Verbundvorhaben: H2OSplash - Wasserverdampfer in der Kältetechnik; Teilvorhaben: Absorptionskälteanlage
Zeitraum
2023-12-01 – 2026-11-30
Bewilligte Summe
308.502,39 EUR
Ausführende Stelle
Förderkennzeichen
03EN4067C
Leistungsplansystematik
Energiesparende Industrieverfahren - Wärmepumpen, Kältemittel [EA3202]
Verbundvorhaben
Zuwendungsgeber
Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWK.IIB5)
Projektträger
Forschungszentrum Jülich GmbH (PT-J.ESN4)
Förderprogramm
Energie
Kältebereitstellung im industriellen und GHD-Sektor erfolgt bisher zu großen Teilen über Kompressionskälteanlagen, welche synthetische Kältemittel mit hohem Treibhauspotential verwenden und einen hohen Strombedarf haben. Sowohl in innovativen Kompressionskälteanlagen als insbesondere auch in thermisch angetriebenen Anlagen (Ab-/Adsorption) kann Wasser als Kältemittel verwendet werden. Der ökologische Fußabdruck der Kälteerzeugung wird außer durch die Antriebsenergie maßgeblich durch die Auswahl des Kältemittels beeinflusst. Aus technisch-thermodynamischer Sicht sind Toxizität, Brennbarkeit und stoffliche Eigenschaften, die vor allem die Effizienz im Betrieb beeinflussen, die entscheidenden Auswahlkriterien. Wasser als Kältemittel bietet in fast allen Belangen für den Temperaturbereich größer ca. -5°C diesbezüglich ideale Voraussetzungen. Das darin enthaltene Potential für zukünftige Anlagentechnik zu erschließen, erfordert jedoch eine wesentliche Material- und Kostenreduktion insbesondere für den Verdampfer. Die wegen des Gefrierpunktes notwendige kleine Grädigkeit gegenüber der Anwendung von herkömmlichen Kältemitteln sowie die geringe volumetrische Dampfdichte erfordern bisher großvolumige Apparate und umfangreiche, kostenintensive Hilfskomponenten, um gute Wärmeübergänge zu realisieren. Das Projekt greift jüngere Erkenntnisse der wissenschaftlichen Partner im Bereich des induzierten Blasensiedens auf ('Splashverdampfer'), um diese Nachteile aufzuheben und anhand von Funktionsmustern das techno-ökonomische Potential dieser Verdampfertechnologie zu erarbeiten. Im Konsortium mit Herstellern der drei Kälteerzeugungsarten (Kompression, Absorption, Adsorption) wird die technologieübergreifende Forschung und Entwicklung gewährleistet, die nötig ist, um das umweltfreundliche Kältemittel Wasser in der Breite in die Anwendung auch bei großen Leistungsklassen zu bringen. Ziel: Weniger Materialeinsatz und Bauraum pro kW Kälteleistung, mindestens Faktor 2 gegenüber SdT