So funktioniert die Klimaanlage in den Zügen
Infografik: Wir erklären wie die Kaltdampf-Klimaanlage arbeitet.
Die Kaltdampf-Klimaanalage
In der Anlage zirkuliert ein Kältemittel durch die geschlossenen Röhren. Je nach Druck und Temperatur ist es flüssig oder gasförmig. Wenn das Kältemittel von einem in den anderen Zustand übergeht, gibt es Energie ab oder nimmt sie auf. Diesen Effekt nutzt die Anlage zum Kühlen der Innenräume im Zug.
- Der Verdampfer: Die warme Luft aus dem Innenraum strömt durch den Verdampfer. Das flüssige Kältemittel verdampft und kühlt so die Luft ab. Das Gebläse verteilt anschließend die kühle Luft wieder im Innenraum.
- Der Kompressor saugt den entstandenen warmen Kältemittel-Dampf ein und erhöht den Druck sowie die Temperatur des Kältemittels im Inneren des Kompressors wieder.
- Der Verflüssiger nutzt die Außenluft, um den Kältemittel-Dampf abzukühlen. Aus dem Dampf wird wieder flüssiges Kältemittel.
- Der Hochdruckwächter verhindert einen Anstieg des Drucks in den kritischen Bereich.
- Das Expansionsventil kühlt das Kältemittel wieder stark ab, indem es den Druck reduziert. Das kalte Kältemittel fließt wieder in den Verdampfer.
Jeder Wagen besitzt eine eigene Kaltdampf-Klimaanlage. Diese befindet sich in der Regel in der Mitte des Wagens, oben an der Decke. Dies ermöglicht eine gleichmäßige Kühlung des gesamten Wagens.
Wussten Sie schon? Die Klimaanlage im Innenraum des ICE4 ist mit zwei unabhängigen Kreisläufen konstruiert. Bei Störungen oder Ausfall eines Kreislaufes arbeitet der andere weiter.
Die Kaltdampf-Klimaanlage ist auf Außentemperaturen bis zu 45 °C ausgelegt. Die Innentemperatur orientiert sich dabei an der Außentemperatur. Bei niedrigen Temperaturen unter 19 °C beträgt die Innentemperatur beispielsweise 22 °C. Bei steigenden Außentemperaturen bis 35 °C steigt die Temperatur im Innenraum auf angenehme 27 °C an, damit der Temperaturunterschied zwischen drinnen und draußen beim Einsteigen nicht als unangenehm empfunden wird.
Warum fallen die Anlagen manchmal aus?
Auch unsere Klimaanlagen kommen bei dauerhaft hohen Außentemperaturen mal ins Schwitzen und funktionieren nicht so, wie sie sollen. Die Gründe können so vielfältig sein, wie bei einem defekten Smartphone. Möglicherweise ist die Stromzufuhr blockiert oder ein Filter verstopft. Oder der Verflüssiger saugt die Außenluft nicht mehr richtig an.
Eine schnelle Reparatur ist oft schwierig. Die Züge sind meist voll besetzt und in Bewegung. Erst, wenn der Zug abgestellt wird, ist im Werk eine genaue Inspektion möglich.
Im Falle eines Ausfalls werden Sie deshalb frühzeitig in einen anderen Wagen umgesetzt.
Instandhaltung der Klimaanlage
Um einen Ausfall zu vermeiden, finden regelmäßig verschiedene Wartungsprogramme statt:
Jedes Jahr führen wir beispielsweise bei den Zügen die sogenannte „Sommerfestmachung“ durch. Dabei reinigen wir die Klimaanlagen und tauschen Filter, Kältemittel oder verschlissene Bauteile aus. Das Bordpersonal erhält eine spezielle Schulung für die Bedienung der Anlagen.
2016 startete die Maßnahme RESET. In wenigen Tagen werden dabei alle ICE-Züge auf Vordermann gebracht. Neben den Klimaanlagen gehört dazu beispielsweise auch die Innenausstattung wie Sitze, Gepäckablagen oder die Kaffeemaschinen. Wie genau das Projekt abläuft und was dabei alles passiert, erklären wir in unserem Beitrag.
