Was ist eine Klimakaskade und ein Solarkamin?

Eine Klimakaskade ist ein senkrechter Schacht im Gebäude, in dem von oben Wasser versprüht wird; die fallenden Tropfen kühlen, erwärmen und reinigen die Zuluft und reißen sie zugleich nach unten mit. Der Solarkamin ist das Gegenstück auf der Abluftseite: ein hoher Schacht, in dem die Sonne die Abluft erwärmt, sodass sie aufsteigt und das Gebäude leersaugt.

Zusammen mit dem Ventecdach — einer Dachform, die mit Wind Über- und Unterdruck erzeugt — bilden sie das Konzept Earth, Wind & Fire, mit dem Ben Bronsema 2013 an der TU Delft promovierte. Die Idee: Klimatisierung ohne (oder mit minimaler) mechanischer Lüftung, bei der Schwerkraft, Sonne und Wind die Transportarbeit übernehmen, die sonst Ventilatoren leisten.

Wie es funktioniert

Die fallenden Tropfen in der Kaskade leisten zweierlei zugleich. Sie tauschen Wärme mit der vorbeiströmenden Luft aus — kaltes Wasser kühlt im Sommer, laues Wasser erwärmt im Winter — und sie geben durch ihre Fallgeschwindigkeit Impuls an die Luft ab, sodass ohne Ventilator eine Abwärtsströmung entsteht. Nebenbei waschen die Tropfen Staub aus der Luft.

Anwendungen

Nichtwohnbau und Hochhäuser — das Konzept braucht bauliche Schächte und eignet sich daher für Büros, Hotels und Bildungsbauten, nicht für ein Reihenhaus
Realisierte Beispiele in den Niederlanden — ein Hotel in Amsterdam und das Langeveld-Gebäude der Erasmus-Universität Rotterdam wurden nach diesem Prinzip gebaut
Kombination mit Erdwärmespeicherung — das Wasser der Kaskade kann aus einem Erdsondensystem gespeist werden
Solarkamin einzeln eingesetzt — auch ohne Kaskade wird ein Solarkamin genutzt, um natürliche Lüftung in Atrien und Treppenhäusern in Gang zu bringen

Zu beachten

Platzbedarf — Schächte für Kaskade und Kamin kosten vermietbare Fläche; das muss bereits in den Vorentwurf, nicht nachträglich
Wasserqualität und Hygiene — ein System mit offenem Wasser erfordert Aufmerksamkeit für Legionellenprävention und Reinigung
Regelbarkeit — natürliche Antriebskräfte schwanken mit Wetter und Jahreszeit; in der Praxis ist fast immer eine ergänzende Regelung oder ein Hilfsventilator nötig
Keine Heimwerkerlösung — das ist Anlagentechnik auf Entwurfsebene, bei der Bauwerk und Klimaanlage in einer Hand gehören