{"id":63904,"date":"2020-10-16T02:18:00","date_gmt":"2020-10-16T00:18:00","guid":{"rendered":"https:\/\/www.sonnenseite.com\/?p=63904"},"modified":"2020-10-15T13:18:54","modified_gmt":"2020-10-15T11:18:54","slug":"konsortium-entwickelt-kompakten-propan-kaeltekreis-fuer-waermepumpen","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.sonnenseite.com\/de\/wissenschaft\/konsortium-entwickelt-kompakten-propan-kaeltekreis-fuer-waermepumpen\/","title":{"rendered":"Konsortium entwickelt kompakten Propan-K\u00e4ltekreis f\u00fcr W\u00e4rmepumpen"},"content":{"rendered":"\n

W\u00e4rmepumpen<\/a> werden die wichtigste Heizungstechnologie der Zukunft sein. Um die Marktdurchdringung deutlich zu beschleunigen, arbeiten Hersteller sowohl an Kostensenkungen als auch an nachhaltigen K\u00e4ltemittell\u00f6sungen f\u00fcr die Ger\u00e4te. <\/p>\n\n\n\n

In dem vom Bundeswirtschaftsministerium BMWi gef\u00f6rderten Forschungsvorhaben \u00bbLC150 Entwicklung eines k\u00e4ltemittelreduzierten W\u00e4rmepumpenmoduls mit Propan\u00ab entwickelt das Fraunhofer-Institut f\u00fcr Solare Energiesysteme ISE einen kompakten und kosteneffizienten K\u00e4ltekreis f\u00fcr W\u00e4rmepumpen mit dem K\u00e4ltemittel Propan. Die Entwicklungsarbeiten werden durch ein breites Industriekonsortium europ\u00e4ischer W\u00e4rmepumpen-Hersteller finanziell unterst\u00fctzt und fachlich begleitet. Die gemeinsame Entwicklungsplattform soll den beteiligten Firmen ein erhebliches Kostensenkungspotenzial er\u00f6ffnen und die industrielle Entwicklung von W\u00e4rmepumpen f\u00fcr Wohngeb\u00e4ude beschleunigen.<\/p>\n\n\n\n

Im Fokus des Projekts steht die mit W\u00e4rmepumpenherstellern und Zulieferern abgestimmte Entwicklung eines f\u00fcr unterschiedliche Komponenten qualifizierten, standardisierten k\u00e4ltemittel-reduzierten K\u00e4ltekreises. Dieser soll den beteiligten Partnern konzeptionell zur Verf\u00fcgung gestellt oder in einer gemeinsamen Fertigung umgesetzt werden.<\/p>\n\n\n\n

\u00bbDie Branche arbeitet aktuell an vielen Stellen parallel an der Umsetzung von Propan-W\u00e4rmepumpen. Propan ist ein thermodynamisch sehr gut geeignetes K\u00e4ltemittel. Ein Nachteil ist allerdings die Brennbarkeit, die weitere Sicherheitskonzepte erforderlich macht. Die Reduzierung der F\u00fcllmenge ist daher naheliegend und in einem deutlichen Ausma\u00df m\u00f6glich, das haben unsere Vorarbeiten gezeigt\u00ab, erkl\u00e4rt Dr. Lena Schnabel, Abteilungsleiterin W\u00e4rme- und K\u00e4ltetechnik am Fraunhofer ISE. Herausfordernd sei die gleichzeitig erforderliche hohe Effizienz und Betriebssicherheit des K\u00e4ltekreises. Hier will das Projekt durch breite Mess- und Simulationskampagnen fachliche Antworten und Auslegungswissen schaffen, das den beteiligten Partnern vorrangig zur Verf\u00fcgung stehen wird. Die f\u00fcr die Energiewende zwingend erforderliche Beschleunigung der Marktdurchdringung soll durch die gemeinsame Entwicklung geeigneter Sicherheitspr\u00fcfungen, eine breite Abstimmung von Entwicklungsfragen mit den Komponentenlieferanten sowie \u2013 im besten Falle \u2013 durch eine gemeinsame Fertigung unterst\u00fctzt werden.<\/p>\n\n\n\n

