Verbundvorhaben: Mega-AdKM - Neuartige System- und Anlagen-Funktionen für eine dekarbonisierte und effiziente Kälteerzeugung im Megawatt-Bereich mit abwärmegetriebenen Adsorptionskältemaschinen; Teilprojekt: Design, Konstruktion, Fertigung & Vermessung der neuartigen Apparatetechnik (Adsorbus)
Zeitraum
2024-07-01 – 2027-06-30
Bewilligte Summe
520.998,53 EUR
Ausführende Stelle
Förderkennzeichen
03EN4082A
Leistungsplansystematik
Energiesparende Industrieverfahren - Wärmepumpen, Kältemittel [EA3202]
Verbundvorhaben
Zuwendungsgeber
Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWK.IIB5)
Projektträger
Forschungszentrum Jülich GmbH (PT-J.ESN4)
Förderprogramm
Energie
Weltweit gehen 30 % des industriellen Energieinputs als Abwärme verloren, wovon 27 % als Niedertemperaturabwärme zwischen 60-100 °C vorliegen. Gleichzeitig werden 17 % des jährlich produzierten Stroms für die Kälteerzeugung verwendet, was einen CO2-Ausstoß von 2,24 Gt CO2e/a (6 % der weltweiten Emissionen) verursacht. Adsorptionskältemaschinen (AdKMs) können diese Abwärme zur Kälteerzeugung nutzen und somit erheblich CO2 einsparen, finden aber trotz ihrer deutlichen klimarelevanten Vorteile (Kältemittel Wasser; Stromeinsparung gegenüber Kompressionskältemaschinen ca. 80 %) bisher selten Anwendung in der Industrie. Die Gründe sind: 1) Bisher existieren keine europäischen Hersteller, die AdKMs im industriell relevanten Megawatt-Bereich anbieten. 2) Die Anlagenrentabilität ROI der verfügbaren AdKMs kleiner Leistungsklasse ist nicht attraktiv genug. 3) Bei Entwicklungen für den relevanten Megawatt-Bereich nimmt der thermische Wirkungsgrad COP konstruktionsbedingt ab. 4) Auf Grund der bisher kleinen Leistungsklassen wurden weder eine für industrielle Maßstäbe optimierte Systemeinbindung noch eine Systemregelung entwickelt, die auf eine Erhöhung des COPs und des ROIs ausgerichtet sind. Um die Anzahl der eingesetzte AdKMs in der Industrie deutlich zu erhöhen, werden im Projekt Maßnahmen verfolgt, um gleichzeitig den COP (und damit das Marktpotential) und die Anlagenrentabilität ROI einer Megawatt-AdKM deutlich zu verbessern. Diese Maßnahmen werden mittels simulationsgestützter Methoden sowie eines experimentellen Demonstrators und dessen Vermessung verfolgt: 1) Es werden drei innovative AdKM-Funktionen untersucht, und 2) es werden innovative Systemfunktionen untersucht und ein AdKM-optimierter modularer Systemregler entwickelt. Besonders innovativ ist hierbei, dass die AdKM- und Systemfunktionen von vornerein über den modularen Systemregler aufeinander abgestimmt werden, um das größtmögliche Potential zur COP- und ROI-Verbesserung zu entfalten.