Aufbau und Funktion einer Klimaanlage

Die Klimaanlage ist mittlerweile fester Bestandteil der Ausstattungsmöglichkeiten jedes modernen PKW. In der Form, in der wir sie heute kennen, geht sie auf eine Erfindung aus dem Jahr 1911 zurück. Entwickelt wurde sie durch den US-amerikanischen Ingenieur W.H.Carrier. Der erste nachweisbare Einbau in ein Automobil fand im Jahre 1938 durch den Hersteller Nash statt. Im Laufe der Zeit haben sich die Klimaanlagen stark weiterentwickelt und ihre Leistungsfähigkeit sowie Rentabilität erhöht.

Die Entwicklung der Klimaanlage

Ziel dieser Anlagen war und ist, für ein definiertes Raumklima zu sorgen. Auf die Automobilindustrie begrenzt bedeutet dies, dass die Anlage eine für den Menschen angenehme Lufttemperatur, Luftfeuchtigkeit sowie Luftqualität erzeugt. Die ersten Klimaanlagen waren sehr groß und somit nicht für den Einbau in einem Automobil geeignet. Es waren in erster Linie Firmen und öffentliche Gebäude, die Gebrauch von dieser Entwicklung machten. Erst gegen Ende der 30er Jahre gelang es, die Klimaanlage auf eine für Autos angemessene Größe zu schrumpfen. Diese erste Klimaanlage war noch nicht vollautomatisch und konnte nur über Drehregler oder mechanisch gesteuert werden. Mit der Weiterentwicklung wurde die Klimaautomatik eingeführt, die es dem Fahrer ermöglicht, mit der Bedienung von wenigen Knöpfen die gewünschten Klimaverhältnisse im Fahrzeuginnenraum herzustellen. Viele Fahrzeughersteller bieten diese Klimaautomatik mittlerweile in der Grundausstattung ihrer Fahrzeuge an.

Mechanische Funktion

Die Klimaanlage ist ein eigenständiges Bauteil, welches an die Belüftung des Fahrzeuges gebaut wird. Die Luft, welche durch die Belüftung in den Innenraum gelangt, wird vorher an einem Verdampfer vorbeigeleitet. In diesem Verdampfer wird Kältemittel von einer Hochdruckkammer in eine Niedrigdruckkammer gelassen. Dadurch verdampft das Kältemittel und generiert eine sehr niedrige Temperatur. Die Wärme, die für diesen Prozess notwendig ist, wird der vorbeiströmenden Luft entzogen. Ein in der Klimaanlage integrierter Klimakompressor saugt das verdampfte Kältemittel an und verdichtet es. In einem Kondensator werden dann die komprimierten Gase des Kältemittels abgekühlt und somit wieder verflüssigt. Die dabei entstandene Wärme wird an die Umgebung abgegeben. Das verflüssigte Kältemittel wird danach zurück in den Verdampfer geleitet. Wieviel dieser kalten bzw. warmen Luft in den Innenraum gelangt, bestimmt der Fahrer mit der Klimasteuerung.

Die Zukunft der Klimaanlage

In der Automobilindustrie wird man bei der Weiterentwicklung der Klimaanlagen versuchen, den Mehrverbrauch durch eine aktivierte Klimaanlage zu verringern. Dieser Mehrverbrauch ist dem Kompressor der Klimaanlage geschuldet, da die Verdichtung des Kältemittelgases Leistung benötigt. Tests verschiedener Einrichtungen ergaben einen durchschnittlichen Mehrverbrauch, bei aktiver Klimaanlage, von 2,5 Liter auf 100 Kilometer.