Wenn Hitze tödlich wird: Die Bedeutung des nächsten Schritts

Da Klimaforscher 2023 als das heißeste Jahr der Welt vorhersagen, bereiten sich die Menschen auf der ganzen Welt auf Hitzewellen vor. Immer mehr Länder sind mit extremen Temperaturen konfrontiert, die eine Gefahr für die menschliche Gesundheit darstellen, einschließlich einer höheren Luftfeuchtigkeit, die die Feuchtigkeitsmenge beeinträchtigt, die aus dem menschlichen Körper in die Umgebungsluft entweichen kann. Dieser Schweiß hilft, den Körper zu kühlen, und steigende Luftfeuchtigkeit wird in vielen Teilen der Welt zu einem wachsenden Problem.

Um dieser Hitze und Feuchtigkeit entgegenzuwirken und ein thermisch angenehmes Raumklima in ihren Häusern aufrechtzuerhalten, erkunden immer mehr Menschen den Markt für neue Klimaanlagen. Und obwohl die meisten Verbraucher ihre Kaufentscheidung immer noch anhand des Aufkleberpreises treffen, achten energie- und nachhaltigkeitsbewusste Verbraucher auf Etiketten und Leistungsbewertungen, um sie beim Kauf einer hocheffizienten Klimaanlage zu unterstützen, die Energie und Geld spart und den CO2-Ausstoß reduziert Emissionen. Aber geben Etiketten und Leistungsbewertungen ein wahres Bild davon, was Verbraucher erwarten sollten?

Hohe Luftfeuchtigkeit ist für die menschliche Gesundheit und Produktivität verheerend, da sie die Verdunstung des Schweißes beeinträchtigt und zu noch lebensbedrohlicheren Bedingungen führt.

AC-Teststandards, die die Testverfahren und Berechnungsmethoden für Leistungsbewertungen festlegen, haben sich in den letzten drei Jahrzehnten erheblich weiterentwickelt. Die AC-Industrie hat die Effizienz ihrer Produkte kontinuierlich optimiert, um diese Standards zu erfüllen, indem sie Innovationen im Wärmetauscherdesign, der Inverter-Kompressortechnologie und besseren Steuerungen vorangetrieben hat. Darüber hinaus wurden in mehreren Ländern politische Maßnahmen wie Kennzeichnungsprogramme und Mindeststandards für die Energieeffizienz eingeführt, um Verbrauchern dabei zu helfen, zwischen weniger effizienten und hocheffizienten Klimaanlagen zu unterscheiden. Dadurch sind heute hocheffiziente Geräte auf dem Markt erhältlich, die zwei- bis dreimal effizienter sind als Einstiegsprodukte.

Eine große Herausforderung bleibt jedoch bei den AC-Teststandards und Leistungsbewertungssystemen. Ihre Messmöglichkeiten sind begrenzt, insbesondere im Kontext einer sich erwärmenden Welt mit steigender Luftfeuchtigkeit. Diese Standards orientieren sich eher an den Klimaprofilen des globalen Nordens, wo die Luftfeuchtigkeit niedriger ist als im globalen Süden. Darüber hinaus sind die aktuellen Testverfahren zu einfach – sie messen die Standardkühlkapazität der Klimaanlage, indem sie die Kompressorgeschwindigkeit bei einer Außentemperatur von 35 °C (95 °F) sperren, was weit von der Funktionsweise der Geräte in der realen Welt entfernt ist.

Da diese Testverfahren nicht auf den realen Betrieb abgestimmt sind, verpassen wir eine große Chance zur Verbesserung der AC-Effizienz. Diese Auswirkungen unzureichender Teststandards sind in heißen und feuchten Regionen der Welt, in denen ein rasch wachsender Bedarf an Klimaanlagen zu erwarten ist, noch schwerwiegender. Die RMI-Analyse legt nahe, dass die Einführung typischer AC-Produkte, die heute auf dem Markt verkauft werden, bis 2050 zu kumulierten Emissionen von über 100 Gigatonnen CO2-Äquivalenten beitragen würde – mehr als das Doppelte der gesamten heutigen weltweiten Treibhausgasemissionen.

Die Einführung typischer AC-Produkte, die heute auf dem Markt verkauft werden, würde bis 2050 zu kumulierten Emissionen von über 100 GT CO2-Äquivalenten beitragen – mehr als das Doppelte der gesamten heutigen weltweiten Treibhausgasemissionen.

Der Global Cooling Prize, geleitet von RMI; das Ministerium für Wissenschaft und Technologie der indischen Regierung; und Missionsinnovation; wählte und erprobte zwei preisgekrönte Raumklimatisierungstechnologien (RAC), die in realen Umgebungen eine viel höhere Effizienz erzielten. Die siegreichen Technologien sprengten die Leistungsgrenze dessen, was bisher für möglich gehalten wurde – sie erreichten einen deutlich geringeren Stromverbrauch von über 75 Prozent im Vergleich zum Basisgerät (ein Mini-Split-Gerät mit fester Drehzahl – die am häufigsten verkauften Raumklimageräte der Welt). Indischer Markt) – auch an Tagen mit extremer Temperatur und Luftfeuchtigkeit, während der Innenraum unter 27 °C und 60 Prozent relativer Luftfeuchtigkeit gehalten wird.

