Wir greifen bei heißem Wetter oft auf Klimaanlagen zurück, um mit der Hitze fertig zu werden, aber eine Studie hat ergeben, dass elektrische Ventilatoren eine effektive und nachhaltige Wahl sind, um die Luft in Innenräumen zu zirkulieren, ohne auf Komfort zu verzichten.
Durch die Verwendung von Innenventilatoren kann die Innentemperaturschwelle, bevor es für Menschen unangenehm wird (und der Hauptgrund, warum wir bei heißem Wetter zur Klimaanlagen-Fernbedienung greifen), um 3 bis 4 ˚C mehr steigen als bei Klimaanlagen allein.
Die Forscher führten auch eine Kosten-Nutzen-Analyse zu den Umweltauswirkungen durch und stellten fest, dass der Gesamtnutzen der Verwendung von Lüftern zur Reduzierung des Einsatzes von Klimaanlagen (aus Sicht der Treibhausgasemissionen) sogar den Wechsel von Glühbirnen zu LEDs übertraf.
Eine von der University of Sydney geleitete Modellierung ergab, dass allein durch eine geringfügige Erhöhung der Luftbewegung in Innenräumen durch Ventilatoren der Stromverbrauch und die damit verbundenen jährlichen Kosten für die Kühlung von Innenräumen mit Klimaanlagen in Australien um etwa 70 Prozent gesenkt werden können.
Trotz wärmerer Innenbedingungen aufgrund des geringeren Einsatzes der Klimaanlage – die Studie ergab, dass der Einsatz von Ventilatoren immer noch das gleiche Komfortniveau beibehält wie eine niedrigere Innentemperatur bei regelmäßiger Nutzung der Klimaanlage.
Die Ergebnisse veröffentlicht in Die Lancet Planetare Gesundheit wurde von einem internationalen Expertenteam der University of Sydney zusammen mit der Monash University, der University of Newcastle und dem Radboud University Medical Center mit Sitz in den Niederlanden durchgeführt.
Die Arbeit zeigt, wie die Umstellung auf den weit verbreiteten Einsatz von Innenventilatoren den Energiebedarf und die Treibhausgasemissionen potenziell reduzieren kann.
Der Schlüssel liegt in der grundlegenden Funktionsweise elektrischer Ventilatoren zur Kühlung des menschlichen Körpers im Vergleich zu Klimaanlagen. Elektrische Ventilatoren erzeugen höhere Luftgeschwindigkeiten über der Hautoberfläche, um trotz wärmerer Temperaturen einen höheren Wärmeverlust zu erzielen, während Klimaanlagen selbst die Temperaturen mit geringer Luftbewegung senken.
„Durch ihren einzigen Zweck, die Lufttemperatur zu senken, speisen Klimaanlagen einen Kreislauf mit hohem Stromverbrauch – oft geliefert von Kraftwerken mit fossilen Brennstoffen, die wiederum zu einem weiteren Anstieg der Emissionen beitragen“, sagte Co-Senior-Autor Professor Ollie JayDirektor des Heat and Health Research Incubator an der Fakultät für Medizin und Gesundheit.
„Der jüngste ‚IPCC Sixth Assessment Report on Mitigation of Climate Change‘ betont die Notwendigkeit emissionsarmer Lebensstile, einschließlich Kühlungsmöglichkeiten für thermischen Komfort“, sagte Hauptautor Dr. Arunima MalikSenior Lecturer für Nachhaltigkeit an der School of Physics and Business School.
„Unsere Studie bestätigt, dass Low-Cost-Lösungen wie Ventilatoren das Potenzial haben, zur Emissionsminderung beizutragen, um die Ziele des Pariser Klimaabkommens zu erreichen.“
Optimale Bedingungen für Nachhaltigkeit und Komfort
Die Forscher verglichen den Energieverbrauch und die damit verbundenen Treibhausgasemissionen, indem sie fünf Szenarien mit unterschiedlichen Kombinationen aus Lüfter- und Klimaanlagennutzung modellierten. Dazu gehörten Situationen, in denen Lüfter mit unterschiedlichen Geschwindigkeitseinstellungen betrieben wurden.
Nach der Protokollierung von Daten über die Auswirkungen der Ventilatoren auf den menschlichen Komfort, bevor sie sich unwohl fühlen, wurde die Anzahl der Stunden über der thermischen Komfortgrenze berechnet, um die Nutzung der Klimaanlage und den damit verbundenen Energieverbrauch und die Treibhausgasemissionen zu bestimmen.
„Für diese Berechnung mussten wir stündliche Temperaturdaten für ein ganzes Jahr für den gesamten Kontinent auf einem 150.000-Zellen-Raster verarbeiten. Das konnten wir mit Supercomputern machen“, sagt Co-Senior-Autor Professor Manfred Lenzen von der Schule für Physik.
Sie fanden heraus, dass der Betrieb von Ventilatoren mit Luftgeschwindigkeiten von 1,2 m/s bei gelegentlichem Einsatz von Klimaanlagen im Vergleich zu Klimaanlagen allein zu einer 76-prozentigen Reduzierung des Energieverbrauchs (von 5592 GWh auf 1344 GWh) und der damit verbundenen Treibhausgasemissionen führte ( 5091 Kilotonnen bis 1208 Kilotonnen).
„Wir wissen, dass die Reduzierung der Treibhausgasemissionen der einzige Weg ist, die zukünftige globale Erwärmung zu begrenzen“, sagt Professor Jay.
„Indem Sie die Raumluftbewegung mit Ventilatoren erhöhen, können Sie sich bei einer höheren Temperatur genauso fühlen wie bei einer niedrigeren Temperatur, wenn Sie eine Klimaanlage verwenden. Dies ist eine wirklich einfache Sache, die die meisten Menschen jetzt tun können, um die enormen Emissionen zu reduzieren mit der Kühlung von Häusern und Innenräumen in Australien in Verbindung gebracht.
Arunima Malik et al, Das Potenzial von Innenventilatoren, die Nutzung von Klimaanlagen zu ändern und gleichzeitig den menschlichen thermischen Komfort bei heißem Wetter aufrechtzuerhalten: eine Analyse des Energiebedarfs und der damit verbundenen Treibhausgasemissionen, Die Lancet Planetare Gesundheit (2022). DOI: 10.1016/S2542-5196(22)00042-0