Während heißer Sommertage mit Tagestemperaturen oberhalb von 30 und Nachttemperaturen von über 20 Grad Celsius, den sogenannten „Tropennächten“, kommen Kältemaschinen wie Klimaanlagen, Kühlschränke und Gefrieraggregate vermehrt zum Einsatz bzw. erfordern zum Halten ihrer jeweils eingestellten Solltemperatur eine höhere Leistung und damit mehr Strom. Wie auch ohne derartige Klimageräte eine Reduzierung der Umgebungstemperatur durch den simplen physikalischen Effekt der Verdunstung von Wasser erzielt werden kann, soll in diesem Artikel beschrieben werden.

In einem der letzten Beiträge wurden Kältemaschinen vorgestellt, die auf der Grundlage eines sogenannten Kältemediums arbeiten. Solche Anlagen kosten Geld und müssen fachgerecht sowie mit entsprechendem Zeitaufwand installiert, gewartet und bei Bedarf repariert werden. Im gewerblichen Umfeld leisten sie, beispielsweise im Bereich der Lebensmittellogistik, des Medizin- und Gesundheitswesens oder der industriellen Prozesstechnik, einen wichtigen Beitrag. Für den Privatgebrauch eignen sich an heißen Tagen konventionelle Klimaanlagen, die jedoch mit dem vorgenannten Aufwand einhergehen und sich auch nicht jeder Haushalt ohne Weiteres anschaffen kann oder möchte (z. B. einmalige und laufende Kosten, Verfügbarkeit, Installationshindernisse, mögliche gesundheitliche Probleme durch resultierendes Temperaturgefälle innen / außen oder verunreinigte Filter).

Eine deutlich einfachere und kostengünstigere Alternative zur Klimaanlage (wenn auch nicht so effektiv) bietet in diesem Zusammenhang eine Kühlung der Luft mit Hilfe von normalem Leitungswasser, welches hierbei im übertragenen Sinne als „Kältemittel“ dient. Für eine solche Konstruktion eines Luftkühlers auf Wasserbasis werden neben dem schon erwähnten Wasser eine Schüssel, ein Handtuch, ein Kleiderbügel und ein Ventilator benötigt, den die meisten Haushalte – im Gegensatz zu einer Klimaanlage – in der Regel bereits besitzen oder ansonsten für vergleichsweise kleines Geld erwerben können.

Zunächst wird das Handtuch komplett mit (kaltem) Wasser getränkt. Je nach Volumen des betroffenen Raumes kann hierfür auch ein großes Badetuch genommen werden, wobei grundsätzlich gilt, dass mit zunehmender Fläche aufgrund der darin gespeicherten größeren Wassermenge der Kühleffekt steigt. Die Schüssel wird ebenfalls mit kaltem Leitungswasser befüllt. Das befeuchtete Tuch wird über den Kleiderbügel und dieser im zu kühlenden Zimmer aufgehängt. Direkt darunter wird die volle Wasserschüssel gestellt, so dass das herabhängende Ende des Handtuchs hineintaucht. Nun wird der Ventilator direkt vor dem Handtuch positioniert bzw. darauf ausgerichtet und angestellt. Durch das Luftgebläse sowie auch durch die wärmere Umgebungstemperatur im Raum verdunstet das im Handtuch aufgesogene Wasser im Laufe der Zeit, geht also vom flüssigen in den gasförmigen Aggregatzustand über. Bei einer solchen Verdunstungskühlung wird der Umgebungsluft Energie in Form von Wärme entzogen. Der durch den einwirkenden kontinuierlichen Luftstrom abgegebene Wasserdampf wird durch neues Wasser aus der Schüssel ersetzt, das vom Handtuch aufgesogen wird.

Im Rahmen dieses Prozesses bewirkt die sogenannte Verdampfungsenthalpie, dass sich die Luft des betroffenen Raumes in Abhängigkeit von den jeweiligen Rahmenbedingungen wie Lufttemperatur, -feuchtigkeit, Ventilatorleistung, Wassermenge, Zimmergröße etc. bestenfalls sogar um einige Grad Celsius abkühlt, die sogenannte Verdunstungskälte. In jedem Fall wird durch diese unkomplizierte und stromsparende Konstruktion eine angenehme kühle Dauerbrise erzeugt. Bei einer relativen Luftfeuchtigkeit von etwas weniger als oder exakt 100% und somit nahezu vollständiger Sättigung der Luft mit Wasserdampf kann aufgrund seines Eigendruckes kein Wasser mehr verdunsten (Sauna-Effekt), so dass auch die Lufttemperatur nicht oder kaum noch verringert werden kann. Nach dem Prinzip dieses wärmeaustauschenden Luft-Wasser- bzw. Fluid-Dampf-Systems funktioniert auch der physikalische Prozess des Schwitzens oder in der Anlagen- bzw. Verfahrenstechnik ein Kühlturm via Naturzug zur Kühlung zum Beispiel von konventionellen Dampfkraftwerken.