Geschichte der Klimaanlage So wurden unsere Autos kühl

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Der Klimawandel macht den Sommer zur Belastungsprobe. Ohne Klimaanlage würden sich unsere Autos bei Temperaturen über 40 Grad binnen weniger Minuten in rollende Backöfen verwandeln. Das coole System war einst teurer Luxus und beanspruchte fast den halben Kofferraum.

Der Klimawandel bringt uns nicht nur ins Schwitzen, sondern stellt auch Autofahrer vor heftige Belastungsproben. Konzentration, Reaktionsfähigkeit und Aufmerksamkeit sinken bei hohen Temperaturen im Auto drastisch. Ab einer Innenraumtemperatur von 27 bis 30 Grad lässt die geistige Leistung spürbar nach und ist vergleichbar mit einer Fahrt unter Alkoholeinfluss von etwa 0,5 Promille.Ohne die Erfindung der Klimaanlage würden wir also alle im Sommer vermutlich wie betrunken umherfahren. Tatsächlich gehört das kühlende System zu den größten Komfortrevolutionen der Automobilgeschichte. Ihr Weg begann allerdings nicht in einem Auto, sondern in einer Druckerei.

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Der Vater der modernen Klimatisierung heißt Willis Carrier. Der amerikanische Ingenieur entwickelte 1902 eine Anlage, die eigentlich gar keine Menschen kühlen sollte. In einer Druckerei im New Yorker Stadtteil Brooklyn sorgten schwankende Temperaturen und hohe Luftfeuchtigkeit dafür, dass sich Papier ausdehnte und Druckfarben ungleichmäßig trockneten. Carrier konstruierte deshalb eine Maschine, die Luft gleichzeitig kühlte und entfeuchtete. Das physikalische Prinzip seiner Erfindung arbeitet bis heute nahezu unverändert.

Der halbe Kofferraum belegt

Im Mittelpunkt steht ein geschlossener Kältemittelkreislauf. Ein Kompressor verdichtet das gasförmige Kältemittel stark. Dabei erhitzt es sich und gibt seine Wärme anschließend im Kondensator an die Außenluft ab. Danach strömt das Kältemittel durch ein Expansionsventil, fällt schlagartig im Druck ab und verdampft im Verdampfer. Für diesen Phasenwechsel benötigt es Wärme, die es der vorbeiströmenden Innenraumluft entzieht. Das Ergebnis ist kühle und gleichzeitig trockene Luft. Bis diese Technik ihren Weg ins Automobil fand, vergingen fast vier Jahrzehnte.

Den Anfang machte 1939 der US-Luxushersteller Packard. Käufer eines Packard Super Eight konnten erstmals eine Klimaanlage bestellen, die ab dem Modelljahr 1940 ausgeliefert wurde. Rund 274 Dollar verlangte Packard damals für die Anlage. Inflationsbereinigt entspricht das heute mehreren tausend Euro. Das System galt damals als technische Sensation, war aber weit von heutiger Alltagstauglichkeit entfernt. Der riesige Verdampfer belegte einen erheblichen Teil des Kofferraums, eine Temperaturregelung existierte nicht und oftmals ließ sich die Anlage während der Fahrt nicht einmal ausschalten. Wer keine kühle Luft mehr wollte, musste den Antrieb des Kompressors in der Werkstatt stilllegen lassen.

Mega Aufpreis

Dennoch zeigte sich bereits damals, welches Potenzial in der neuen Technik steckte. Vor allem in den heißen Südstaaten der USA wollten wohlhabende Kunden schon bald nicht mehr darauf verzichten. Den eigentlichen Durchbruch schaffte Anfang der 50er-Jahre Cadillac. Die Ingenieure entwickelten deutlich kompaktere und zuverlässigere Systeme, deren Bedienung erheblich einfacher wurde. Schon wenige Jahre später boten nahezu alle amerikanischen Oberklassehersteller Klimaanlagen an.

Europa hingegen ließ sich Zeit. Das lag nicht nur am gemäßigteren Klima. Europäische Autos waren kleiner, ihre Motoren deutlich schwächer und der Kraftstoff erheblich teurer als in Nordamerika. Eine Klimaanlage kostete Leistung und erhöhte den Verbrauch spürbar. Deshalb blieb sie bis weit in die 70er-Jahre hinein eine seltene Erscheinung, die vor allem in Mercedes-Benz, Jaguar oder großen BMW-Modellen anzutreffen war. Je nach Modell kostete eine Klimaanlage häufig zwischen 2.000 und 4.000 D-Mark. Noch in den frühen 90er-Jahren waren Klimaanlagen in unteren Fahrzeugklassen die absolute Ausnahme. Und megateuer. Bei einem VW Golf oder Opel Astra beispielsweise kostete sie noch rund 2.500 D-Mark zusätzlich.

