Verbundvorhaben: LoCarDi - Großwärmepumpe für Wärmenetze 4.0 - Innovative Konzeptionen von Großwärmepumpen für die Transformationen der Wärmeversorgung von bestehenden Quartieren und Gebäuden; Teilvorhaben: Technische Sicherheitskonzeptionen für mehrstufige Kältekreise mit A3 Kältemitteln
Zeitraum
2022-12-01 – 2025-11-30
Bewilligte Summe
330.359,07 EUR
Ausführende Stelle
Förderkennzeichen
03EN4041B
Leistungsplansystematik
Energiesparende Industrieverfahren - Wärmepumpen, Kältemittel [EA3202]
Verbundvorhaben
Zuwendungsgeber
Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWK.IIB5)
Projektträger
Forschungszentrum Jülich GmbH (PT-J.ESN4)
Förderprogramm
Energie
Die Umstellung der Wärmeversorgungseinrichtungen in bestehenden Wärmenetzen und Quartierslösungen, ist eine wesentliche abgeleitete umweltpolitische Forderung des 7. Energieforschungsprogramms. Im Projekt sollen umsetzungsnahe Wärmepumpenkonzepte entwickelt werden, die eine zeitnahe Transformation zulassen, wirtschaftlich tragfähig und nachhaltig sind. Dabei soll der Fokus auf die Übertragbarkeit der Lösungen auf großen Versorgungsanlagen mit > 500 kW thermischer Leistung gerichtet werden. Durch eine spezielle Anlagenschaltung und den Einsatz von natürlichen Kältemitteln soll einerseits die Energieeffizienz bei der großen Temperaturspreizung zwischen Wärmequelle und Wärmesenke (bis 90 K) im Vergleich zu bekannten Lösungen gesteigert und andererseits durch die Verwendung eines nachhaltigen Kältemittels diese Technologie nachhaltig gestalten werden. Die Einbindung von diversen Wärmequellen soll für die zu entwickelnden WP weitestgehend flexibel gehalten werden, indem auf einem Solekreis als hydraulische Schnittstelle orientiert wird. Die besondere Herausforderung dieser Themenstellung ist die große Temperaturspreizung zwischen Wärmequelle und Senke von bis zu 90K. Die avisierte technische Anlagenkonzeption wird mindestens eine zweistufige Verdichtung erfordern, wobei dabei die Auswahl und Abstimmung der geeignetsten, vorzugsweise natürlichen Kältemittel auf die konkret gewählte Anlagenschaltung ein Bearbeitungsschwerpunkt sein wird. Die voraussichtliche Kombination von A3-Kältemitteln bei höheren Anlagentemperaturen und die daraus resultierende besondere Beachtung der Sicherheitsaspekte wird in den Entwicklungs-prozess der Anlagenkonzeption integriert. Ziel dabei ist, die notwendigen höheren Sicherheitsanforderungen durch technische Lösungen möglichst so zu gestalten, dass sich die Anforderungen an Aufstellbedingungen und Betrieb für potentielle Betreiber nicht wesentlich von den bisher bei Sicherheitskältemitteln angewandten unterscheidet.