Sorptionskältemedien

Die energieeffiziente Erzeugung von Kälte zur Klimatisierung von Gebäuden, zur Kühlung von verderblichen Waren oder von industriellen Anlagen ist von erheblicher kommerzieller Bedeutung. Am weitesten verbreitet sind heute Kompressionskältemaschinen, die in Kühlschränken oder Klimaanlagen zu finden sind. Diese haben einen umso höheren Energiebedarf, je wärmer die zu kühlende Luft ist.

Ein alternatives, jedoch viel weniger weit verbreitetes Prinzip zur Erzeugung von Kälte sind Sorptionskältemaschinen. Obwohl das Sorptionskälteprinzip schon länger bekannt ist, war es von der Kompressionskältetechnik praktisch verdrängt worden. Eine erste Renaissance erlebte die Sorptionskältechnik Anfang der 90er Jahre durch die Unsicherheiten, die mit der Wirkung von FCKW auf das Ozonloch zusammenhingen sowie durch den vermehrten Einsatz von so genannten Kraft-Wärme-Kopplungsanlagen. Im Gegensatz zur Kompressionskältetechnik nutzen Sorptionskältemaschinen nicht hochwertige elektrische Energie als Quelle, sondern Wärme. Damit ergeben sich für die Sorptionskältetechnik überall dort Einsatzbereiche, wo genügend Wärme zur Verfügung steht, z.B. in Form vonindustrieller Abwärme oder Fernwärme. Ein besonders attraktives Anwendungsfeld ergibt sich aus der Kopplung der Solarthermie mit der Sorptionskälte, da die solarthermisch erzeugte Wärme in warmen Gegenden in Kälte zur Klimatisierung umgewandelt werden kann. In diesem Zusammenhang spricht man dann von solarer Kühlung.

Bei Sorptionskältemaschinen wird die Kälte durch die Verdunstung eines flüchtigen Stoffes (Arbeitsstoff) erzeugt, der von einem anderen Stoff (Sorptionsmittel) ad- oder absorbiert wird. In gewissen Zyklen muss zur Regeneration des Sorptionkältemediums der ad- oder absobierte Stoff wieder entfernt werden, damit der Prozess von neuem beginnen kann. Bislang wurden als Sorptionmedien Feststoffe eingesetzt, z.B. Lithiumbromid (LiBr), Zeolithe oder Silica. Insbesondere bei dem weit verbreiteten Arbeitsstoffpaar Lithiumbromid-Wasser ergibt sich die besondere Problematik, dass das Gemisch nicht auskristallisieren darf, weil es zur Regeneration stets gepumpt werden können muss. Durch die Kristallisation des Lithiumbromids können teure Wartungsfälle für die Anlagen verursacht werden.

IoLiTec hat erkannt, dass Gemische aus einem Arbeitsstoff (z.B. Wasser, Ammoniak) und einer ionischen Flüssigkeit als Sorptionsmittel ohne eigenen Dampfdruck vollkommen neue Perspektiven in der Absorptionstechnik eröffnen, die dieser zum Durchbruch verhelfen könnten. Durch Zufuhr thermischer Energie kann das Sorptionsmittel wieder regeneriert werden mit dem Vorteil gegenüber den herkömmlichen Medien, dass es sich um eine Flüssigkeit handelt, die nicht die Gefahr des Auskristallisierens besitzt. IoLiTec arbeitet daher an der Weiterentwicklung dieser Technologie und strebt an, durch deren breiten Einsatz in Kombination mit regenerativen Energien oder nutzbaren Abwärmen einen erheblichen Beitrag zur Einsparung fossiler Energieträger zu leisten, wodurch der Ausstoß von Treibhausgasen reduziert werden kann.

Diese Technologie wird derzeit von der Deutschen Bundesstiftung Umwelt e.V. (DBU) in einem Verbundprojekt mit dem Institut für Technische Thermodynamik (ITT) der Universität Karlsruhe und einem industriellen Partner gefördert (http://www.dbu.de/123artikel25673_335.html). Eine Pilotanlage mit dem neuen, auf einer ionischen Flüssigkeit basierenden Sorptionskältemedium soll bereits 2007 getestet werden. Hier soll gezeigt werden, dass die bereits vorhandenen Anlagen ohne größere Probleme auf das neue Medium umgestellt werden können.

Weitere Informationen zu einzelnen Produkten der Gruppe Sorptionskältemedien finden Sie unter dem Link "Podukte" in nebenstehender Menüleiste.

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