Kältemittelgemisch macht industrielle Wärmepumpen flexibel

12 Juni 2024 12:11

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Zürich/Buchs SG - Forschende der Eidgenössischen Technischen Hochschule Zürich und der OST – Ostschweizer Fachhochschule haben herausgefunden, wie industrielle Wärmepumpen unterschiedliche Temperaturen bis 200 Grad flexibel erzeugen können. Das Verfahren beruht auf einem Kältemittelgemisch.

Forschende der Eidgenössischen Technischen Hochschule Zürich (ETH) und der OST – Ostschweizer Fachhochschule in Buchs haben einen Ansatz entwickelt, mit dem industrielle Wärmepumpen flexibel Wärme mit unterschiedlichen Temperaturen bis 200 Grad erzeugen können. Herkömmliche Wärmepumpen in industriellen Prozessen sind meist auf eine bestimmte Anwendung und die damit verbundene Temperatur ausgelegt, erläutert die ETH in einer entsprechenden Mitteilung. Eine Umstellung auf eine andere Anwendung ist teuer und umständlich. Der neue Ansatz der Forschenden der beiden Hochschulen hat daher bereits grosses Interesse bei Schweizer und internationalen Unternehmen geweckt.

Die von einer Wärmepumpe erreichbare Temperatur und der dazugehörige Temperaturverlauf hängen hauptsächlich vom eingesetzten Kältemittel ab. Alle anderen Komponenten der Wärmepumpe sind daher auf das jeweilige Kältemittel ausgelegt. Im von den Forschenden entwickelten Verfahren kommt dagegen ein Gemisch zum Einsatz. Je nach Mischungsverhältnis lassen sich unterschiedliche Temperaturverläufe für industrielle Prozesse erzeugen.

Um das optimale Kältemittelgemisch zu finden, haben die Forschenden im Computermodell Kombinationen aus über 200 Millionen bekannten synthetischen Molekülen simuliert. Das aus zwei Komponenten bestehende optimale Gemisch wurde anschliessend erfolgreich im Wärmepumpenlabor der OST getestet. „Wir konnten nachweisen, dass unser Gemisch wie vorhergesagt die Effizienz einer am Markt erhältlichen industriellen Wärmepumpe um bis zu 25 Prozent steigert“, wird der Leiter des Wärmepumpenlabors, Stefan Bertsch, in der Mitteilung zitiert. ce/hs

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