Tests zu neuen Technologien
Im Fernverkehr:
Derzeit prüfen wir alternative umweltfreundliche Systeme. In dem 2015 gestarteten Projekt arbeiten die DB Fernverkehr AG gemeinsam mit dem Umweltbundesamt und Liebherr an der Weiterentwicklung der bereits im ICE 3 zum Einsatz kommenden Kaltluft-Technologie. Der Unterschied zur Kaltdampf-Klimaanlage: Die Kaltluft-Klimaanlage kühlt mit Luft anstelle von Kältemittel. Das Projekt wird 2018 abgeschlossen und liefert wichtige Ergebnisse zur Leistungsfähigkeit, dem Energieverbrauch und der Effizienz.
Im Regionalverkehr:
Die Erzgebirgsbahn testet im Moment gemeinsam mit den Projektpartnern TU Chemnitz, TU Dresden und dem Fraunhofer Institut Dresden den sogenannten Eco Train. Der moderne Zug besitzt unter anderem eine neue Klimaanlage mit Wärmepumpe auf CO2-Basis.
Hallo,
zusammen mit meiner Ehefrau möchte ich demnächst mit dem ICE 4 verreisen. Die Fahrzeit liegt bei 3,75 Stunden.
Wir gehören – Alter, Vorerkrankung – zur Gruppe der besonders gefährdeten Personen.
Meine Frage lautet: Wie sicher ist es, dass evtl. im ICE 4 (z.B.in einem Wagen) vorhandene Corona-Viren durch die Filter der Klimaanlage daran gehindert werden, sich im gesamten Zug zu verbreiten?
Für eine baldige Antwort bedanke ich mich schon jetzt.
Hallo InsideBahn534804, als Hauptübertragungsweg von SARS-CoV-2 gelten feine Tröpfchen in der Atemluft. Ob und wie schnell die Tröpfchen und Aerosole absinken oder in der Luft schweben bleiben, ist neben der Größe der Partikel von einer Vielzahl weiterer Faktoren, unter anderem der Temperatur und der Luftfeuchtigkeit, abhängig. Informationen erhalten Sie dazu beim RKI. Die Klimaanlagen in Fernverkehrszügen leiten ein hohes Maß an Frischluft in die Wagen ein. Eine aktive Luftmengensteuerung, die über den CO2-Gehalt geregelt wird, sorgt dafür, dass die Frischluftzufuhr abhängig von der Besetzung der Züge geregelt wird und auch bei voller Auslastung sowie großer Hitze oder Kälte ausreichend ist. Viele Grüße /ch
Guten Tag, durch den Tönnies-Ausbruch in Gütersloh scheint klarer zu werden, dass Umluft-Klimaanlagen, die die Luft nur umwälzen und weder einen HEPA-Filter haben noch Frischluft zuführen, die Viren in ansteckungsförderndem Maße im Raum verteilen. (Quelle FAZ: https://www.faz.net/aktuell/gesellschaft/gesundheit/coronavirus/klimaanlagen-koennten-corona-ausbrueche-bei-toennies-beguenstigt-haben-16830627.html) Inwieweit können zB. die ICE-Klimaanlangen frische Luft einspeisen? Wenn das nicht der Fall ist, gibt es Pläne zur Umrüstung? (In Ihrer Antwort auf Schwaertz steht, die Luft würde in der Klimaanlage zwischenzeitlich erhitzt, in der Diagramm-Erklärung klingt es eher so, als gelte dies nur für den Kältemittel-Dampf, das würde ja virentechnisch nichts bringen.) Beste Grüße von einer langjährigen BC100-Kundin.
