Um dem Bedarf nach einer nachhaltigen und preiswerten Klimatisierungslösung zu begegnen, die zugleich temperaturflexibel und einfach in der Handhabung ist, entwickelte die Kroll Energy GmbH die HKK 40. Dabei handelt es sich um eine strombetriebene Luft-Luft-Wärmepumpe in einem 2,4 x 1,2 x 2,2 m großen, robusten Gehäuse, welche die angesaugte Raumluft analysiert und automatisch auf die im Vorfeld festgelegte Wunschtemperatur regelt. Wegen des Verzichts auf eine zusätzliche Widerstandsheizung verursacht die Heiz- / Kühlkombination keine versteckten Stromkosten. Im Mai 2021 wurde sie in fünf Kategorien mit dem Gütesiegel des „Plus X Award“ ausgezeichnet.
Forderungen an die Mobilklimatisierung
Auf der einen Seite bestand die Forderung, eine kompakte und mobile Temperierungslösung zu entwickeln. Auf der anderen Seite soll sie gleichzeitig möglichst flexibel einsetzbar und unkompliziert zu bedienen sein. Denn auch wenn nur eine kurzfristige Klimatisierung benötigt wird, sind im Vorfeld einige Fragen zu beantworten sowie Vor- und Nachteile abzuwägen: Bietet sich eine günstigere, aber auch „schmutzige“ Heizung mit Gas oder Öl als Brennstoff an, dessen Vorrat beziehungsweise Zulauf regelmäßig überwacht werden muss? Oder wird auf eine elektronisch betriebene Wärmepumpe zurückgegriffen, deren Stromkosten aufgrund der üblicherweise verbauten Widerstandsheizung allerdings höher und nur schwer kalkulierbar sind? Ist alternativ oder zusätzlich eine Klimaanlage notwendig, bei der jedoch die Wartung des Kaltwassersatzes anfällt?
Mit seiner mobilen Heiz- / Kühlkombination hat Kroll ein Gerät entwickelt, mit dem sich Temperaturen in Räumen flexibel regeln lassen. Nach einer einmaligen Definition der Wunschtemperatur heizt oder kühlt die Luft/Luft-Wärmepumpe HKK 40 selbstständig. Obwohl sie komplett strombetrieben ist, kommt sie wegen ihrer guten Performancewerte ohne zusätzliche Widerstandsheizung aus, was die laufenden Kosten in einem überschaubaren Rahmen hält.
Mobile Klimatisierung via Plug and Play
Bei der Entwicklung der HKK 40 wurde ein besonderes Augenmerk auf eine möglichst einfache und wenig fehleranfällige Handhabung gelegt. Die Heiz- / Kühlkombination ist im Prinzip eine robuste, 950 kg schwere Einheit, die mit dem Gabelstapler transportiert werden kann und auch während des Betriebs Wind und Wetter standhält. Einmal an Ort und Stelle mit Strom versorgt, müssen nur noch die Warmluftschläuche montiert und die gewünschte Temperatur über einen Web-Browser eingestellt werden. Alles Weitere erledigt die HKK40 automatisch.
Auf Basis der gemessenen Ist-Temperatur bringt das Gerät die Raumluft somit auch bei variierendem Außenklima mit einer Warmluftleistung von 48 kW und einer Kaltluftleistung von 40 kW selbstständig auf die gewünschte Temperatur. Wegen seiner hohen Effizienzwerte können – abhängig von der individuellen Differenz zwischen Außen- und Innentemperatur sowie dem Isolierungsgrad – Räumlichkeiten mit einer Gesamtfläche von bis zu 4000 m2 mit nur einer Heiz- / Kühlkombination klimatisiert werden. Mit einer Pressungsleistung von 300 Pa für die Nutzluft ermöglicht das Radialgebläse die Verteilung der Luftströme im Raum mit Hilfe zweier Schläuche von je rund 8 m Länge.
Um das automatische Umschalten der Luft-Luft-Wärmepumpe zwischen der Heiz- und der Kühlfunktion zu erreichen, wurde ein Vier-Wege-Ventil installiert, das die kurzfristige Änderung der Fließrichtung des Kältemittels innerhalb des reversiblen Kreislaufes erlaubt. Dessen thermodynamische und strömungstechnische Auslegung stellte die größte Herausforderung bei der Konzeptionierung der HKK 40 dar. Eines der maßgeblichen Ziele war dabei das Erreichen hoher Effizienzwerte, ohne auf eine zusätzliche Widerstandsheizung zurückgreifen zu müssen. Wegen des Verzichts auf Brennstoffe ist die Heiz- / Kühlkombination zudem wartungsarm. Sollte doch einmal ein Fehler auftreten, so sind alle relevante Module durch das einfache Entfernen der Wartungsabdeckung zugänglich.
Bild: Kroll
Wetterfestigkeit und Remote-Zugriff
Wegen der großen Umgebungstemperaturspanne zwischen - 10 °C und + 45 °C, innerhalb der sich die drei Gerätevarianten TT (- 10 °C – 40 °C), S (0 °C – 40 °C) und HT (5 °C – 45 °C) unterscheiden, ist ein ganzjähriger Einsatz der Wärmepumpe HKK 40 möglich. Ob Estrichtrocknung, Betontemperierung, Serverraumkühlung oder das alltägliche Büroklima: Das Gerät kann den Temperierungsanforderungen von Baustellen sowie unterschiedlichen gewerblich genutzten Gebäudekomplexen, außerdem von Logistik- und Lagerhallen sowie Großzelten begegnen – und dies im kurzfristigen, mobilen Einsatz ebenso wie im langfristigen als stationäre Einbaumaßnahme.
So leistete die HKK 40 etwa einen Beitrag zum Entstehen des Frankfurter Grand Towers: Kroll unterstütze die Bauklimatisierung des größten Wohnhochhauses in Deutschland mit 180 m Höhe, 418 Wohnungen und einem fassadenoffenen Parkhaus und organisierte einen schnellen Vor-Ort-Service.
Da jede Heiz- / Kühlkombination mit einem WLAN-Router ausgestattet ist, kann die Konfiguration der Klimatisierung im unmittelbaren Umkreis von einigen Metern mittels eines Smartphones vorgenommen werden; alternativ ist der Zugriff aufgrund der ebenfalls integrierten IoT-SIM auch europaweit remote über eine von Kroll entwickelte Webanwendung möglich. Dies kommt letztendlich nicht nur dem Endnutzer zugute, der nicht mehr für jede Temperaturanpassung zum Gerät laufen muss. Auch Vermieter von Klimatisierungslösungen profitieren von dem Multi-User-fähigen Webtool, das sowohl eine Statusübersicht aller Geräte als auch die Möglichkeit zur Fernwartung bereitstellt.
Kroll / Ramm
