SubSie-Plattform – Sorptions-Verdampfer für Siedetemperaturen unter 0°C

Der thematische Verbund »SubSie« ist in das Forschungsnetzwerk Industrie und Gewerbe im Forschungsfeld Abwärmenutzung integriert. Der Verbund hat das Ziel, den Anwendungsbereich von Kälteanlagen und Wärmepumpen, die Wasser als Kältemittel nutzen und durch Wärme - speziell Abwärme - angetrieben werden, für Industrie und Gewerbe zu erweitern und damit Energieeinsparpotential bei der Kälte- und Wärmebereitstellung durch Abwärmenutzung zu realisieren.

Thermisch angetriebene Sorptionskälteanlagen/-wärmepumpen arbeiten heutzutage schon hauptsächlich mit Wasser als Kältemittel, sind jedoch durch den Gefrierpunkt von Wasser eingeschränkt in der Anwendung. Bisher besteht die Gefahr, dass durch Einfrieren die Wasserverdampfer beschädigt werden, weshalb mit solchen Anlagen Kälteanwendungen mit Temperaturanforderungen um und unter 0°C sowie in der Wärmepumpenanwendung Niedertemperaturwärmequellen in diesem Temperaturbereich (insbesondere Außenluft im Winter) nicht bedient bzw. genutzt werden können. Die vermehrte Nutzbarmachung von notwendiger Abwärme ist ein erklärtes Ziel des 7. Energieforschungsprogramms der Bundesregierung unter dem Grundsatz „Efficiency First“. In Deutschland gibt es in großem Ausmaß ungenutzte Abwärme im Temperaturbereich <120°C und gleichzeitig einen hohen Kältebedarf insbesondere auch im Temperaturbereich um 0°C, z.B. in der Industriekälte und dem Bereich der Lebensmittelkühlung. Weiterhin besteht in der Kältebranche ein wachsender Bedarf an Technologien mit klimafreundlichen Kältemitteln, getrieben auch durch die F-Gas-Verordnung.

Übergreifende FuE-Fragestellung ist die Nutzung von Wasser als Kältemittel im Bereich des Gefrierpunktes von 0°C. In den Einzelvorhaben des Verbundes werden innovative technische Lösungen für die Verdampfung von Wasser untersucht und entwickelt, die eine energetisch und ökonomisch effiziente Bereitstellung von thermisch angetriebenen Kälteanlagen in einem erweiterten Temperaturbereich sowie die Nutzung von Luft als Wärmequelle in thermisch betriebenen Wärmepumpen erlauben.

Im übergreifenden Vorhaben SubSie-Plattform findet in Zusammenarbeit zwischen Fraunhofer ISE und TU Berlin die wissenschaftliche Koordination, Zusammenführung und Aufbereitung der inhaltlichen Arbeiten der Teilprojekte statt, weiterhin werden projektübergreifende Workshops organisiert. Diese Plattform stellt die Quervergleichbarkeit von Ergebnissen sicher und dient dazu, allgemeingültige Ergebnisse auszutauschen sowie gemeinsam im Rahmen von Vernetzungsveranstaltungen die Erweiterung der Einsatzfähigkeit von energieeffizienten Kälteanlagen und Wärmepumpen marktnah zu diskutieren.