Das Prinzip Fernkälte
Fernkälte funktioniert - ähnlich dem Prinzip der Fernwärme - auf Basis von zentraler Anlagen, die über ein Netz aus verschiedenen Leitungs-Systemen mehrere Objekte mit Klimatisierung versorgen. Die Erzeugung erfolgt vornehmlich in thermisch betriebenen Kältemaschinen. Dabei wird Wärme als Primärenergie der so genannten Kältezentrale zugeführt, welche mittels Absorptionsprozess jene Kälte erzeugt, die zur Kühlung der Gebäude nötig ist. Das auf 6 Grad abgekühlte Klimakaltwasser wird in isolierten Rohrleitungen zu den Abnehmern transportiert und in deren Klimasystem eingespeist, wo die Fernkälte über ein Rohrssystem verteilt wird. Nach erfolgter Kühlung läuft das Wasser mit einer Temperatur von ca. 12 bis 16 Grad zurück, um im Absorber wiederum auf 6 Grad abgekühlt zu werden. Dieser Vorgang erfolgt in einem geschlossenen Kreislauf.
Produktion
Primärenergie Wärme
Mit Strom betriebene Kompressionskältemaschinen sind in der Kälteerzeugung sehr effizient, bringen jedoch das Problem mit sich, dass - selbst in einem "Wasserkraftland" wie Österreich - bei steigendem Verbrauch Strom zusätzlich in kalorischen Kraftwerken erzeugt werden muss, was zu einem höheren Verbrauch an fossilen Brennstoffen führt und damit auch zu wesentlich höheren Emissionen.
Fernkälte hingegen nutzt Wärme als Primärenergie. Für die Umweltfreundlichkeit ist die Herkunft der Wärme entscheidend, denn grundsätzlich können sowohl fossile als auch erneuerbare Energieträger (Solarenergie, Geothermie, Biomasse, Biogas) sowie Abwärme herangezogen werden. Für Fernkälte bietet sich jedoch auf Basis der Sorptionstechnik (Absorption und Adsorption) die entscheidende Möglichkeit, bereits vorhandene Wärme (z.B. Abwärme von Müllverbrennungsanlagen, aus Industrieprozessen oder aus der Stromerzeugung) zur Kälteproduktion heranzuziehen. Auch der Wärmeüberschuss, der in KWK-Anlagen in Sommermonaten mit geringer Wärmenachfrage anfällt, lässt sich auf diese Weise sinnvoll einsetzen - mit dem positiven Nebeneffekt, dass dadurch die Gesamtproduktion und somit auch die Wirtschaftlichkeit dieser Anlagen erhöht werden.
Zusätzlich kann sogar das kalte Wasser von Flüssen direkt genutzt werden.
Ab-/Adsorptionsverfahren
Für die Produktion von Fernkälte stehen mehrere Kühltechnologien zur Verfügung:
Lithiumbromid/Wasser-Absorptionsanlagen
Wasser/Ammoniak-Absorptionsanlagen
Silicagel/Wasser-Adsorptionsanlagen
DEC-Anlagen
Die Technik bedient sich der Antriebsenergie Wärme, die über einen Dampf- oder Heißwasserkreislauf dem Ab-/Adsorptionsprozess zugeführt wird. Die Antriebswärme kann von Kraft-Wärme-Kopplungs-Anlagen, Solarwärme und Geothermie sowie von Abwärme aus technischen Prozessen stammen.
Beim Prozess selbst ist zwischen Ab- und Adsorptionsprozess zu unterscheiden. Der Adsorptionsprozess arbeitet - im Gegensatz zum Absorptionsprozess - mit einem festen Sorptionsmittel (Adsorbens) und kann als geschlossener oder als offener Prozess ablaufen. Der geschlossene Prozess läuft diskontinuierlich, der offene Prozess, zu dem der DEC-Prozess (Desiccant and Evaporative Cooling-Process) zählt, läuft kontinuierlich ab.
Einsatzbereiche
Der Einsatz von Fernkälte ist vor allem bei Neubauten sinnvoll, die Wahrscheinlichkeit, dass alte Anlagen ersetzt werden, ist eher gering. Fernkälte-Anlagen eignen sich besonders für die Versorgung neu erschlossener Baugebiete im städtischen Ballungsraum.
Besonders fernkälte-taugliche Projekte sind:
Großvolumige Bürogebäude
Hotelanlagen
Supermärkte
Einkaufszentren
Verbrauchermärkte (z.B. für Baustoffe)
Industrielle Anlagen (z.B. in der Lebensmittelherstellung)
