2020-12-10  –  2022-06-30

133.197,80 EUR

va-Q-tec AG - F&E PCM, Kölleda, Thüringen

03EN4012

Energiesparende Industrieverfahren - Wärmepumpen, Kältemittel [EA3202]

Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWK.IIB5)

Forschungszentrum Jülich GmbH (PT-J.ESN4)

Energie

Zahlreiche Impfstoffe, die gegen COVID-19 entwickelt werden, benötigen eine Lagertemperatur im Bereich von -70 °C bis -60 °C. Da die Impfstoffe in großer Menge weltweit verteilt werden müssen, ist die Einhaltung dieser Temperaturgrenzen insbesondere für die Logistik eine große Herausforderung. Eine Temperierung mit Trockeneis ist aufgrund des dabei freigesetzten und nicht wiederzuverwertenden CO2 aus Sicherheits- und Umweltschutzgründen kritisch zu sehen und in Frachtflugzeugen stark reglementiert. Zur unterbrechungsfreien und energieeffizienten Einhaltung der Kühlkette können spezielle Transportbehälter mit Phasenwechselmaterialien (PCM) eingesetzt werden. PCM können wiederholte Schmelz- und Kristallisationsübergänge durchlaufen, um Wärme bzw. Kälte zu speichern und wieder abzugeben. Dadurch verfügen PCM über eine hohe thermische Energiespeicherfähigkeit in einem schmalen Temperaturbereich um ihren Schmelzpunkt. Im Gegensatz zu Trockeneis sind PCM wiederverwendbar. Für den Temperaturbereich von -70 °C bis -60 °C fehlt es derzeit an geeigneten PCM. Daher sollen im Rahmen des geplanten Vorhabens PCM auf der Basis von Mischungen mit Schmelztemperaturen in diesem Temperaturbereich entwickelt werden. Dieses Ziel erfordert die Untersuchung geeigneter eutektischer Mischungen im Labormaßstab, das anwendungsnahe Testen der Materialien in Kühlakkus sowie die Überführung der Ergebnisse auf Produktionsskalen. Das Projektziel soll eine energieeffiziente und trockeneisfreie Temperierung von potentiellen Impfstoffe gegen COVID-19 sowie Pharmaka mit ähnlichen Temperaturanforderungen während des Transports und der Lagerung ermöglichen. Die Entwicklung derartiger Kältespeichersysteme für den Impfstofftransport ist nicht nur aktuell, sondern auch perspektivisch interessant, da zu erwarten ist, dass die neuartigen mRNA-Impfstoffe und Pharmaka mit ähnlichen Temperaturanforderungen vermehrt zum Einsatz kommen werden.