Wassergekühlt vs. Luftgekühlt: Welcher Chiller passt wann?

In der industriellen Prozesskühlung spielt die Wahl zwischen wassergekühlten und luftgekühlten Chillern eine zentrale Rolle. Beide Konzepte haben ihre Berechtigung, je nach Einsatz, Rahmenbedingungen und Zielsetzung. In diesem Artikel vergleichen wir die beiden Varianten, zeigen Vor- und Nachteile auf und erklären, wann welche Lösung ideal ist, insbesondere am Beispiel der Chiller-Technologien von Atlas Copco.

Was ist ein Kaltwassersatz?

Ein Chiller (oft auch „Prozesskühler“ oder „Kaltwassersatz“) dient dazu, Wasser oder Wasser-Glykol-Gemische abzukühlen, die dann für Kühlprozesse in Produktion, Maschinen, Kunststoff-Verarbeitung, Lebensmittelindustrie, Medizintechnik oder anderen Anwendungen genutzt werden. 

Je nach Bauweise gibt es Chiller mit luftgekühltem Kondensator (Luftgekühlte Chiller) oder mit wassergekühltem Kondensator (Wassergekühlte Chiller). 

Atlas Copco bietet luftgekühlte Kaltwassersätze an — z. B. die TCX-Serie als kompakte Lösung und die TCS-Serie mit erweiterten Effizienzoptionen. 

Luftgekühlte Chiller: effizient, installationsfreundlich, wartungsarm

Vorteile

• Einfache Installation und geringer Installationsaufwand: Luftgekühlte Chiller benötigen keine Kühlwasserversorgung, keinen Kühlturm und kein aufwendiges Rohrleitungssystem: das spart Zeit und Kosten bei der Inbetriebnahme. 
• Ideal für kleine und mittlere Anlagen: Besonders geeignet, wenn der Kühlbedarf moderat ist oder die räumlichen/verfügbaren Ressourcen begrenzt sind. Viele Unternehmen wählen luftgekühlte Systeme, weil keine wassertechnische Infrastruktur vorhanden oder gewünscht ist.
• Flexibilität in der Aufstellung: Ob drinnen oder draußen, luftgekühlte Chiller lassen sich oft leichter integrieren. 
• Freikühloption: Luftgekühlte Systeme können, je nach Modell, besonders einfach um Freikühloptionen erweitert werden, um im Winter Energiekosten zu senken.Weniger komplexer Wartungsaufwand: Da keine Wasserleitungen, Kühlwasseraufbereitung oder Kühltürme nötig sind, reduziert sich der Wartungsaufwand. Besonders attraktiv für KMU oder Betriebe ohne eigene Haustechnikabteilung. 
• Hohe Effizienz durch moderne Komponenten: Durch den gezielten Einsatz von EC-Ventilatoren, hocheffizienten Wärmeübertragern und Multi-Scroll-Kompressoren Konzept erreichen luftgekühlte Chiller eine hohe Energieeffizienz und sehr gute SEPR-HT-Werte.

Einschränkungen

• Geringere Energieeffizienz bei hohen Lasten oder hohen Umgebungstemperaturen: Luft leitet Wärme schlechter als Wasser, bei hohen Umgebungstemperaturen steigt der Energiebedarf. Moderne EC-Ventilatoren und Multi-Scroll-Regelungen reduzieren diesen Effekt, eliminieren ihn aber nicht vollständig. Begrenzte Kühlleistung: Für große industrielle Anwendungen mit hohen Kühlleistungen (> 1,5 MW) steigt die Wahrscheinlichkeit auf wasssergekühlte Chiller zu setzen. Die typischen Einsatzbereiche luftgekühlter Systeme liegen häufig im kleinen und mittleren Leistungsbereich, wie ihn Atlas Copco, mit bis zu 600 kW Kälteleistung je Chiller, vollständig abdeckt.
• Lautstärke und Abhängigkeit von Umgebungsluft und Klima: Der Betrieb kann lauter sein und die Leistung schwankt womöglich mit Außentemperatur bzw. Luftbedingungen. 

Wassergekühlte Chiller: effizient und leistungsstark

Vorteile

• Hohe Energieeffizienz und stabile Kühlleistung: Wasser leitet Wärme besser als Luft, dadurch sind wassergekühlte Chiller ideal für große Lasten und kontinuierliche Prozesse. 
• Geeignet für große und industrielle Anwendungen: Besonders sinnvoll in Branchen wie Chemie, Pharma, Automotive, große Rechenzentren oder Metallverarbeitung, wo sehr hohe und konstante Kühlleistungen gefordert sind.  
• Längere Lebensdauer und häufig leiser Betrieb: Solche Anlagen sind robust ausgelegt, mit weniger Temperaturschwankungen und geringerer Belastung im Dauerbetrieb, das verlängert die Lebensdauer. 
• Tendenziell geringere Schallemissionen: Da die Kondensation über Wasser statt Luft erfolgt, entfallen die Geräuschemissionen der Ventilatoren an der Kondensatorseite, allerdings können Pumpen und Kühlturmgeräusche an anderer Stelle entstehen, daher ist „leiser“ nicht absolut zu verstehen.

