Der Einsatz von Membranen in der Absorptionskältetechnik ermöglicht es, die Baugröße von Absorbern und Desorbern erheblich zu reduzieren, die Investitionskosten zu senken und die Robustheit gegenüber Erschütterungen zu erhöhen. Zudem lässt sich mit der neuen Klimatechnik auf fossil erzeugte Energieträger verzichten und Lärm- und Schadstoffemissionen verringern.
Absorptionskälte ohne Primärenergie
Kälteanlagen und Wärmepumpen, wie sie in der Kälte-, Klima- und Heizungstechnik eingesetzt werden, sind heute in der Regel als Kompressionsmaschinen ausgeführt. Kompressionskältemaschinen benötigen für ihren Betrieb mechanische Energie. Dagegen kommt die Absorptionskältetechnik, die die mechanische Kompression durch einen Absorber-Desorber-Kreislauf ersetzt, praktisch ohne Primärenergie aus. Um den Desorber zu beheizen benötigt man lediglich Wärme – beispielsweise Abwärme oder solare Wärme. Trotzdem haben sich Absorptionsanlagen aufgrund der Baugröße der Absorber und ihrer Empfindlichkeit gegenüber Erschütterungen bisher nur in engen Marktsegmenten durchgesetzt. Die meist verwendeten Rohrbündelabsorber sind zudem relativ teuer.
Membranmodule als Absorber
Ziel der Firma mattes engineering GmbH aus Berlin ist es, künftig Membranmodule in der Absorptionskältetechnik einzusetzen. Mit der energetisch und ökologisch günstigen Absorptionskältetechnik lassen sich neue Anwendungsfelder erschließen. Den am Projekt beteiligten Wissenschaftlern am Institut für Technische Thermodynamik und Thermische Verfahrenstechnik (ITT) in Stuttgart gelang es, konventionelle Rohrbündelabsorber durch polymere Membranmodule zu ersetzen. Sie entwickelten ein Simulationsmodell für Absorber aus mikroporösen polymeren Hohlfasermembranen. Durch die hohe spezifische Oberfläche der Membranmodule ist es nun möglich, die Absorber deutlich kleiner zu konstruieren. Erschütterungen beeinflussen die Leistungsfähigkeit des Verfahrens kaum.
Neue Einsatzgebiete für Membranabsorptionstechnik
Interessante Anwendungsfelder der Membranabsorptionstechnik sind dezentrale und mobile Anlagen. Besonders attraktiv ist die Technologie dort, wo Abwärme zur Beheizung des Desorbers zur Verfügung steht. Denkbar ist der mobile Einsatz insbesondere in Nutzfahrzeugen, Yachten oder Wohnmobilen, aber auch die stationäre Anwendung, wie in der Lebensmittelindustrie oder für die Haustemperierung, ist mit der Technologie möglich. Weitere konkrete Anwendungsgebiete der Membranabsorptionstechnik zu erschließen ist die Aufgabe einer weiteren Versuchsphase.
Projektziel: Membranapparate für umweltfreundliche Absorptionskälteanlagen Projektträger: mattes engineering GmbH
Miraustraße 54
13509 Berlin Telefon: (0 30) 43 55 72 - 0 Fax: (0 30) 43 55 72 - 29 URL: www.mattes-int.com E-Mail: info@mattes-int.com Neue Membranmodule können Rohrbündelabsorber ersetzen.Ausschnitt eines Membranabsorbers
