Lüftung, Klima, Kälte

Für den Betrieb von Gebäuden müssen wir den Energiebedarf senken und diesen dann kosten-, energie- und ressourceneffizient weitestgehend mit erneuerbaren Energien decken. Hier setzen unsere Arbeiten im Bereich einer effiziente Lüftungs-, Klima- und Kältetechnik an.

Für die Wärmeversorgung von Gebäuden sind Wärmepumpen unser Schwerpunkt. Für diese Technologie bieten wir die gesamte Wertschöpfungskette an: von der Komponentenentwicklung im Kältekreis, über die Geräte- und Anlagenentwicklung, bis hin zur Qualitätssicherung im realen Betrieb. Schwerpunkte dabei sind die Optimierung von Wärmeübertragern und die Nutzung von klimafreundlichen und natürlichen Kältemitteln, wie u.a. Propan.

Unser Schwerpunkt im Bereich der Wärmeübertragerentwicklung liegt in der zielgerichteten Identifikation von Struktur-/ Material- und Beschichtungskombinationen in Abhängigkeit von den Systemanforderungen. Dadurch können wir neue Potenziale für Materialeinsparung und COP-Erhöhung (Coefficient of Performance) bei ausgerichteten 3D-Strukturen (Fasern, Drähte, Gewebe) ermitteln. Darüber hinaus kann eine geeignete Kombination aus hydrophiler/hydrophober Oberflächenbeschichtung zur Vermeidung von Kondensatverblockung und der Verminderung von Eisbildung beim Einsatz als Verdampfer ausgenutzt werden.

Einen besonderen Fokus legen wir auf die Entwicklung und Bewertung von komfortorientierten und energieeffizienten Lüftungskonzepten für Wohn- und Bürogebäude. Hierfür sind Luftqualität, -temperatur und -feuchte sowie deren räumliche Verteilung mit effizienten Wärmerückgewinnungskonzepten und geeigneter Strömungsführung zu kombinieren. Energetische Aspekte werden hierbei ebenso berücksichtigt wie die Bewertung der Raumluftqualität hinsichtlich Behaglichkeit und Nutzerverhalten.

Die Bereitstellung von frischer und hinsichtlich Temperatur und Feuchte angepasster Zuluft für Bewohner und Nutzer sowie eine hocheffiziente Wärmerückgewinnung sind weitere Schwerpunkte unserer Arbeit.

Die energetische Bewertung erfolgt auf Basis von Simulationen und experimenteller Charakterisierung. Dies ermöglicht uns auch die Entwicklung und Bewertung neuartiger Wärmeübertragerstrukturen. Bei Fragestellungen zur Luftentfeuchtung nutzen wir die umfangreiche Expertise aus dem Bereich der Entwicklung, Charakterisierung und Verarbeitung von Sorptionsmaterialien.

In Ergänzung zu unserer Forschung und Entwicklung zum Thema Lüftungs- und Klimatechnik bieten wir unseren Kunden unsere technischen Kompetenzen zur Prüfung und Charakterisierung von Geräten und Komponenten für den Einsatz in der Wärme- und Kältetechnik:

• Zentrum für Wärme- und Kältetechnologien
  

Das Kompetenzzentrum Heatpipes vereinigt die in mehreren Fraunhofer-Instituten verfügbaren Kompetenzen bei der Auslegung, Herstellung und Charakterisierung von Heatpipes verschiedenster Typen. Es berät Kunden und Kundinnen sowie Interessierte aus Industrie und Forschung bei der Auswahl und Auslegung von Heatpipes. Zum Leistungsspektrum gehören ferner die Charakterisierung der Heatpipes sowie die Prototypfertigung. 
Das Fraunhofer ISE bringt seine Expertise zu innovativen Konzepten und Technologien für effiziente Wärmeübertrager ein.

• Heatpipes in der Gebäudetechnik (heatpipes.fraunhofer.de)