Klimagerät oder versteckte Heizung?
Bei einer Nachbarin habe ich ein mobiles Klimagerät gesehen, welches sie geschenkt bekommen hat. Ich war erstaunt, ein Gerät nur mit einem Abluftschlauch zu sehen. Wie kann das funktionieren❓
Das im Innenraum aufgestellte Gerät saugt Raumluft an, entzieht ihr Wärme und bläst sie abgekühlt wieder in den Raum. Und wohin geht die Wärme?
Es wird weitere Raumluft angesaugt, an welche die Wärme abgegeben wird. Diese aufgewärmte Luft wird über den Schlauch nach aussen geblasen. Das klingt doch wunderbar: kühle Luft nach drinnen und heisse nach draussen – hmm, ist das alles 🤔?
💡Das muss ich nachrechnen, natürlich mit Calcumber (link zum selber rechnen am Ende):
Das Gerät, entzieht mit 1 kW elektrischer Leistung 2.6 kW Wärmeleistung. Eine Abschätzung zeigt, dass das Gerät dafür rund 400 m3 Luft pro Stunde aus dem Haus blasen muss – etwa soviel wie das ganze Hausvolumen. Ist das Haus nach einer Stunde Luftleer 😨?
Wir können aufatmen, es fliesst Luft nach, beispielsweise über Nebenräume von draussen. Draussen kann es aber, wie im Sommer 2026 in der Schweiz, gut mal 36°C sein. Die nachziehende Luft heizt damit das Haus wieder auf, etwa mit 1.6 kW Leistung. Die Netto-Kühlleistung vermindert sich somit auf gerade noch 1 kW und die Effizienzzahl ERR sinkt von guten 2.6 gemäss Energieettikette mit Klasse A auf gerade noch 1.0 (was wohl D minus minus minus wäre).
Und wann sind solche Geräte effizient? Ganz einfach, wenn es draussen kühl ist 😉.
| === Kühlleistung und Abwärme === | |
| Elektrische Leistung: P_el = 1 kW | 1 kW |
| Kühleffizienz: EER = 2.6 | 2.6 |
| Kühlleistung: Qt_kühl = EER * P_el | 2.6 kW |
| Abwärme: Qt_ab = Qt_kühl + P_el | 3.6 kW |
| === Abluftvolumen === | |
| load fluid air | 1 |
| Luftdruck: p = 1 bar | 1 bar |
| Raumtemperatur: T_innen = 25°C | 25 °C |
| Enthalpie: h_innen = h(T_innen, p) | 424.439 kJ/kg |
| Ablufttemperatur: T_ab = 50°C | 50 °C |
| Ethalpie: h_ab = h(T_ab, p) | 449.609 kJ/kg |
| Benötigter Massenstrom: mt = Qt_ab/(h_ab - h_innen) to kg/h | 514.895 kg/h |
| Saugvolumenstrom: Vt = mt / rho(T_innen, p) | 440.523 m3/h |
| === Angesaugte Aussenluft === | |
| Aussentemperatur: T_aussen = 36°C | 36 °C |
| Enthalpie: h_aussen = h(T_aussen, p) | 435.511 kJ/kg |
| Heizeffekt: Qt_heiz = mt *(h_aussen - h_innen) | 1583.51 W |
| === Tatsächliche Kühlung === | |
| Tatsächliche Kühlung: Qt_k_real = Qt_kühl - Qt_heiz | 1016.49 W |
| Realer EER: EER_real = Qt_k_real / P_el | 1.01649 |
Weiter fragen:
- Welche Annahmen wurden in der Berechnung gemacht?
- Bei welchen Bedingungen kühlt das Gerät gar nicht mehr?
- Wie steht es mit der Feuchte? Bringt das mobile Klimagerät Feuchte ins Haus? Wie ist das im Vergleich mit einem Split-Klimagerät?
2026-09-08 Samuel
Heisse Temperaturen und hohe Luftfeuchtigkeit
Es ist gerade heisser Sommer in der Schweiz - ob das Calcumber zum Schwitzen bringt? Und ob schwitzen noch etwas Kühlung bringt?
Luft mit relativer Feuchte enthält Wasserdampf. Entscheidend für Verdunstung ist nicht direkt die relative Feuchte, sondern der Wasserdampf-Partialdruck. Ist dieser in der Luft niedriger als auf der Hautoberfläche, so verdunstet Schweiss von der Haut, was uns abkühlt.
