SIEMENS

Die Karriere des Weltmeisters begann mit einem Haufen Zahlen – der übliche Start ins Leben für einen Wäschetrockner. "Bevor wir ein neues Hausgerät entwickeln, führen wir zunächst eine gründliche Analyse durch“, sagt Dr. Arno Ruminy von der Fachabteilung Umweltschutz bei der BSH Bosch und Siemens Hausgeräte GmbH (BSH) in München. Eine strenge Firmenrichtlinie gibt vor, dass Waschmaschinen, Kühlschränke und Wäschetrockner die Umwelt in allen Phasen ihres Lebens möglichst wenig belasten sollen. Jedes Produkt kommt schon vor Beginn der Entwicklung auf den Prüfstand: Welche Werkstoffe sind umweltverträglich und recyclingfähig? Wo kann Material eingespart werden? Lassen sich Verschleißteile leicht austauschen? "Jedes neue Gerät muss unter Umweltgesichtspunkten besser sein als das Vorgängermodell“, betont Ruminy.

Mit energieeffizienten Hausgeräten kommt BSH zudem den Bedürfnissen der Kunden entgegen: Sparsame Geräte sind derzeit besonders gefragt, denn Kühlschrank und Co. sind zwar in den letzten zehn Jahren immer effizienter geworden, verbrauchen aber immer noch rund 40 % des Stroms im Haushalt. Dazu zeigten Lebenszyklus-Studien der BSH-Umweltexperten, dass Hausgeräte die Umwelt vor allem während der Nutzung durch Strom- und Wasserverbrauch belasten: "Transport und Recycling fallen kaum ins Gewicht, der Ressourcenverbrauch bei der Herstellung macht auch nur ein paar Prozent aus“, sagt Ruminy. "Aber die Nutzungsphase verursacht mehr als 90 % der Umweltbelastungen.“ Bei Wäschetrocknern sind es sogar 97 % – das Verdampfen von Wasser ist besonders energieaufwändig. "Wenn wir hier effizienter werden, lohnt sich das sowohl für die Umwelt als auch für den Geldbeutel des Verbrauchers“, sagt Ruminy.

Weltrekord mit Wärmepumpe. Als BSH-Ingenieur Kai Nitschmann im August 2006 vor der Aufgabe stand einen Wäschetrockner mit Wärmepumpen-Technologie zu entwickeln, der alle anderen Trockner auf dem Markt in punkto Energieeffizienz schlägt, legten er und seine Kollegen zunächst die nötigen Zielwerte fest. "Wir haben einen Energieverbrauch von 2,1 kWh für 7 kg Wäsche angepeilt, was noch geringfügig über dem damaligen Weltrekord lag“, sagt Nitschmann. Für ihre Analysen zerlegen die Entwickler im BSH-Werk Berlin-Spandau laufend Trockner aller Art, zählen Schrauben, ermitteln das Gewicht von Kunststoff-Bauteilen, testen Stromverbrauch und Lautstärke. Die hochgesteckten Ziele ließen sich allerdings nur durch eine für Wäschetrockner völlig neue Technologie erreichen – die Wärmepumpe. "Sie ist das Herz des Ganzen“, sagt Nitschmann. Diese Pumpen können die Wärme zwischen verschiedenen Reservoirs hin- und herbewegen, erläutert der Ingenieur. "So verhindern wir, dass die Energie, die im Wasserdampf und in der warmen Luft steckt, einfach an die Umgebung abgegeben wird.“

Unter einem Glaskasten in seinem Büro lässt sich dieses Herz aus Metall von allen Seiten besichtigen. Es hat Adern aus Kupfer, in denen das Kältemittel R407c zirkuliert. Ein kräftiger Elektromotor, dessen Leistung viermal so hoch ist wie die des Antriebsmotors der Wäschetrommel, hält den Kreislauf in Gang: Ein Kompressor pumpt das verdichtete und dadurch erhitzte Kältemittel in die Kupferadern. In regelmäßigen Windungen schlängeln sich die Rohre durch zwei Aluminium-Gerippe. Das erste der beiden Gerippe ist eine Heizung: Hier gibt R407c die gespeicherte Wärme an die zirkulierende Luft ab. Anschließend strömt die erwärmte Luft in die Wäschetrommel und nimmt dort Feuchtigkeit auf. Das zweite Gerippe arbeitet dagegen als Kühler. Wenn die warme, feuchte Luft aus der Wäschetrommel zurückkommt, trifft sie als erstes auf dieses Gerippe, das durch das erkaltete Kältemittel gekühlt wird. Auch die Luft kühlt sich ab, die Feuchtigkeit kondensiert. Die gespeicherte Wärme wird zurück auf das Kältemittel übertragen. "Die Energie, die in der warmen Trocknerluft und im Wasserdampf steckt, wird also im Kältemittel zwischengespeichert und anschließend wieder zum Heizen verwendet“, erläutert Nitschmann.

Das Kältemittel, sagt BSH-Umweltexperte Ruminy, leitet die Wärme besonders gut und senkt daher den Energieverbrauch deutlich. Zugleich ist es aber auch ein Treibhausgas. Um zu klären, ob sich der Einsatz rechtfertigen lässt, beauftragte die BSH das Öko-Institut in Freiburg mit einer detaillierten Umweltanalyse. Das Ergebnis: "Der geringere Energieverbrauch wiegt das Treibhauspotential bei weitem auf“, sagt Ruminy. Allerdings betonen die Freiburger Experten: Das Recycling muss funktionieren. Ähnlich wie bei Kühlschränken muss das Kältemittel am Ende des Trocknerlebens entsorgt werden, damit es nicht in die Umwelt entweicht.

Für die Entwickler in Berlin war es eine Herausforderung, erstmals einen Trockner mit Wärmepumpen-Technologie zu entwerfen – bisher waren diese Aggregate nur in Kühlschränken, Klimaanlagen und Heizungen zu finden. "Ohne die Erfahrung unserer spanischen Kollegen mit Klimaanlagen hätten wir es nicht so schnell geschafft“, berichtet Nitschmann. Das Berliner Team musste noch dazu eine zweite neue Technologie zur Optimierung des Wirkungsgrads integrieren: Eine innovative Flusenreinigung für den Kondensator, also den Teil des Wärmetauschers, an dem der Wasserdampf kondensiert.

"Winzige Flusen aus der Wäsche setzen mit der Zeit die Rippen des Kondensators zu. Das verschlechtert die Wärmeübertragung“, sagt Nitschmann. Die konventionelle Lösung, die Flusen durch Filter aufzuhalten, verwarf das Entwicklerteam, erzählt Nitschmann: "Der Nutzer müsste mehrere Filter reinigen, auswaschen und trocknen, das ist viel zu umständlich.“ Versuche in den BSH-Testlabors zeigten außerdem, dass der Energieverbrauch eines so genannten A-Trockners schnell auf das weniger effiziente C- oder gar D-Niveau steigt, wenn die Filter nicht regelmäßig gereinigt werden. Die Ingenieure entwickelten eine völlig neue Lösung: eine Art Dusche für den Kondensator. Das Kondenswasser wird nun in einen Behälter an der Oberseite des Trockners gepumpt. Viermal pro Trockenvorgang rauscht es wasserfallartig über den Kondensator, um die Flusen wegzuspülen. "Der Energieverbrauch bleibt dadurch ohne Zutun des Kunden über die gesamte Lebensdauer konstant niedrig“, sagt Nitschmann.