[Bearbeitet am 25.06.2020 um 16:31:03 Uhr]
Hallo InsideBahn102130,
die Klimaanlagen in den Zügen der DB sorgen dafür, dass ein hohes Maß an Frischluft in die Waggons geleitet wird und dass es im Innenraum keine Bereiche mit stehender Luft gibt. Dies fördert die Verdunstung von Virus-Tröpfchen und verringert auf diese Weise die Ansteckungsgefahr. /ni
Sehr geehrte Damen und Herren von der Bahn, ( sorry Ihre Seite lässt mich nur hier weiterschreiben: folgendes kommt an den Schluss ab da die Vieren bis zu 3Tage überleben….: auf welche Studien beziehen Sie sich, dass Klimaanlagen keine Viren auf Aerosolen verteilen. Dies wird von Fachleuten für durchaus möglich gehalten, auch gerade, weil Sie dies bisher nur halbherzig ausschließen. Das hieße für mich 4 mal in der Woche gegen meine Überzeugung aufs Auto umsteigen, bis diese Frage geklärt ist. Bahnkunde 26
erst einmal ich bin treuer Bahnkunde und wünsche mir eine Ablösung des motorisierten Individualverkehrs u.a. Durch die Bahn…Corona gefährdet das leider… zu Ihrer Antwort auf Schwaerz: Indirekt schreiben Sie: sie können nicht ausschließen, dass Aerosole mit Virenlast verteilt werden, weil die Viren nicht nur an Tröpfchen gebunden sind und sie bekanntermaßen über mehr als 1-2 m verteilt werden können. Zudem wird Ihre Luft nicht nur gewärmt und Aerosole können sich auch bis zu einer kritischen Viruslast in den Klimaanlagen anreichern, da sie auf glatten Flächen bis zu 3Tage ü
Hallo, ich würde mich interessieren, ob die Klimaanlagen der dt. Bahn (insbes. ICE) Virenfiltern (z. B. UV-Filteranlagen) in ihren Klimaanlagen eingebaut haben.
Ansonsten sehe durchaus die Möglichkeit, dass sich über Aerosole Corona-Viren über die Klimaanlagen im ganzen Waggon verbreiten.
Können Sie mir das Gegenteil beweisen?
Hallo schwaerz,
Hepa-Filter gibt es nirgendwo in Bussen und Bahnen. Der Stand der Technik sind sogenannte G4-Filter, diese sind in unseren Fahrzeugen verbaut. Auch hier handelt es sich aber um Staubfilter, deren Porengröße deutlich größer als Viren ist.
Trotzdem kommt es zu keiner Verbreitung der Viren über die Klimaanlagen von Bussen und Bahnen. Die infektionsfähigen Viren sind an Tröpfchen gebunden, diese Tröpfchen bleiben an den Staubfiltern hängen. Durch die Lufterwärmung und Verwirbelung der Viren in der Anlage verlieren auch die restlichen Viren, die den Filter passiert haben, ihre Infektiosität. Und letztlich stellt der lange Weg der Luft durch die Anlage einen weiteren Schutz dar, die Infektiosität der Coronaviren wird mit 1-2 Metern zwischen Personen angegeben. Wir haben dies in verschiedenen internationalen Forschungsprojekten unter Einbindung des Robert-Koch-Instituts sorgfältig erforscht. /ni
Haben die Klima Geräte eigentlich auch umkehrventile um bei kalter Witterung effizient heizen zu können oder Läuft das komplett über widerstandsheizungen?
Hallo bahnaffe,
ich erkundige mich und melde mich hier wieder. /ka
Hallo bahnaffe,
ich habe folgende Rückmeldung erhalten.
Ein Großteil unserer Fahrzeuge heizt mit elektrischen Widerstandsheizungen. Widerstandsheizungen haben – auch unter Berücksichtigung des vorhandenen Einbauraums – den Vorteil, unter allen Randbedingungen den optimalen Komfort im Wagen sicherstellen zu können (u. a. keine Enteisung notwendig und flexible Regelung bei geringer Heizanforderung). In der Vergangenheit fanden Wärmepumpen deswegen und aufgrund der Notwendigkeit elektrischer Zusatzheizungen bei tiefen Außentemperaturen wenig Berücksichtigung bzw. waren durch die Fahrzeughersteller nicht lieferbar. Aus Umweltschutz- und Energiespargründen werden aber in Neufahrzeugen zunehmend Wärmepumpen eingesetzt. Unser jüngster Fahrzeugneuzugang mit integrierter Wärmepumpe ist die neue S-Bahn der Stadt Hamburg. Darüber hinaus erproben wir die Wärmepumpe an unterschiedlichen Fahrzeugen wie in der BR 642 der Erzgebirgsbahn (vgl. Info-Kasten im o.g. Beitrag „So funktioniert die Klimaanlage in den Zügen“). Zudem nutzen wir in einigen Nahverkehrs-Triebzügen die Abwärme der Traktionsanlagen (z. B. BR 422, BR 423, BR 424-426 und BR 430). Bei Diesel-Triebzügen erfolgt die Heizung in der Regel über eine Warmwasserheizung, die vor allem die Abwärme des Motors nutzt. /ka
Als Vielreisender kann ich bestätigen, daß im Winter in den ICE/IC sehr häufig die Temperatur zu niedrig ist. Vor allem stört (und ist auch Auslöser mancher Erkältungskrankheiten), daß spürbar Kaltluft in die Wägen fliest und durchzieht. Das kann doch nur bedeuten, daß die Anlage zu scharf eingestellt ist. Das Personal ist manchmal bei entsprechenden Hinweisen sehr unkooperativ und tut nichts.