Bei rund 35°C beträgt der Sättigungsdampfdruck von Wasser 56 mbar und bei 47% relativer Feuchte ist der tatsächliche Dampfdruck nur etwa 26 mbar.
Auf der Hautoberfläche kann Schweiß näherungsweise als Wasser bei Hauttemperatur betrachtet werden. Bei angenommenen 32°C beträgt der Sättigungsdampfdruck 48 mbar. Weil dieser höher ist als die 26 mbar Dampf in der Umgebungsluft, kann Schweiß noch verdunsten und dadurch kühlen.
Ab welcher Temperatur funktioniert die Verdunstung von Schweiss nicht mehr?
Mit 50% Luftfeuchte erst bei rund 45°C. Mit 90% Luftfeuchte aber schon bei 34°C. Die relative Feuchte ist darum sehr entscheidend dafür, wie erträglich oder unerträglich wir ein warmes Klima erleben.
| load fluid water | 1 |
| Das Thermometer zeigt: | |
| T_Luft = 34.77 °C | 34.77 °C |
| phi_Luft = 47.03 % | 47.03 % |
| Dampfdruck in der Luft: | |
| p_sat_Luft = p(T_Luft) in mbar | 55.578062 mbar |
| p_Dampf_Luft = p_sat_Luft * phi_Luft in mbar | 26.138363 mbar |
| Hautoberfläche, näherungsweise: | |
| T_Haut = 32 °C | 32 °C |
| p_sat_Haut = p(T_Haut) in mbar | 47.595740 mbar |
| ➔ Der Dampfdruck auf der Haut ist immer noch höher | |
| als der Dampfdruck in der Luft. | |
| Schweiß kann deshalb noch verdunsten und kühlen. | |
| Ab wann wird es sehr ungemütlich? | |
| Ab welcher Temperatur verdunstet | |
| der Schweiss nicht mehr? | |
| Bei 50% Feuchte: | |
| T_grenze = to_degC( T(p_sat_Haut / 50 %) ) | 44.845740 °C |
| Bei 90% Feuchte: | |
| T_grenze = to_degC( T(p_sat_Haut / 90 %) ) | 33.876128 °C |
2026-06-23 Samuel
Kühle Luft in der Höhe.
2026-06-27 von Samuel
Um der glühenden Hitze im Schweizer Mittelland auszuweichen war ich auf einer zweitägigen Wanderung mit Start in Engelberg auf 999 m über Meer. Beim Aufstieg zur Rugghubelhütte auf 2296 m wurde es schnell angenehm kühl. Warum aber ist die Luft in der Höhe kühler?
Grund dafür ist der geringere Luftdruck - aufsteigende Luft dehnt sich aus. Wäre die Luft in einem Ballon eingeschlossen, würde der Ballon grösser und die Luft um den grösser werdenden Ballon muss verdrängt werden. Das ist Arbeit und die Luft im Ballon verliert entsprechend an innerer Energie, die Temperatur sinkt.
Der Luftdruck nimmt gemäss der Barometrischen Höhenformel alle 80 m um 1% ab.
Die Luft dehnt sich näherungsweise adiabatisch aus, das heisst, sie keinen Wärmeaustausch mit der Umgebung. Bei diesem reversiblen Vorgang bleibt die Entropie gleich, was die Beschreibung der Zuständsänderung einfach macht.
| === Eingabe === | |
| Höhe Engelberg: h1 = 999 m | 999 m |
| Temperatur in Engelberg: T1 = 30 °C | 30 °C |
| Höhe Rugghubelhütte: h2 = 2296 m | 2296 m |
| === Berechnung des Luftdruckes === | |
| Druck auf Mehreshöhe: p0 = 1013 mbar | 1013 mbar |
| Druckabnahme um 1% alle 80 m | |
| p1 = 1013 mbar * (1 - 1%) ^ (h1 / 80 m) | 893.51930 mbar |
| p2 = 1013 mbar * (1 - 1%) ^ (h2 / 80 m) | 759.17086 mbar |
| === Abkühlung durch adiabatische Ausdehnung === | |
| load fluid air | 1 |
| s1 = s(T1, p1) | 3.9334010 kJ/(kg*K) |
| T2 = to_degC( T(s1, p2) ) | 16.200879 °C |