Gemeinsame Plattformentwicklung<\/h5>\n\n\n\n

Bislang entwickelt jeder europ\u00e4ische Hersteller seine eigenen K\u00e4ltekreise f\u00fcr unterschiedliche K\u00e4ltemittel und Leistungsklassen. Das Projekt \u00bbLC150\u00ab geht nun neue Wege \u2013 mit einer gemeinsamen Plattformentwicklung, die durch h\u00f6here St\u00fcckzahlen und eine automatisierte Produktion eine deutliche Kostensenkung erm\u00f6glicht. \u00c4hnlich wie bei den Automobilherstellern sollen auch im W\u00e4rmepumpenbereich durch die Schaffung von Standards Synergien geschaffen werden. Mit dem entstehenden Auslegungswissen k\u00f6nnen eine modulare Bauweise (Baukasten-System) f\u00fcr unterschiedliche Baureihen und Leistungsklassen und somit weitere Synergien erschlossen werden.<\/p>\n\n\n\n

Propan als nat\u00fcrliches K\u00e4ltemittel<\/h5>\n\n\n\n

Da die W\u00e4rmepumpen-Hersteller aufgrund der europ\u00e4ischen Verordnung \u00fcber fluorierte Treibhausgase den Anteil klimasch\u00e4dlicher Gase im K\u00e4ltekreis bis 2030 um 70 Prozent gegen\u00fcber 1990 reduzieren m\u00fcssen, gewinnt Propan als nat\u00fcrliches K\u00e4ltemittel an Bedeutung. Seine Vorteile liegen in der breiten Verf\u00fcgbarkeit und sehr guten thermodynamischen Eigenschaften, die eine h\u00f6here Effizienz (d.h. Verh\u00e4ltnis zwischen erzeugter Nutzw\u00e4rme und eingesetzter Antriebsenergie) gegen\u00fcber konventionellen W\u00e4rmepumpen erm\u00f6glichen. Gleichzeitig ist das Erderw\u00e4rmungspotenzial (Global Warming Potential = 3) um das 500fache niedriger gegen\u00fcber den heute meist verwendeten klassischen fluorierten K\u00e4ltemitteln.<\/p>\n\n\n\n

Dem Fraunhofer ISE ist es 2019 im Rahmen einer Potenzialstudie gelungen, einen auf marktverf\u00fcgbaren Komponenten beruhenden Sole-Wasser-K\u00e4ltekreis zu entwickeln, der f\u00fcr eine Heizleistung von 8 kW nur 150 Gramm Propan ben\u00f6tigt. Das entspricht einer K\u00e4ltemittel-Reduktion um 75 Prozent gegen\u00fcber marktverf\u00fcgbaren Systemen. Eine auf diesem Konzept beruhende W\u00e4rmepumpe d\u00fcrfte \u2013 \u00e4hnlich wie K\u00fchlschr\u00e4nke \u2013 auch ohne zus\u00e4tzliche Sicherheitsvorkehrungen im Inneren von H\u00e4usern eingesetzt werden. \u00bbWir sind zuversichtlich, dass diese Reduktion der K\u00e4ltemittel durch einen Zuschnitt aller Einzelkomponenten auf das K\u00e4ltemittel Propan auch f\u00fcr andere Leistungen und Betriebspunkte erreicht werden kann\u00ab, sagt Dr. Peter Schossig, Bereichsleiter Thermische Systeme und Geb\u00e4udetechnik. Ausschlaggebend f\u00fcr die Optimierung, die im Projekt sowohl Leistung als auch Effizienz und Betriebsstabilit\u00e4t adressieren wird, ist der Einsatz f\u00fcllmengenreduzierter W\u00e4rme\u00fcbertrager, Verdichter sowie Verrohrungssysteme und die Entwicklung von Betriebsweisen, die eine gute K\u00e4ltemittelverteilung in den Komponenten erlauben.<\/p>\n\n\n\n