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Kraft-Wärme-Kälte-Kopplung

Der Begriff „Kraft-Wärme-Kälte-Kopplung“ signalisiert eine neue Form der effizienten Energienutzung. Über Kraft-Wärme-Kälte-Kopplung ist es möglich, Abwärme aus der thermischen Stromerzeugung (oder Müllverbrennung) und industrielle Abwärme ganzjährig optimal auszunutzen. Über die bereits seit langem praktizierte Kraft-Wärme-Kopplung war es bisher schon möglich, diese Abwärme zur Warmwasseraufbereitung und, in Ländern mit kühleren Temperaturen, während der Heizperiode für Heizzwecke zu verwenden. Erweitert man die Kraft-Wärme-Kopplung zur Kraft-Wärme-Kälte-Kopplung ist es zusätzlich möglich, Abwärme für Kühlzwecke zu nutzen.

Die Umwandlung von Wärme in Kälte erfolgt in Absorptionskältemaschinen. Diese beinhalten eine Zweistoff-Lösung aus Lösungs- und Kältemittel (z.B. Wasser das Ammoniak absorbiert hat). Die beiden Komponenten zeichnen sich durch verschiedene Verdampfungstemperaturen aus. Durch Erhitzung werden beide Komponenten aufgrund der verschiedenen Verdampfungstemperaturen voneinander getrennt. Über einen Flüssigkeitsabscheider und Verflüssiger wird das Kältemittel (Ammoniak) wieder abgekühlt. Im nächsten Schritt gelangt das Kältemittel in den sog. Verdampfer, wo ein besonders niedriges Druckniveau herrscht. Aufgrund des niedrigen Drucks kann das Kältemittel schon bei geringer Temperatur verdampfen. Die Verdampfung erfolgt unter Aufnahme von Umgebungswärme, wodurch der Nutzeffekt der Kühlung entsteht. Das so erwärmte Kältemittel wird im Absorber wieder vom Lösungsmittel (Wasser) aufgenommen, und der Kreislauf beginnt von vorne.

Kann die notwendige Wärmeenerige aus der Abwärme anderer Prozesse bezogen werden, lassen sich Klimaanlagen und andere Kühleinrichtungen sehr energieeffizient betreiben. Genauso können regenerative umweltfreundliche Wärmequellen, wie Geothermie, zum Einsatz kommen. Elektrischer Strom, der ansonsten zum Betrieb der Klimaanlagen benötigt werden würde, kann eingespart werden. In Zeiten steigender Strompreise kann damit auch eine erhebliche finanzielle Einsparung verbunden sein.