Die Siegertechnologien sind nicht nur wesentlich effizienter als üblicherweise auf dem Markt verkaufte Produkte, sondern auch bis zu doppelt so effizient wie die derzeit besten verfügbaren hocheffizienten AC-Produkte. Um jedoch einen Marktübergang zu diesen hocheffizienten ACs der nächsten Generation voranzutreiben und sie von den Verbrauchern anerkannt zu bekommen, müssen die aktuellen Teststandards alle Aspekte des realen Betriebs messen, die heute fehlen.

Wenn Sie eine Klimaanlage nutzen und an einem heißen und feuchten Ort wie Mumbai oder Chennai in Indien, Singapur oder Florida in den USA leben, drehen Sie den Thermostat oder den AC-Sollwert fast immer deutlich herunter, um die Luftfeuchtigkeit zu regulieren. Dies führt zu einer Unterkühlung der Luft und damit zu einem höheren Energieverbrauch als erwartet. Und obwohl Sie davon ausgehen, dass Sie durch den Kauf einer hocheffizienten Klimaanlage Energie und Geld sparen, werden sich Ihre Energierechnungen nicht wesentlich von denen eines typischen Produkts unterscheiden.

Dies liegt daran, dass die aktuellen AC-Teststandards nicht darauf ausgelegt sind, die Effizienz im Umgang mit hoher Luftfeuchtigkeit zu beurteilen. Zukünftige Standards müssen die Effizienzverbesserung berücksichtigen, die sich aus einem besseren Feuchtigkeitsmanagement ergibt, und sich von der Idee verabschieden, die Temperatur als Indikator für den thermischen Komfort zu verwenden.

Ein weiterer wichtiger Bereich, den zukünftige Standards berücksichtigen müssen, ist die genaue Bewertung der Leistung von Klimaanlagen unter ihren nativen Steuerungen (anstatt die Kompressorgeschwindigkeit zu sperren, wie weiter oben in diesem Artikel erwähnt) und im Teillastbetrieb. Wechselstromgeräte mit variabler Drehzahl, die Wechselrichtertechnologie verwenden, können deutlich höhere Einsparungen bieten als ihre Gegenstücke mit fester Drehzahl, da sie in Zeiten mit geringem Kühlbedarf im stabilen Zustand arbeiten (anstatt ständig ein- und auszuschalten).

Aber wir können keine supereffizienten Klimaanlagen der nächsten Generation haben, ohne die aktuellen Teststandards und Leistungsbewertungssysteme zu aktualisieren. Und dies löst einen Teufelskreis aus, in dem Verbraucher aufgrund mangelnder Transparenz ihrer Leistung keine AC-Produkte der nächsten Generation nachfragen und Hersteller aufgrund der geringen Nachfrage und unklaren Effizienzziele kaum oder gar keinen Anreiz haben, diese Produkte zu entwickeln und auf den Markt zu bringen politische Entscheidungsträger.

Wir brauchen wesentliche Aktualisierungen der AC-Teststandards und Leistungsbewertungssysteme, die Produkte anerkennen, die für den realen Betrieb konzipiert sind.

In einer sich erwärmenden Welt, in der die rasche Urbanisierung und steigende Einkommen zu einem erheblichen Bedarf an Kühlung führen werden, müssen wir die Marktverlagerung hin zu diesen Klimaanlagen der nächsten Generation beschleunigen, die besser für die Umwelt und die Wirtschaft sind und den Verbrauchern Geld sparen. Es ist ein Win-Win-Szenario für alle.

Eine Koalition aus RMI, dem Global Cooling Efficiency Program des Lawrence Berkeley National Laboratory und der CEPT University, Indien, hat mit Unterstützung der Clean Cooling Collaborative eine Initiative zur Entwicklung von Leistungsmetriken zur Charakterisierung von Raumklimageräten der nächsten Generation gestartet. Ziel dieser Initiative ist die Entwicklung einer pragmatischen Hypothese, die als Grundlage für zukünftige AC-Teststandards und Leistungsbewertungssysteme für hocheffiziente Raum-ACs der nächsten Generation dienen kann. Dies gibt den Herstellern ein umfassenderes Ziel für die Entwicklung und stellt gleichzeitig sicher, dass diese Verlagerung keine erhebliche Belastung in Bezug auf Kosten, Komplexität und Infrastruktur für Testlabore und Hersteller von Drittanbietern mit sich bringt. Für Verbraucher bedeutet dies, dass sie fundiertere Kaufentscheidungen treffen können, die gleichzeitig für Kühlung und Kosteneinsparungen sorgen und gleichzeitig die Klimabelastung verringern.

Wir ermutigen die Normungsgremien, AC-Industrieverbände und AC-Hersteller, in diesem kritischen Moment zusammenzukommen und ihre Führungsrolle unter Beweis zu stellen, um der Klimakrise zu begegnen und den Menschen ein gesundes, komfortables und produktives Raumklima zu bieten.