Intelligente Steuerung heute

Mit zunehmender Verbreitung änderte sich nicht nur der Preis, sondern auch die Technik. Die ersten Anlagen kannten letztlich nur zwei Zustände: an oder aus. Von einer konstanten Wohlfühltemperatur konnte keine Rede sein. Erst mit dem Einzug elektronischer Sensoren und leistungsfähiger Steuergeräte begann der Siegeszug der Klimaautomatik. Sie übernahm das Denken. Statt lediglich kalte Luft in den Innenraum zu blasen, misst sie permanent Innen- und Außentemperatur, Sonneneinstrahlung, Luftfeuchtigkeit und teilweise sogar die Luftqualität. Aus diesen Daten berechnet das Steuergerät die optimale Kühlleistung, regelt den Kompressor, steuert die Luftverteilung und passt die Gebläsedrehzahl kontinuierlich an.

Was einst als Luxus für Oberklasse-Limousinen begann, wanderte in den folgenden Jahrzehnten Stück für Stück in die Kompaktklasse und schließlich in Kleinwagen.Es folgten noch individuellere Lösungen wie Zwei-Zonen-Klimaautomatik für Fahrer und Beifahrer. Heute sind Drei- und Vier-Zonen-Systeme in vielen Mittel- und Oberklassefahrzeugen Standard. Selbst die Intensität der Luftströme, Duftprogramme oder ionisierte Luft gehören inzwischen bei manchen Herstellern zum Komfortangebot.

Inzwischen ist die Standard

Jahrzehntelang verwendeten die Hersteller das Kältemittel R12, das sich zwar hervorragend für den Einsatz eignete, später jedoch als Ozonkiller identifiziert wurde. Anfang der 90er-Jahre ersetzte das deutlich umweltfreundlichere R134a den Stoff, das zwar nicht die Ozonschicht zerstört, dafür aber den Treibhauseffekt begünstigt. Deshalb müssen spätestens seit 2017 alle Pkw und Transporter (Klasse M1 und N1) über ein Kältemittel mit einem GWP kleiner 150 verfügen. Fast alle Hersteller setzen deshalb auf R1234yf, das allerdings ebenfalls schon wieder in Verruf ist, da seine Zerfallsprodukte sich als Ewigkeitschemiekalie im Wasser und in Pflanzen anreichern. Lediglich der VW-Konzern setzt aktuell bei seinen Modelln mit Wärmepumpe auf Kohlendioxid (R744) als natürliches Kältemittel. Es arbeitet unter höherem Druck, gilt als besonders effizient und schont gleichzeitig das Klima.

Mit der Elektromobilität erlebte die Klimaanlage schließlich ihre vielleicht größte Revolution. Sie wird im Elektroauto zum zentralen Bestandteil des gesamten Thermomanagements. Während Benzin- und Dieselmotoren reichlich Abwärme produzieren, die sich „kostenlos“ zum Heizen nutzen lässt, muss im Elektroauto jede Kilowattstunde sorgfältig eingeteilt werden. Jede Minute Kühlung oder Heizung kostet Energie – und damit Reichweite. Deshalb setzen immer mehr Hersteller auf Wärmepumpen. Sie arbeiten nach demselben physikalischen Prinzip wie eine Klimaanlage, können den Kältekreislauf jedoch umkehren und dadurch sowohl kühlen als auch heizen. Vor allem bei niedrigen Temperaturen verbrauchen sie deutlich weniger Strom als klassische elektrische Heizungen.

Bemerkenswert bei der rasanten Entwicklung der kühlenden Systeme ist vor allem die Demokratisierung der Technik. Was einst mehrere Monatsgehälter kostete und einen halben Kofferraum verschlang, gehört heute nahezu selbstverständlich zur Serienausstattung. Kaum ein Hersteller kann es sich heute leisten, auf eine Klimaanlage zu verzichten. Selbst im Kleinwagensegment ist sie heute praktisch Standard – und sorgt dafür, dass Autofahrer in einer immer heißer werdenden Welt stets einen kühlen Kopf bewahren.

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