Einfach cool: Fernkälte fürs Vincentinum

Im Heizkraftwerk passiert scheinbar Unmögliches: Aus überschüssiger Heizwärme wird im Sommer Kälte erzeugt. Die Anlage wurde im Rahmen eines Kälte-Contractings von den Stadtwerken Augsburg eigens für das Vincentinum geplant und gebaut. So werden Kühldecken, die Fußbodenkühlung und medizinische Geräte zuverlässig mit Kälte versorgt.

So unmöglich, wie es klingt, ist das aber gar nicht. Die Absorptionskälteanlage, die aus überschüssiger Fernwärme Kälte produziert, funktioniert ähnlich, wie ein Kühlschrank. Um das zu verstehen, hilft ein Blick in das Physikbuch: Wann immer Wasser verdampft, setzt es Kälte frei, die sogenannte Verdunstungskälte. Das kennt jeder, wenn er aus dem Schwimmbad oder dem See kommt. Man friert nicht etwa, weil das Wasser zu kalt war, sondern weil die Sonne dafür sorgt, dass das Wasser verdampft, mit dem sich die Badehose vollgesaugt hat. Das verdunstende Wasser entzieht der Umgebung Wärme – und setzt dabei Kälte frei.

Diese Verdunstungskälte macht sich auch der Kühlschrank zunutze. Innen an der Rückwand fließt durch ein geschlängeltes Rohr eine Kühlflüssigkeit. In der Regel ist es Ammoniak. Die Flüssigkeit nimmt die Wärme der Lebensmittel auf und verdampft. Der Dampf wandert auf die Außenseite des Kühlschranks, wo er abkühlt und wieder flüssig wird, bis er unten am Ende der Kühlschlangen ankommt.

Druck

Fernkälte: So funktioniert die Anlage

Dieser Kreislauf aus Verdampfen und wieder Verflüssigen spielt sich auch in der Absorptionskälteanlage ab. Nur, dass hier nicht Ammonik verdampft, sondern Wasser und dieses im Zusammenspiel mit dem chemischen Stoff Lithiombromid für den Kühlkreislauf sorgt. Eine Absorptionskälteanlage besitzt im Gegensatz zum Kühlschrank zwei Kreisläufe, die miteinander verbunden sind. Einen, in dem Wasser verdampft (Verdampfer) und an einer anderen Stelle wieder verflüssigt wird (Kondensator). Im anderen Kreislauf befindet sich eine chemische Flüssigkeit – Lithiumbromid. Sie verbindet sich mit dem Dampf des Wassers im sogenannten Absorber und wird im „Austreiber“ wieder davon getrennt. Für diese Trennung wird die Wärme aus dem Heizkraftwerk benötigt.

Kreislauf der Absorptionskälteanlage

Verdampfer: Durch den Verdampfer verläuft ein Rohr, durch das Wasser fließt. Dieses Rohr verbindet das Heizkraftwerk der swa mit dem Vincentinum und bringt das Kühlwasser in das Klinikum. Auf dieses Rohr wird Wasser aufgesprüht, das bei niedrigem Druck verdampft und dem Wasser im Rohr so die Wärme entzieht – genau wie bei der Badehose nach dem Schwimmen im See.
Absorber: Der Wasserdampf und das Lithiumbromid verbinden sich (Absorption).
Austreiber: Durch die Zufuhr der Heizwärme werden Wasserdampf und Lithiumbromid wieder voneinander getrennt.
Kondensator: Der Wasserdampf wird abgekühlt, bis das Wasser wieder flüssig ist und im Verdampfer der Kreislauf von vorne beginnt.

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