Regen, der nicht vom Himmel fällt: Wie China die Klimatisierung von Gebäuden neu denken und dabei weniger Strom verbrauchen will

Von unten kaum von Nieselregen zu unterscheiden: Verdunstungskälte im großen Maßstab umgesetzt. (Bildquelle: YouTube, Chinese Embassy UK)

Über einer Wohnanlage in der chinesischen Metropole Yuncheng ziehen plötzlich feine Wasserschleier auf. Feine Tropfen treiben zwischen den Hochhausschluchten und regnen teils herab, im Sonnenlicht entstehen Regenbögen.

Doch am Himmel gibt es keine Wolken.

Das Wasser kommt auch nicht von oben, sondern von unten. Es wird auf die Dächer gepumpt und durch feine Düsen gepresst. Was von den Straßen aus wie ein aufziehender Regenschauer erscheint, ist in Wahrheit künstlicher Nebel.

0:54 Im Dienste der Wissenschaft: Massenhaft schwarze Bälle werden in ein Wasserreservoir geschüttet

Die Physik hinter dem »künstlichen Wetter«

Die Szene wirkt, als stamme sie aus einer Zukunft, in der Städte ihr eigenes Wetter erzeugen. Dennoch ist die Idee dahinter keineswegs futuristisch, sondern erstaunlich einfach und alt:

Wenn Wasser verdunstet, entzieht es seiner Umgebung Wärme.

Das funktioniert umso besser, je trockener die Luft und je kleiner die Tropfen sind.

Die eingangs erwähnte Wohnanlage wird also nicht ausschließlich mit Kälte aus einer Klimaanlage gekühlt, sondern auch durch dieses simple physikalische Prinzip: Wasser nimmt Wärme auf und trägt sie als Dampf davon – Verdunstungskühlung.

Das ist auch einer der Wege, mit denen unser Körper seine Temperatur reguliert. Wenn Schweiß verdunstet, entzieht er der Haut Wärme.

Das Prinzip begegnet uns viel öfter, als den meisten bewusst ist. Feuchte Tücher vor Fenstern oder Brunnen in Innenhöfen nutzen denselben Effekt.

Ungewöhnlich an der Wohnanlage in Yuncheng ist jedoch der Maßstab. Hier im Video zu sehen:

Link zum YouTube-Inhalt

Denn dort wird nicht einfach nur ein Eingang benebelt, sondern gleich mehrere Wohnhäuser und Straßenzüge. Kühlung ist in Yuncheng also nicht mehr länger allein Aufgabe von Klimaanlagen – sie wird zumindest im Kleinen zu einem Teil der städtischen Infrastruktur.

Klimaanlagen verlagern die Hitze nur

Das Projekt ist dabei mehr als nur ein kurioser Einzelversuch. Wachsender Wohlstand und immer heißere Sommer verlangen in China auch immer mehr Klimaanlagen.

Darum ist es längst keine Seltenheit mehr, dass an besonders warmen Tagen ein großer Teil der elektrischen Spitzenlast des Landes dadurch verursacht wird.

Doch Klimaanlagen lösen das Problem, indem sie ein anderes verschärfen. Sie kühlen zwar das Innere von Gebäuden, geben die Wärme allerdings an Straßen und Höfe ab. Während es in Wohnungen angenehmer wird, nimmt die Hitze draußen zu.

Der »künstliche Regen« setzt daher früher an. Ziel ist es, Außenluft, Dächer und Fassaden abzukühlen, bevor sich die Hitze von außen in die Wohnungen schiebt.

Den Betreibern zufolge führt das zu fünf bis acht Grad niedrigeren Temperaturen sowie zu kühleren Bodenflächen und Wänden.

Unmöglich scheint das nicht zu sein. Vor allem, wenn man bedenkt, dass die Provinz Shanxi einem besonders trockenen Klima ausgesetzt ist. Verdunstung kann daher tatsächlich spürbar Wärme entziehen.

Wie groß der Effekt wirklich ist, bleibt dennoch eine offene Frage, denn unabhängig überprüft wurden die Angaben bislang nicht.

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Ganz ohne Energieeinsatz kommt das System nicht aus

Ob das System letztlich weniger Energie benötigt und weniger kostet als Klimaanlagen, ist auch noch nicht abschließend geklärt.

Denn das Wasser muss nicht nur gefiltert und aufbereitet werden, Pumpen müssen es mit hohem Druck auf die Dächer der Hochhäuser bringen und es dort fein zerstäuben.

Und das Wasser beziehungsweise dessen Anlieferung sind selbst Kosten- und Energiefaktoren.

Was Energie spart, kann Wasser kosten

Selbst wenn sich das System als energetisch sinnvoll erweist, muss das für seine Ökobilanz noch lange nicht zutreffen. Gerade in trockenen Gebieten ist Wasser meist keine beliebig verfügbare Ressource.

Entscheidend ist daher, ob Trinkwasser, Regenwasser oder womöglich sogar kondensiertes Wasser zum Einsatz kommen. Das verdunstete Wasser dürfte sich jedenfalls kaum direkt zurückgewinnen lassen.

Ebenfalls wichtig: Die Technik ist nicht für alle Gebiete gleich gut geeignet. Trockene, heiße Luft kann grundsätzlich mehr Wasser in Form von Dampf aufnehmen und abtransportieren als schwüle Luft.

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Die eigentliche Idee steckt nicht in den Düsen

Der Regen von Yuncheng ist also keine Wundertechnik, die das Hitzeproblem auf einen Streich löst. Er zeigt vielmehr, wie eindimensional Klimatisierung oftmals gedacht wird und wie sich unser Blick darauf verändern könnte.

Städte der Zukunft werden Hitze nicht allein mit immer mehr Klimaanlagen bekämpfen können. Sie werden Schatten, helle Dächer, Pflanzen, Wasser, Dämmung und spezifische Kühlmethoden zusammendenken müssen.

Womöglich steckt die eigentliche Innovation daher gar nicht in den Düsen auf den Dächern, sondern in der Idee, Gebäude zu kühlen, bevor die Hitze überhaupt ins Innere vordringt.