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Heiße Musik in cooler Atmosphäre - Jazzclub in München
© Rainer Plöckl, Unterhaching
Verlustfreie Speicherung von Energie für die Klimatisierung
Projektinfo 02/2009
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Klimatisieren und Kälte speichern mit Salzlösungen

In großen Gebäuden wie Büros, Warenhäusern, Kongresszentren, Theatern lässt sich ein behagliches Raumklima meist nur mit raumlufttechnischen Anlagen zuverlässig gewährleisten. Oft übersteigt der Primärenergiebedarf für die Klimatisierung den für die Heizung, denn nach wie vor beherrschen elektrisch betriebene Kompressionskältemaschinen den Markt. Sie belasten das Stromnetz gerade zu Spitzenlastzeiten durch ihren hohen Leistungsbedarf.

Wärmegetriebene Verfahren zur Klimatisierung stellen eine energieeffiziente Alternative dar. Sie nutzen die Abwärme von Blockheizkraftwerken, Überschusswärme aus Fernwärmenetzen oder aber die Sonnenenergie. Vielfach ist das Temperaturniveau der verfügbaren Wärmequelle relativ niedrig. Zu den Systemen, die dann eingesetzt werden können, gehören die offenen Sorptionsanlagen. Offene Sorptionsanlagen klimatisieren Gebäude über die Lüftungsanlage. Mit festen oder flüssigen Sorbentien entfeuchten sie zunächst die angesaugte Außenluft. Die dabei frei werdende Wärme wird abgeführt. Eine gezielte Wiederbefeuchtung der Luft vor Eintritt in die Lüftungsanlage des Gebäudes senkt die Temperatur durch Verdunstungskühlung. Vorteil offener Sorptionssysteme ist, dass nicht nur die Temperatur, sondern auch die Luftfeuchte den Behaglichkeitsanforderungen angepasst werden kann. Niedertemperaturwärme trocknet die bei dem Prozess mit Feuchte beladenen Sorbentien wieder.

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Dies geschieht überwiegend kontinuierlich während der Klimatisierung. Die Entkopplung von Wärmebedarf und Klimatisierung durch einen Speicher würde in vielen Fällen die Nutzbarkeit der Wärmequellen deutlich verbessern: Ein Speicher ermöglicht Versorgungssicherheit auch mit diskontinuierlich anfallender Abwärme, erlaubt den Einsatz von Sonnenenergie für den Nachtbetrieb oder an trüben Tagen. Sie kann durch den Transport des Speichermediums auch verbraucherfern anfallende Wärme für die Kälteversorgung erschließen. Das ZAE Bayern hat ein speicherfähiges offenes Sorptionssystem zur Luftentfeuchtung und -kühlung entwickelt. In dem vom Bundesministerium für Wirtschaft und Technologie (BMWi) unterstützten Forschungsprojekt verwenden die Wissenschaftler eine konzentrierte Salzlösung als flüssiges Sorbens. Dies ermöglicht die verlustfreie Speicherung von Klimatisierungsenergie mit hoher Dichte. Das Verfahren eignet sich für zahlreiche Niedertemperatur-Wärmequellen. Wie sich das System in der Praxis bewährt, zeigt eine Demonstrationsanlage in einem Münchner Jazzklub. Die bauliche Situation erforderte ein ungewöhnliches Anlagenkonzept.

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