Mobile Klimaanlage: Unterdruck (Ursache, Vermeidung)

Der Einsatz Mobiler Klimaanlagen im Sommer schafft eine angenehme Kühle in den Räumen und ermöglicht einen hitzefreien Schlaf. Dabei sind diese Monoblock-Geräte lauter und weniger effektiv als Split-Geräte. Außerdem erzeugen sie einen Unterdruck.

Die Arbeitsweise von Klimageräten beruht auf dem Herausblasen von erhitzter Luft, um Energie abzugeben. Der dabei entstehende Unterdruck hat nur eine geringe Stärke und wird höchstens durch eine leichte Zugluft wahrgenommen.

Mit Hilfe einfacher Tricks kann der störende Effekt verringert oder sogar beseitigt werden.

Außerdem gibt es angepasste Systeme, die ohne Unterdruck auskommen. Dabei ist jedoch eine geringere Effektivität hinzunehmen, weshalb wir hiervon abraten.

Unterdruck durch Funktionsweise

Mobile Klimaanlagen besitzen eine kompakte Bauweise, bei der alle Elemente in einem Block verbaut sind. Innerhalb dieses Monoblocks existieren zwei Luftkreisläufe und ein geschlossener Kühlkreislauf mit einem Kältemittel.

Das Kältemittel wird komprimiert und erhitzt sich dabei. Diese Wärme wird an die durchströmende Raumluft abgegeben. Hierdurch kühlt sich das Kältemittel ab.

Im Anschluss kann sich das unter Druck stehende Mittel über ein Ventil wieder ausdehnen. Dabei folgt eine weitere (diesmal sehr starke) Abkühlung.

Die Raumluft wird auch an diesem Bereich vorbeigeführt und schließlich mit sehr niedriger Temperatur wieder in den Wohnbereich geleitet (blauer Pfeil).

Die warme Raumluft (roter Pfeil) muss jedoch zwingend nach außen abgeleitet werden, da sonst kein Wärmeverlust (= Kühlung) vorliegt.

Insgesamt entsteht also ein Energie- und Luftverlust.

Die Abgabe der erhitzten Raumluft erzeugt immer einen Unterdruck.

Hierbei spielt es keine Rolle welcher Hersteller oder welche Preisklasse betroffen ist. Das allgemeine Wirkprinzip fußt auf der Abgabe von Luft nach außen.

Einzige Ausnahme hiervon stellen Mobile Klimaanlagen mit einer gesonderten Luftzufuhr von außerhalb dar. Diese so genannten 2-Schlauch-Systeme geben zwar auch die erhitzte Luft nach außen ab, der entstehende Unterdruck wird jedoch durch eine eigene Luftzufuhr umgeleitet.

Stärke des Unterdrucks

Die Intensität des Unterdrucks bei Mobilen Klimageräten hängt von der abgegebenen Luftmenge und der Zuströmung der neuen Luft ab. Desto ungehinderter Luft nachströmen kann, desto geringer ist der Effekt.

Die ausgeblasene Heißluft erzeugt kein Vakuum, sondern wird durch nachströmende Luft ersetzt. Dies geschieht automatisch durch den entstandenen Unterdruck.

Da kein Haus und keine Wohnung luftdicht abgeschlossen sein können, gibt es immer eine Möglichkeit für die Umgebungsluft in ein Haus einzudringen. Dabei reichen selbst kleinste Durchlässe und Öffnungen (wie Schlüssellöcher, kleine Türspalte, Rollläden etc.).

Die Stärke des Unterdrucks wird durch die Leichtigkeit der Nachströmung bestimmt.

Dies ist leicht anhand eines Raums nachzuvollziehen, in dem ein Fenster auf Kipp steht. In diesem Fall ist es einfach die Tür zuzuschlagen. Wird das Fenster jedoch geschlossen, dann bremst die Tür, weil ein Druckunterschied besteht (beim von außen Zuschlagen ein Überdruck und beim innen Zuschlagen ein Unterdruck).

Die Intensität des Unterdrucks wird nur geringfügig wahrgenommen. Es entsteht kein permanenter Ohrdruck, kein Sauerstoffmangel und auch kein allgemeines Unwohlsein.

Durch die Zuströmung aus anderen Räumen kann jedoch die Zugluft wahrgenommen werden, deren Stärke ebenfalls von dem Druckunterschied und dem Zuweg abhängt.

Gibt es nur eine kleine Zuluftmöglichkeit ist die Strömungsgeschwindigkeit an dieser Stelle sehr groß, da sich viel Luft hindurchzwängt (Gesetz von Bernoulli).

Nachteile des Unterdrucks

Der Unterdruck bei Mobilen Klimaanlagen erzeugt keine gesundheitliche Beeinträchtigung und muss nicht verhindert werden. Der Druckunterschied wird nur selten direkt wahrgenommen. Es kann jedoch sein, dass die Zugluft als unangenehm empfunden wird.

Eine Luftströmung innerhalb des Hauses kann zu einer Kältewahrnehmung führen. Dieser Windchill-Effekt verursacht, dass die über der Haut erwärmte (sehr dünne) Luftschicht weggepustet wird und nicht erwärmte (kühlere) Luft nachströmt.

Befindet sich der Luftzug an einem Ort, an dem man sich längere Zeit ohne Bewegung aufhält, nimmt man die Zugluft schnell als störend wahr.

Außerdem besitzt der Unterdruck weitere Effekte, da er Luft von außen ansaugt.