Herausforderungen

• Höherer Installations- und Infrastrukturaufwand: Wassergekühlte Systeme benötigen Kühlwasserversorgung, Rohrleitungen, evtl. Kühltürme oder Wärmetauscher, das erhöht CAPEX und Planungsaufwand.
• Wasserbedarf und Wartung: Es besteht Abhängigkeit von Wasserqualität, Wasseraufbereitung und regelmäßiger Wartung, bei geschlossenen Kühlwasserkreisläufen ist das oft einfacher, aber dennoch erforderlich. 
• Platzbedarf und komplexere Technik: Mehr Komponenten (Kühlturm, Wasseraufbereitung, Pumpen) bedeuten höheren Wartungsaufwand und spezialisierteres Betriebs-Know-how.

Wassergekühlte Systeme werden häufig dort eingesetzt, wo bereits ein zentrales Kühlwassernetz besteht , etwa in Chemie-Werken oder größeren Industrieparks.

Atlas Copco Chiller: Beispiel für moderne Prozesskühlung

Atlas Copco kombiniert in den Chiller-Serien (z. B. TCX und TCS) moderne Technik mit Flexibilität und Energieeffizienz. 

• Die TCX-Serie bietet kompakte All-in-One-Lösungen mit luftgekühltem Kondensator und integriertem Hydromodul: ideal für kleine Prozesse. 
• Die TCS-Serie richtet sich an größere Anforderungen: mit hoher Energieeffizienz (SEPR HT Wert > 6,0) und einem weitem Leistungsbereich, ist es die ideale Lösung für mittlere bis hohe Kälteleistungen. Durch diese Vielfalt kann Atlas Copco für fast jede Anwendung den passenden Chiller bieten: Vom kleinen Labor bis zur großen Produktionshalle.

Wie wählt man das richtige System aus?

1. Die Wahl hängt nicht nur von der Leistung ab, sondern vor allem von der verfügbaren Infrastruktur, dem Investitionsbudget und dem gewünschten Wartungsaufwand. Verfügbare Ressourcen: Gibt es eine zuverlässige Wasserversorgung und Platz für Kühlwasseranlage oder Kühlturm? Wenn ja: Wasser. Wenn Wasser knapp oder aufwendig, lieber Luft.
2. Installations- und Betriebskosten vs. Effizienz: Luftgekühlt = geringere Anfangsinvestition (CAPEX), oft geringere Komplexität; Wassergekühlt = höhere Infrastrukturkosten, aber bessere Wirtschaftlichkeit bei sehr hohen Dauerlasten (OPEX über Lebenszyklus betrachtet).
3. Wartung & Betriebskomplexität: Luftgekühlt: überschaubar; Wassergkühlt = abhängig von Wasserqualität, Wasseraufbereitung und Kühlturmwartung..
4. Umweltfaktoren / Energie & Wasserverbrauch: Wassergekühlte Chillers können energieeffizienter sein, verbrauchen aber Wasser bei einer Anlagen mit Kühlturm und erfordern Abwasser-/Wasseraufbereitung; Luftgekühlte Chiller verbrauchen kein Wasser, ein immer wichtiger werdendes Argument.

Praxisbeispiel: Wann Luft, wann Wasser?

• Kleinserienfertigung oder Laborbetrieb → Luftgekühlter Chiller reicht oft: schnelle Installation, flexibel, genügende Kühlleistung.
• Mittelgroße Produktionslinie, Kunststoff-Spritzguss, Lebensmittelverarbeitung → Entscheidung abhängig von vorhandener Infrastruktur und Effizienzanforderung; wenn Wasser vorhanden und hohe Dauerauslastung vorliegt, kann wassergekühlt wirtschaftlich vorteilhaft sein.
• Große Industrieanlagen, Dauereinsatz, Maschinen mit hoher Wärmeabgabe (z. B. Pressen, Extruder, Kunststoff- oder Metallbearbeitung) → Wassergekühlte Chillers sind meist wirtschaftlicher und zuverlässiger.

Fazit: beide Systeme haben ihre Berechtigung

Die Entscheidung „Wassergekühlt vs. Luftgekühlt“ ist kein Urteil von „besser“ oder „schlechter“, sondern eine Frage von Zweck, Rahmenbedingungen und Anforderungen.

• Luftgekühlte Chiller sind ideal für kleine und mittlere Anwendungen und den Großteil der typischen Industriekühlanforderungen — schnell installiert, wartungsarm und wasserunabhängig.
• Wassergekühlte Chiller sind die richtige Wahl für sehr große Anlagen mit hohen Dauerlasten oder wenn bereits eine Wasserinfrastruktur vorhanden ist.

Da Atlas Copco ein umfassendes Portfolio an luftgekühlten Kaltwassersätzen von 13 bis 610 kW bietet, lässt sich für die meisten industriellen Anwendungen eine passende, effiziente und installationsfreundliche Lösung bereitstellen.