator mit Außenluft gekühlt wird.
Kleine Außengeräte (z.B. für private Anwendungen) sieht man gelegentlich in der Größe eines Reisekoffers an Hausfassaden oder Dächern. Bei größeren Anlagen (z.B. für einen Supermarkt) ist von außen oft nur ein Luftwärmetauscher zu sehen, der beispielsweise aussieht, wie ein großer Tisch und sich auf dem Dach befindet. (Auf Google-Maps kann man mit der Satelliten Ansicht einfach abschätzen, wie viele solche Wärmetauscher bereits in der eigenen Stadt vorhanden sind.)
Die großen Nachteile dieser Klimaanlagen sind:
- Die Wärme wird aus dem Gebäude hinaus transportiert und an die Umgebung abgegeben.
- Die Rückkühler am Dach brauchen viel Platz, welcher besser genutzt werden könnte: PV-Anlagen, Gründach, etc.
- Die Rückkühler sind sehr laut und belästigen die Bewohner sowie die Nachbarn.
Nachhaltige Kühlungsmöglichkeiten
Eine andere Möglichkeit, als nur die Luft der Innenräume zu kühlen, ist, die Gebäudemasse zu nutzen und bestehende Flächenheizsysteme mit kühlem Wasser zu durchfluten. Zum Beispiel kann die bestehende Fußbodenheizung im Sommer mit kühlem Wasser durchflutet werden. Dies bringt den Vorteil von wenig zusätzlichem Installationsaufwand – es gibt nur ein Heiz/Kühl-System. Die Ängste, die kalte Luft würde sich dann nur am Boden sammeln, bestätigten sich in vielen praktischen Projekten nicht. Die Bewohner der mittels Fußbodenheizung temperierten Wohnungen sind großteils sehr zufrieden und glücklich über die Möglichkeit. Man kann auch eigene Kühldecken einziehen. Neueste Studien zeigen, dass auch die Heizung über die Decke kaum Nachteile bringt. Eine weitere Möglichkeit ist, die Heiz-/Kühlleitungen in den Betonkern (also in die Wände) zu legen.
Die große Masse der Gebäudehülle ist sehr träge. Durch Flächenheiz-/Kühlsysteme kann man die Temperaturen nur sehr langsam beeinflussen. Dafür wirkt das Gebäude auch als Speicher. Die Ergebnisse dieser Wohnraumtemperierung darf der Nutzer nicht verwechseln mit bekannten Klimaanlagen – da kann ein Nutzer nur enttäuscht werden. Die Temperierung funktioniert viel langsamer und weit nicht so stark. Innenräume können um 2-5°C gekühlt werden, je nach Orientierung, Nutzung, Außenbeschattungs-Möglichkeiten, etc.
Die großen Vorteile sind:
- In Flächenkühlsystemen hat das kühlende Wasser ein höheres Temperaturniveau (ca. 20°) als es für Fancoils (6°) notwendig ist. Dadurch ist ein viel geringerer Stromeinsatz notwendig und die Wärmepumpe arbeitet in einem effektiveren Bereich.
- Der geringe Stromeinsatz führt zu einem doppelten nutzen – Kühlung & Wärme. Anstatt dass die Umgebung noch weiter aufgeheizt wird, kann die Wärme genutzt werden.
- Durch die effektive und doppelte Nutzung der Wärmepumpen wird um 30% weniger CO2 emittiert als in herkömmlichen Klimaanlagen.5
Besonders nachhaltig wird diese Temperierung, wenn man die Abwärme nicht nur im selben Gebäude, sondern in einem größeren Gebiet oder Quartier verteilen kann. Dies kann durch ein Nahwärmenetz oder die Fernwärme erfolgen.
Diese Technologien sind im Einfamilienwohnbau bereits lange bekannt und gang und gäbe. Wien Energie arbeitet nun daran, diese Konzepte auch gebietsübergreifend im mehrgeschoßigen Wohnbau anzuwenden. So werden sie vom Luxus-Produkt zu sozial verträglichem Standard-Komfort.
Aktuelle Beispielprojekte
Stefan Lendl erzählt, dass die Nachfrage nach nachhaltiger Wohnraumtemperierung stetig steigt. Aktuell umgesetzte Projekte sind zum Beispiel:
- Kirschblütenpark/Arakawastraße, im 22. Bezirk. Wien Energie erarbeitet gemeinsam mit dem innovativen Bauträger AURIS Immo Solution ein Energiekonzept zum Wärmen und Kühlen. Hier wird die Abwärme direkt ins Fernwärmenetz eingespeist.6
- Käthe-Dorsch-Gasse, im 14. Bezirk. Hier errichtet Wien Energie zusammen mit ARWAG ein Erdsondenfeld, welches im Sommer über die Abwärme der Fußboden-Temperierung regeneriert wird. Im Winter wird die Erdwärme zum Heizen genutzt.
- Grasbergergasse: Die Abwärme aus der Temperierung wird einerseits für die Warmwasserbereitung genutzt. Die überschüssige Abwärme wird an die Umgebung mittels Luftwärmetauscher abgegeben.
Welche Normen und Gesetze sind notwendig, um den stetigen Ausbau von klassischen Klimaanlagen zu stoppen?
Herkömmliche Klimaanlagen bedeuten den Tod jedes öffentlichen Lebens in der Großstadt. Sie führen zu einer weiteren Erwärmung der Umgebung, Verursachen einen großen Lärmpegel und CO2 Emissionen.
°CELSIUS: „Eine Möglichkeit wäre; eine Gebühr auf thermische Emissionen zu erheben. So wie niemand auf die Idee käme seinen Haushaltsmüll einfach auf die Straße zu kippen – sollte es ähnlich undenkbar sein, seinen thermischen Abfall auf die Straße zu kippen.“
Titelbild: von Gerd Altmann auf Pixabay
1https://wua-wien.at/klimaschutz-klimawandelanpassung-und-resilienz/klimawandel
2https://alpengluehen.scientists4future.org/
4https://www.statistik.at/fileadmin/announcement/2022/06/20220627UnfaelleHitzetage.pdf
5https://www.ots.at/presseaussendung/OTS_20200712_OTS0008/cool-von-kopf-bis-fuss