Diese einströmende Luft drückt zum Beispiel auf geöffnete Fenster und kann diese heranziehen. Auch Türen können hierdurch zuknallen.

Alle Objekte und Gegenstände, die sich in dem Wirkbereich der einströmenden Luft befinden und mobil sind, können in Bewegung geraten.

Der Effekt ist dabei so groß, wie bei geöffneten Fenstern und einer leichten Brise.

Neben der Zugluft hat der Unterdruck einen weiteren Effekt.

Die nachströmende Luft beeinflusst nämlich wesentlich die Effektivität der Klimageräte.

Strömt Luft direkt aus dem warmen Außenbereich nach wird die Kühlung behindert. Strömt die neue Luft jedoch durch das Haus über kühle Bereiche (zum Beispiel dem Keller oder Flur) zu dem Klimagerät wird weniger Wärme zugeführt und die Kühlleistung steigt.

Reduktion des Unterdrucks

Die Beseitigung des Unterdrucks ist mit herkömmlichen Klimageräten nicht möglich. Nur 2-Schlauch-Systeme lauten den Unterdruck nach außen ab, wodurch er im Innern nicht zu spüren ist.

Der Unterdruck kann jedoch mit folgenden Mitteln gesteuert werden:

• Effektive Kühlung
  Wesentlicher Faktor für die Stärke des Unterdrucks ist die Menge der abgegebenen Luft. Bei hoher Kühlleistung ist daher auch der Unterdruck am größten. Es sollte deshalb auf einen effektiven Einsatz der Klimaanlage geachtet werden. Hierzu zählt insbesondere die Isolierung, Aufstellung des Geräts und Verhinderung der Rückluft.
• Einstellung des Klimageräts
  Außerdem kann über die Einstellung der Klimaanlage die Intensität beeinflusst werden. Im Automatikmodus kann eine höhere Zieltemperatur gewählt werden, die langsam an das tatsächliche Ziel angepasst wird. So läuft die Anlage nicht im Maximal-Modus. Diese Einstellung kann natürlich auch im manuellen Modus bei reduzierter Kühl- und Ventilatorleistung gewählt werden.
• Keine hermetische Abriegelung
  Der Unterdruck wird neben der abgegebenen Luftmenge auch durch die Zuströmung beeinflusst. Bei nahezu dichter Abschottung steigt der „Luftmangel“ und die Druckdifferenz steigt. Dies sorgt für einen stärkeren Unterdruck mit größeren Effekten. Das Ziel sollte nicht sein die Zuluft zu verhindern (was auch nicht möglich ist), sondern sie zu regeln.
• Zuluft bewusst steuern
  Es wird immer Luft in den gekühlten Raum nachströmen. Die Quelle können zunächst andere Räume sein, letztlich kommt die Luft jedoch immer von außen.
  Eine ungehinderte Zuströmung verringert den Unterdruck, da auch kleine Druckdifferenzen ausgeglichen werden. Ist der Weg beschwert steigt der Unterdruck so lange an, bis er ausreicht, um genügend Frischluft für ein Gleichgewicht anzusaugen.
  Auf Grund der Effektivität sollte die Zuluft jedoch nicht direkt von außen in den zu kühlenden Raum gelassen werden. Ein gesteuerter „Umweg“ über mehrere andere Räume ist anzustreben.
  Hierzu sind die lokalen Bedingungen entscheidend und es muss ein wenig herumprobiert werden. Meistens sind undichte bis leicht geöffnete Türen und ein undichtes Kellerfenster eine gute Wahl.

Auf diese Weise erreicht man einen kühlen Raum mit möglichst wenig Unterdruck.

Mobile Klimaanlagen ohne Unterdruck

Das Unterbinden des Unterdrucks ist mit einem Ein-Schlauch-System nicht möglich. Es gibt jedoch auch Klimageräte, die einen zweiten Schlauch integriert haben. Dieser wird ebenfalls durch das Fenster geführt und ist für die Zuluft zuständig.

Dabei wird exakt so viel Luft in den Raum geführt, wie parallel nach außen geleitet wird. Dies geschieht durch den entstehenden Unterdruck und einen Ventilator.

Durch die direkte Zufuhr entsteht in dem Raum selbst kein Unterdruck.

Der Nachteil solcher Geräte ist der höhere Preis.

Außerdem wird die Luft direkt aus dem Außenbereich angezogen, was bei hohen Temperaturen ineffektiver ist. Daher sollte darauf geachtet werden, dass es sich um einen möglichst kühlen Außenbereich handelt. Bei mehreren Fenstern sollte ein sonnengeschützter Bereich gewählt werden.

Außerdem ist es wichtig, dass die abgeblasene heiße Luft nicht direkt wieder angesaugt wird. Hierzu sollten die Schlauchöffnungen möglichst weit auseinander liegen und der Abgabeschlauch über dem Ansaugschlauch liegen (warme Luft steigt nach oben).

Dieser Nachteil der Ansaugung von außen reduziert sich nachts und wird vorteilhafter, sobald die Außentemperatur die Innentemperatur unterschreitet.

Zwar könnte man dann auch ein Fenster öffnen, jedoch ist der Kühleffekt bei einer Außentemperatur von 28°C und einer Innentemperatur von 32°C geringer als mit einer Klimaanlage.

In der Praxis stellt sich die Ansaugung direkt von außen als weniger effektiv dar. Deshalb empfehlen wir diese Methode nur in Ausnahmefällen.