Effiziente Wärmeübertrager

Oberflächenvergrößerung eines Flachrohr Wärmeübertragers mit metallischer Gewebestruktur auf Basis von Drähten mit Durchmesser 180 µm.

Effiziente Wärmeübertrager

Wir beschäftigen uns mit effizienten Wärmeübertragern für solarthermische Kraftwerke und in Industrieprozessen in folgenden Arbeitsgebieten:

 

Kühlprozesse und Kühltürme

 

Neuartige Wärmeübertrager

 

Wärmerohre, Verdampfer und Kondensatoren

 

Detailsimulationen Wärmeübertragung

 

Verschmutzung und Vereisung

 

Komponenten­vermessung

Mehr als die Hälfte des Endenergieverbrauchs in Deutschland ist auf den Bedarf nach Wärme und Kälte zurückzuführen. Rund 40% dieses Wärme- und Kältebedarfs  fallen im Verbrauchssektor Industrie an, größtenteils für Prozesswärme und -kälte. Technische Verfahren wie z.B. Trocknen, Schmelzen und Trennen sind die Anwendungen, die diese Wärme und Kälte benötigen. Sie basieren jedoch aktuell maßgeblich auf fossilen Energieträgern. Deshalb sind sowohl Effizienzsteigerungen als auch ein Wechsel hin zu erneuerbaren Energien erstrebenswert. Beides geht nur mit technologischen Entwicklungen für eine effiziente Wärmeübertragung, die auch für die Leistungsfähigkeit und Wirtschaftlichkeit thermischer Anlagen essenziell und somit unabdingbar für die Energiewende ist. Dabei versteht das Fraunhofer ISE unter Effizienz die Energieeffizienz aber auch die Ressourcen- und Kosteneffizienz.

Gemeinsam mit unseren Partnern entwickeln wir systemorientierte Lösungen für neue Komponenten oder zur Verbesserung existierender Produkte. Darüber hinaus erarbeiten wir eigene innovative Konzepte zu Wärmeübertragung und Wärmetransport.

Wir nutzen physikalische und semi-empirische Modellvorstellungen und Simulationen auf angepassten Skalen, um Oberflächeneffekte oder Teilaspekte der Wärme- und Stoffübertragung zu analysieren, oder um gesamte Komponenten zu charakterisieren. Wir führen qualitative und quantitative experimentelle Untersuchungen zur Leistungsbestimmung und Betriebsoptimierung an unseren Testständen durch. Materialeigenschaften sowie Fertigungsmöglichkeiten sowohl von Prototypen als auch von Serienbauteilen werden bei unseren Entwicklungen berücksichtigt.

Besonders im Bereich der Sorptionstechnik, der Wärmepumpentechnik, der Klima- und Lüftungstechnik, der Be- und Entfeuchtung, der thermischen Speicherung und in der Kollektortechnik können wir sowohl im gebäudetechnischen als auch im industriellen Umfeld auf langjährige Erfahrungen zurückgreifen.

Technologiezentren

 

Zentrum für Wärme- und Kältetechnologien

 

Zentrum für Material-charakterisierung und Gebrauchsdaueranalyse

Akkreditiertes Labor

 

TestLab Heat Pumps and Chillers

Ausgewählte Forschungsprojekte

 

»HEAVEN«

Modulierende Sole-Wärmepumpe mit Mehrquellensystem und dezentrale Lüftungsanlagen

 

»MinWaterCSP«

Minimierter Wasserverbrauch in CSP-Anlagen

 

»WCS-energy«

Energetische Betriebsüberwachung von Nasskühltürmen durch Online-Monitoring

 

»Thermogewebe«

Technologische Gestaltung und thermofluiddynamische Charakterisierung von drahtgewebebasierten Mikrowärmeübertragern mit hohem Leistungspotential

 

»Bionische Werkzeugtemperierung«

Kühlung von Formwerkzeugen durch bionische Methoden

 

»OPTIMAT«

Optimierung von neuartigen Materialien für zyklische Adsorptionsprozesse

»FIHLS«

Fassadenintegrierte Heizung+Kühlung, Lüftung und Sanitär

Lena Schnabel

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Dr.-Ing. Lena Schnabel

Effiziente Wärmeübertrager

Fraunhofer ISE
Heidenhofstr. 2
79110 Freiburg

Telefon +49 761 4588-5412

Michael Hermann

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Dr. Michael Hermann

Wärmeübertragerkonzepte

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Hannes Fugmann

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Dr.-Ing. Hannes Fugmann

Wärmeübertragersimulation

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Telefon +49 761 4588-2353