Hier muß dringen „von oben“ auf das Personal eingewirkt werden, mit diesem Thema sensibler umzugehen.
Sonderbarerweise habe ich diese kalte Zugluft in RE- und S-Bahnen noch nie festgestellt.
Natürlich ist das ein Thema, bei dem man nie alle zufrieden stellen kann. Aber 27° noch als angenehm zu bezeichnen, ist doch sehr geschmeichelt. Wer stellt im Hochsommer eine Klimaanlage freiwillig auf 27°?
Ich würde das ganze Jahr 22-23° nehmen, aber lasse mich auch auf 24-25° hochhandeln. Bei 27° ist es aber längst Zeit für eine Beschwerde beim Zugpersonal. Wenn die Klimaanlage nicht kaputt ist, scheint ja durchaus weniger möglich zu sein.
Soweit ich informiert bin, gibt es auch eine grundsätzliche (=physikalische) Ursache, warum die Klimaanlagen häufig versagen. Diese Art von Kälteerzeugung hat ihre Temperaturgrenze in einem Bereich, der früher selten erreicht wurde. Durch die steigenden Temperaturen und die extremen Hitzewellen wird diese Grenztemperatur inzwischen aber häufiger erreicht und da ist die bisher eingesetzte Technik am Ende und kann schlicht nicht mehr kühlen. Interessant wäre zu wissen, wie z.B. die Klimaanlagen in extrem heißen Ländern funktionieren.
Ich glaube der Verfasser fährt nicht oft mit der Bahn im Sommer, manchmal ist schon sehr optimistisch…….wer einmal in einem nicht klimatisierten Wagen saß, der wird den Artikel nicht verstehen.
Sie schreiben, dass ein Ausfall manchmal bei dauerhaft hohen Temperaturen vorkommen kann. Sprechen Sie hier vom ICE oder vom in die Jahre gekommenen IC? Beim IC reichen ja mittlerweile einmalig erreichte 25° aus, damit einige und nicht wenige Klimaanlagen den Geist aufgeben. Hier helfen auch Programme wie RESET oder Frühjahrsputz nichts mehr, wenn sie denn bei den alten Möhrchen noch durchgeführt werden. Ich habe manchmal den Eindruck, dass dies nicht der Fall ist. Fakt ist, dass man als Fahrgast in diesen Zügen immer wieder gespannt darauf wartet, wie viel Wagen denn heute ausfallen, sollte es mal etwas wärmer werden. In der Hoffnung, dass diese in die Jahre gekommenen Wagen wirklich schnell ausgemustert und ersetzt werden ……… Die Reparatur oder das Auswechseln eines defekten Wagens dauert auch schon mal gerne bis zu einer Woche, leider des öfteren erlebt.
[Bearbeitet am 25.08.2017 um 09:52:45 Uhr]
Hallo Sparflieger,
sowohl als auch. Dennoch gibt es natürlich gerade bei den älteren IC-Wagen auch ältere Klimaanlagen, die anfälliger für Störungen sind. Mit dem Intercity 2 und dem ICE 4 hat die Deutsche Bahn ja Züge bestellt, die die alten Wagen ersetzen sollen und nicht zu guter Letzt auch die Situation mit den Klimaanlagenausfällen verbessern sollen. /ti