AbsorbTherm

Der fortschreitende Klimawandel zwingt unsere Gesellschaft in den nächsten Jahren den CO₂-Ausstoß massiv zu reduzieren und damit zu einer umfassenden Energiewende. Es ist essenziell auf klimaneutrale Energieträger umzusteigen sowie Wärme und Strom mit energieeffizienten Technologien zu erzeugen und bereitzustellen. Im Bereich der Wärmebereitstellung wird am IGTE auf dem Gebiet der Absorptionswärmepumpen (AWP) geforscht. Diese können Umgebungswärme auf niedrigen Temperaturniveau anheben und so zur Beheizung nutzbar machen.

Im Vergleich zu Kompressionswärmepumpen benötigen AWP beim Betrieb kaum elektrische Energie und werden hauptsächlich über thermische Energie in Form eines Fluidstroms (90 - 140 °C) angetrieben. Fluidströme auf diesem Temperaturniveau können bspw. durch Verbrennung von (Bio)Gas, Biomasse oder Fernwärme bereitgestellt werden und bei einer Anwendung in AWPs effizienter genutzt werden. Neben der Flexibilität hat die hydraulische Kopplung mit einem Fluidkreis über Plattenwärmeübertrager den Vorteil, dass die hohen Temperaturen durch die Verbrennung nicht in direkten thermischen Kontakt mit der Ammoniak/Wasser-Lösung kommen. Somit wird Korrosion durch zu hohe Spottemperaturen vermieden.

Ziel des aktuellen Forschungsprojektes ist die Erprobung und Demonstrierung eines Prototyps in einem kommerziell verfügbaren Heizsystem (Abbildung 1), hier exemplarisch eine Gastherme. Die Gastherme beheizt nicht wie üblich direkt das zu beheizende Gebäude, sondern treibt über eine hydraulische Kopplung die Absorptionswärmepumpe an. Die Absorptionswärmepumpe nimmt zusätzlich zur Antriebswärme Umweltwärme auf und gibt diese zusammen an das Gebäude ab. So wird dem Gebäude mehr Wärme zugeführt als der Brennstoff enthält. Eine zusätzliche direkte Kopplung von Antriebskreis und Heizkreis ist optional, falls eine höhere Vorlauftemperatur benötigt wird.

10/2022 - 09/2023

Das Forschungsprojekt AbsorpTherm wird im Rahmen des Förderprogramms „CZS Prototypen“ von der Carl-Zeiss-Stiftung finanziell gefördert. Wir bedanken uns ganz herzlich für die Unterstützung!