Klimakonzepte mit Enthalpie-Frischluft und Direktverdampfung: Daikin vernetzt R32-Ururu-Sarara und modulare RLT-Technik

Thermodynamische Herausforderungen moderner Raumluft- und Klimatechnik

Moderne Gebäudehüllen zeichnen sich im Sinne des Gebäudeenergiegesetzes (GEG) durch eine herausragende Luftdichtheit und Dämmwirkung aus. Was den Transmissionswärmeverlust im Winter minimiert, stellt Planer und Anlagenersteller der TGA-Fachbereiche vor anspruchsvolle kältetechnische und lüftungstechnische Fragestellungen. In hochgedämmten Wohn-, Büro- und Gewerbeobjekten führt der kontinuierliche Feuchte- und CO₂-Eintrag ohne strukturierte maschinelle Lüftungskonzepte nach DIN 1946-6 bzw. DIN EN 16798-1 schnell zu Raumluftkonditionen jenseits der thermischen Behaglichkeitsgrenzen (DIN EN ISO 7730).

Während konventionelle Split- und Multi-Split-Klimasysteme primär rein sensible und latente Kühllasten durch Umluftkühlung abführen, gerät die relative Luftfeuchte im Raum bei wechselnden Betriebsmodi häufig aus dem optimalen physiologischen Fenster von 40 bis 60 Prozent. Daikin begegnet diesem Spannungsfeld mit einem integrierten Technologieansatz, der Raumklimatisierung via Direktverdampfung (DX) mit gezielter Enthalpie-Konditionierung und kontrollierter Frischluftzufuhr verbindet: dem Daikin Ururu Sarara System auf Basis des Kältemittels R32.

Funktionsprinzip der 5-in-1-Klimatisierung

Im Zentrum des Konzepts steht die Vereinigung von fünf thermodynamischen Kernfunktionen in einem einzigen dezentralen Split-System:

1. Hocheffizientes Kühlen mit modulierender Leistungsanpassung,
2. Inverter-gestütztes Heizen als vollwertige Luft-Luft-Wärmepumpe,
3. Befeuchten der Raumluft ohne externe Wasserzuleitung („Ururu“),
4. Entfeuchten bei konstanter Raumtemperatur durch Kältekreis-Wiedererwärmung („Sarara“),
5. Kontrollierte Frischluftzufuhr mit integrierter Partikelfiltration und Flash-Streamer-Luftreinigung.

+-------------------------------------------------------------+
|                  Daikin Ururu Sarara (R32)                  |
|                                                             |
|  +-------------------+  Kältemittel R32  +---------------+  |
|  |   Außengerät      |===================|  Innengerät   |  |
|  | - Swing-Verdichter| (Flüssig / Sauggas| - Streamer    |  |
|  | - Sorptionsrotor  |   Kupferleitungen)| - Sensorik    |  |
|  +-------------------+                   +---------------+  |
|           ||                                     ||         |
|           || Feuchtetransfer- & Frischluftkanal  ||         |
|           \\=====================================//         |
|               (Konditionierte Außenluft: H2O + O2)          |
+-------------------------------------------------------------+

Die Sorptionstechnologie des Ururu-Befeuchtungsmoduls im Detail

Das physikalische Alleinstellungsmerkmal des Ururu-Konzepts besteht in der Gewinnung von Befeuchtungsfeuchte direkt aus der Umgebungsluft. Herkömmliche Luftbefeuchtungssysteme in der Raumlufttechnik benötigen zwingend eine Trinkwasser- oder Reinstwasseranbindung inklusive regelmäßiger Entkalkung, UV-Entkeimung und stehendem Sicherheitsüberlauf. Daikin umgeht dieses Hygienerisiko durch den Einsatz eines rotierenden Sorptionselements (Zeolith-Rotor) im Außengerät.

Der Prozess läuft thermodynamisch in zwei gekoppelten Zyklen ab:

• Adsorptionsphase: Ein Teilstrom der Außenluft wird über den langsam rotierenden, hygroskopischen Rotor geführt. Die Zeolith-Beschichtung bindet die in der Außenluft enthaltenen Wasserdampfmoleküle rein physikalisch an ihrer mikroporösen Oberfläche (Physisorption).
• Desorptionsphase: Im abgetrennten Desorptionssektor wird der Rotor durch eine integrierte, leistungsgeregelte elektrische Heizeinheit thermisch regeneriert. Die Erwärmung treibt den gebundenen Wasserdampf aus dem Trägermaterial aus.

