PKW-Klimaanlagen mit Zulufttemperaturen unter 0°C

Klimaanlagen in Kraftfahrzeugen zur Kühlung des Passagierraums sind in Personenkraftwagen weit verbreitet. Diesen Anlagen ist gemein, dass sie für Zulufttemperaturen oberhalb von 0°C ausgelegt sind. Dies dient primär der Vermeidung einer Verdampfervereisung, die negative Auswirkungen auf den Betrieb der Kälteanlage hat. Die Beschränkung der Zulufttemperaturen auf über 0°C führt jedoch zu Nachteilen für den akustischen und thermischen Komfort des Fahrzeugs. Durch die Kühlung des Fahrzeuges mittels eines Luftvolumenstroms besteht ein Zielkonflikt zwischen dem thermischen Komfort, welcher von großen Volumenströmen profitiert, und dem akustischen Komfort, welcher auf niedrigere Volumenströme angewiesen ist.
Im Rahmen dieser Arbeit wurde die Beschränkung der Zulufttemperaturen auf über 0°C ignoriert und eine Verdampfervereisung bewusst zugelassen. Eine Abkühlung der Luft am Verdampfer auf unter 0°C ist Stand der Technik zur Kühlung von Laderäumen, jedoch neuartig zur Klimatisierung von Passagierräumen sowohl in der stationären, als auch in der mobilen Kälteanwendung. 
Basierend auf Messungen mit zwei Fahrzeugaufbauten konnte der Nachweis erbracht werden, dass Lufttemperaturen unter 0°C nach dem Verdampfer geeignet sind, den Zielkonflikt zwischen akustischem Qualitätseindruck und thermischem Komfort im Kühlbetrieb zu entschärfen.
Bei der angestrebten Absenkung der Lufttemperatur auf -15°C konnte dadurch unter Beibehaltung des thermischen Komforts das subjektiv wahrgenommene Geräusch halbiert werden, was den akustischen Qualitätseindruck der Klimaanlage signifikant verbessert. Alternativ konnte unter Beibehaltung des akustischen Qualitätseindrucks der thermische Komfort gegenüber dem Stand der Technik deutlich erhöht werden.
Ein gravierender Nachteil der vorgestellten Absenkung der Lufttemperatur nach dem Verdampfer besteht in der geringeren Effizienz des Kältemittelkreislaufes, was sich in einem Mehrverbrauch des Fahrzeugs durch die Klimaanlage äußert. 
Vor dem Hintergrund der zunehmenden Verbreitung von Elektromobilität werden zum Einen die Anforderungen an den akustischen Komfort im Fahrzeug steigen, des Weiteren wird bei der Verwendung von regenerativ erzeugtem Strom der ökologische Nachteil der schlechteren Effizienz reduziert. Insofern stellt die Absenkung der Lufttemperaturen nach dem Verdampfer unter 0°C ein attraktives Konzept für Elektrofahrzeuge dar.