Schon mal von dem weltweit größten Outdoor-Verdampfungskühlsystem, bzw dem adiabatischen Vernebelungskühlsystem gehört?

Ein adiabatisches Kühlsystem arbeitet nach dem Prinzip der adiabatischen Zustandsänderung, bei der ein thermodynamisches System keine Wärmeenergie mit seiner Umgebung austauscht. In einem solchen System kann sich die Temperatur ändern, ohne dass Wärme hinzugefügt oder abgeführt wird. Das System ist also thermisch isoliert.

Das weltweit größte adiabatische Vernebelungskühlsystem befindet sich in Medina, Saudi-Arabien, auf einem 15 Hektar großen Gelände. Ein schweizer Unternehmen hat dieses System entwickelt, produziert und geliefert. Es ist in der Lage, die Lufttemperatur um 10°C zu senken, was in einer so heißen Region eine beeindruckende Leistung darstellt.

Das System funktioniert, indem es Wasser in feinen Nebel verwandelt, der in die Luft eingebracht wird. Beim Verdampfen des Wassers wird der Luft Wärme entzogen, was zu einer Abkühlung der Umgebungstemperatur führt. Trotz dieser Temperaturänderung bleibt das System adiabatisch, da der Wärmeenergieaustausch mit der Umgebung vermieden wird.

Doch trotz dem adiabatischen Vernebelungskühlsystem, das die Lufttemperatur um 10°C senkt, steigt die Temperatur in der Sonne häufig auf bis zu 50°C. Um den Besuchern des Außengeländes mehr Komfort zu bieten, wurden große Sonnenschirme aufgestellt, die Schutz vor der intensiven Sonneneinstrahlung bieten. Insgesamt wurden 250 Sonnenschirme installiert, die eine Schattenfläche von etwa 600 m² schaffen. Diese Maßnahmen tragen erheblich dazu bei, die Bedingungen für die Besucher in dieser extrem heißen Umgebung angenehmer zu gestalten.

Bei der Installation des weltweit größten adiabatischen Vernebelungskühlsystems in Medina standen die Ingenieure vor mehreren großen Herausforderungen.

Eine der anspruchsvollsten Anforderungen war die Reduzierung des Lärmpegels auf ein Minimum, um die Ruhe im Gebetsbereich zu gewährleisten. Außerdem war der verfügbare Raum für die Installation der Wasserpumpen stark begrenzt, was die Planung und Umsetzung erschwerte.

Zusätzlich mussten die Ingenieure extreme Bedingungen berücksichtigen: Die Umgebungstemperaturen können bis zu 60°C erreichen, und die Hygieneanforderungen für das System waren sehr hoch, um die Gesundheit und Sicherheit der Pilger zu gewährleisten. Das gesamte System wurde deshalb so konzipiert, dass es diesen extremen Temperaturen standhält und die geforderten Hygienestandards einhält.

Da nur Muslime Zugang zum Gebetsbereich haben, organisierte das Schweizer Unternehmen spezielle Schulungen für die Monteure. Diese Schulungen ermöglichten es den Monteuren, die Installation der Pumpstationen und die hygienische Kontrolle des Systems selbst durchzuführen.

Die Anlage ist in der Lage, 50.000 Liter Wasser pro Stunde zu verdampfen, was die Temperatur auf dem Gelände um spürbare 10°C senkt und den Menschen Vorort ein deutlich angenehmeres Klima bietet.

Nachdem die Prototypen Ende 2010 zugelassen worden waren, wurden alle 250 Pumpstationen im Frühjahr 2011 produziert. Die Fertigstellung der gesamten Anlage erfolgte im August 2011, und seitdem profitieren Besucher von den kühleren Lufttemperaturen, die durch das größte Outdoor-Verdampfungskühlsystem der Welt erreicht werden.

Wo befindet sich denn das Kühlsystem mit seiner speziellen Pumpe?

Spezialteile für dies sehr spezielle Kühlsystem, inklusive einer speziellen Pumpstation, Ventilatoren und Zerstäuber, die das in der Luft verdampfte Wasser verbreiten, sind in riesige Sonnenschirme integriert worden.

Seit September 2010 wurden rund um die Moschee von Medina al-Munawwarah insgesamt 250 große Schirme installiert. Jeder Schirm hat eine Fläche von 25,5 mal 25,5 Metern und eine Höhe von 15 Metern, wenn er geöffnet ist.

Diese Schirme sind so konstruiert, dass sie nahtlos zusammenpassen und eine riesige Schattenfläche von insgesamt 143.000 m² bieten, was größer ist als die gesamte Fläche der Moschee.

Wenn die Schirme geschlossen sind, werden sie inklusive ihrer Technik in schlanken Säulen verborgen. Der Mechanismus zum Öffnen oder Schließen der Schirme benötigt nur drei Minuten.

Durch die Kombination von Beschattung und dem Einsatz von PTFE-Gewebe wird die Umgebungstemperatur vor Ort um mindestens 8°C gesenkt.

Das PTFE-Gewebe, das für die Schirme rund um die Moschee in Medina al-Munawwarah verwendet wurde, erfüllt besondere Anforderungen

Neben der UV-Stabilität musste das Material extrem hohe Zugfestigkeitswerte bieten, um den starken Windbelastungen standzuhalten.

Es musste außerdem maximal flexibel, farbecht, feuersicher und in der Lage sein, ausreichend Licht zu übertragen, um eine effektive Beschattung zu gewährleisten. Aufgrund der intensiven Lichtverhältnisse vor Ort konnte das PTFE-Gewebe jedoch nicht in Reinweiß ausgeführt werden, da die hohe Lichtdurchlässigkeit die Menschen unter den Schirmen geblendet hätte. Daher entschied sich der Auftraggeber für eine sandfarbene Ausführung des Gewebes.