Ein separater Ventilator befördert diesen stark mit Feuchte angereicherten Frischluftstrom über einen wärmegedämmten Zuleitungskanal direkt zum Innengerät. Dort mischt sich der Feuchtestrom turbulenzarm mit der aufbereiteten Raumluft und tritt über die motorisierten Ausblaslamellen homogen in den Raum ein. Daikin erreicht hiermit eine Befeuchtungsleistung von bis zu 450 ml/h, was selbst bei tiefen Wintertemperaturen von −10 °C ausreicht, um ein Raumvolumen von ca. 60 bis 80 m³ dauerhaft auf normgerechter Behaglichkeitsfeuchte zu halten.

Kältekreislauf und Sarara-Entfeuchtung ohne Unterkühlung

Während konventionelle Klimageräte zur Entfeuchtung die Raumluft stark abkühlen müssen (wodurch die Temperatur am Verdampfer unter den Taupunkt absinkt und Kondensat anfällt), führt dieser Effekt im Übergangsbereich oft zu unangenehmer Raumunterkühlung („Clammy Air“). Nutzer schalten das Gerät vorzeitig ab, und Schimmelrisiken steigen.

Das Sarara-Entfeuchtungsverfahren nutzt hingegen ein zweigeteiltes Verdampferregister mit modulierendem Expansionsorgan. Der Kältekreisprozess wird so geführt, dass die eintretende Raumluft an der ersten Verdampferstufe scharf unter den Taupunkt abgekühlt und dadurch intensiv entwässert wird:

$$\dot{m}{Kondensat} = \dot{m}{Luft} \cdot (x_{ein} - x_{aus})$$

Unmittelbar im Anschluss strömt die entfeuchtete Luft über das nachgeschaltete Wiedererwärmungsregister, welches als interner Enthitzer fungiert. Durch Ausnutzung der Heißgaswärme vor dem eigentlichen Eintritt in die Verflüssigung wird der Luftstrom exakt auf die gewünschte Solltemperatur nachgeheizt. Das Ergebnis ist eine Senkung der relativen und absoluten Feuchte bei exakt konstanter Raumtemperatur – ein entscheidender Vorteil für die Behaglichkeit im Hochsommer bei drückender Schwüle sowie in feuchteempfindlichen Gewerbe- und Praxisräumen.

Kältemaschinen-Thermodynamik: R32 und der Swing-Verdichter

Daikin setzt bei Ururu Sarara konsequent auf das Sicherheitskältemittel R32 (Difluormethan, Sicherheitsklasse A2L). Gegenüber dem früheren Standard R410A weist R32 thermodynamische und ökologische Parameter auf, die das Systemverhalten maßgeblich optimieren:

| Kältekreis-Kennwert | Daikin Ururu Sarara (R32) | Konventioneller Standard (R410A) | | :--- | :--- | :--- | | Treibhauspotenzial (GWP nach AR4) | 675 | 2.088 | | Spezifische Kälteleistung $q_{0}$ | ca. 310 kJ/kg | ca. 210 kJ/kg | | Kältemittelfüllmenge bei gleicher Leistung | ca. −30 % | Basis (100 %) | | Isentropenexponent $\kappa$ | 1,30 | 1,18 | | SEER (saisonale Kühleffizienz) | bis zu 9,54 (A+++) | ca. 6,10 – 7,00 (A++) | | SCOP (saisonale Heizeffizienz) | bis zu 5,90 (A+++) | ca. 4,00 – 4,60 (A+) |

Kompression mittels Daikin Swing-Kolbenverdichter

Ein zentraler Schwachpunkt klassischer Rollkolbenkompressoren im Teillastbetrieb ist der mechanische Verschleiß und die Kältemittel-Leckage an der Trennfahne zwischen Saug- und Druckseite. Daikin setzt im Ururu Sarara auf den patentierten Swing-Verdichter. Hierbei sind Schieber und Rollkolben aus einem einzigen Bauteil gefertigt, welches sich harmonisch schwingend im Zylinder bewegt.

Das Resultat ist eine erhebliche Reduktion der Reibungsverluste, die vollkommene Vermeidung von Spaltverlusten durch Kältemittelabblasung in das Kurbelgehäuse und eine deutliche Senkung der mechanischen Schallemissionen. In Kombination mit einem bürstenlosen Gleichstrom-Invertermotor (DC-Inverter mit Neodym-Magneten) lässt sich die Verdichterdrehzahl in kleinsten Frequenzschritten von 12 bis 120 Hz modulieren. Dadurch passt sich die Kälteleistung stufenlos dem aktuellen Gebäude-Kühllastprofil an, was Verdichtertaktungen (Stop-and-Go) minimiert und die Lebensdauer der Motorwicklung drastisch verlängert.

Strömungsmechanik, Behaglichkeit und Luftreinigung nach Norm

Neben der reinen Temperatur- und Feuchtekonditionierung bestimmt das Strömungsfeld im Aufenthaltsbereich die thermische Akzeptanz durch den Nutzer. Nach DIN EN ISO 7730 darf die mittlere Luftgeschwindigkeit im Aufenthaltsbereich im Kühlbetrieb $v_{Luft} = 0{,}15 \text{ m/s}$ nicht überschreiten, um Zuglufterscheinungen auszuschließen.

Daikin integriert im Ururu Sarara einen zweistufigen intelligenten Bewegungssensor („Intelligent Eye“) mit Thermosensorik. Erkennt das System die Anwesenheit von Personen, wird der Zuluftstrahl über die Coandă-Klappenführung horizontal unter die Decke gelenkt (Coandă-Effekt). Die kalte Zuluft legt sich filmartig an die Deckenkontur an, strömt weit in den Raum hinein und sinkt erst nach vollständiger Impuls- und Temperaturmischung schwerkraftbedingt sanft nach unten.

Elektrostatische Streamer-Entladung

Zur Erfüllung moderner Hygieneansprüche an die Raumlufttechnik verfügt das Wandgerät über das Daikin Flash-Streamer-Modul. Mittels schneller Plasmadurchschlag-Entladungen erzeugt das Modul hochenergetische Elektronen, die Luftsauerstoff und Luftstickstoff in oxidative Radikale (OH-Radikale, Sauerstoffradikale) spalten. Diese Radikale zersetzen anhaftende Eiweißstrukturen von Allergenen, Bakterien und Schimmelpilzsporen sowie flüchtige organische Verbindungen (VOCs) und Geruchsmoleküle auf der Titandioxid-Filteroberfläche direkt im Kaltluftstrom.

Dimensionierung und kältetechnische Auslegung in der Praxis

Für die planerische Praxis empfiehlt sich die genaue Kühllastberechnung nach VDI 2078. Um den Befeuchtungseffekt nicht zu überlasten, muss die Frischluftzufuhr des Geräts (bis zu 32 m³/h) in die lüftungstechnische Gesamtbilanz des Raumes einbezogen werden.

Beispiel: Konferenzraum / Home-Office (25 m² Grundfläche, 2,6 m lichte Höhe, V = 65 m³)
- Norm-Außentemperatur Sommer: 34 °C bei 45 % r. F.
- Gewünschte Raumkondition Sommer: 22 °C bei 50 % r. F.
- Transmissions- und Strahlungslast: 1.850 W
- Personen- und Gerätelast (2 Pers. + IT): 450 W
- Gesamte sensible Kühllast: 2.300 W
- Erforderliche Kälteleistung Gerät: Typ 28 bzw. 35 (2,8 bis 3,5 kW Nennkälteleistung)

Bei der Verlegung der Kältemittelleitungen nach DIN EN 378 sind bei R32 die spezifischen Mindestraumflächen einzuhalten. Da das Ururu Sarara System jedoch über feste Füllmengen ab Werk (in der Regel ca. 1,34 kg R32) verfügt, ist der Einsatz selbst in kompakten Büroräumen ab 15 m² ohne zusätzliche Gaswarnsensoren normativ vollständig abgesichert.

Planer und Installationsbetriebe finden für die maßgeschneiderte Auslegung von Daikin Klimageräten, Wärmepumpen und kältetechnischem Installationszubehör bei Klimacorner.de eine herstellerunabhängige Beratung, kältetechnische Dimensionierungsunterstützung sowie geprüfte Markenkomponenten.

Fazit

Das Daikin Ururu Sarara demonstriert, wie die Verschmelzung von reversibler DX-Wärmepumpentechnik mit Kältemittel R32 und sorptionstechnischer Feuchteregulierung neue Maßstäbe für anspruchsvolle Klimatechnik setzt. Durch das autarke Be- und Entfeuchtungsverfahren, die zugfreie Luftführung via Coandă-Effekt und saisonale Wirkungsgrade von bis zu A+++ bietet das System eine vollständige raumlufttechnische Konditionierung, die weit über das Spektrum konventioneller Split-Klimageräte hinausreicht.

Hersteller-Videos und Social Media

Passende Videos des Herstellers:

• Daikin Ururu Sarara – Total Home Comfort (Cooling, Heating, Humidification & Dehumidification)
• Daikin Technology: Ururu Sarara Humidification and Dehumidification Explained

Aktuelle Beiträge des Herstellers in den sozialen Medien:

• LinkedIn – Daikin Germany auf LinkedIn: Neueste Entwicklungen in Klimatechnik, R32-Invertertechnik und zukunftsweisenden Raumluftsystemen.