Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Neue Kohlendioxid-Wärmepumpen bremsen die globale Erwärmung

03.06.2003


Die Erkenntnis, dass die Umwelt gegen die globale Erwärmung geschützt werden muss, hat sich in den letzten Jahren immer stärker durchgesetzt. Inzwischen ist wissenschaftlich belegt, dass bestimmte Elemente, die früher in Klimaanlagen und Kaltwassersystemen verwendet wurden, zum Abbau der Ozonschicht beitragen und dadurch die Wahrscheinlichkeit der globalen Erwärmung erhöhen. Es waren also neue Technologien gefragt. Dies führte zur Entwicklung von Kühlmitteln der nächsten Generation, nämlich Kohlendioxid, das in Wärmepumpen verwendet wird.



Heutzutage lassen sich niedrige oder hohe Temperaturen einfacher regulieren und sicherer handhaben. Kohlendioxid ist im Gegensatz zu den gegenwärtig verwendeten synthetischen Kühlmitteln wie Fluorkohlenwasserstoffen (FKW) als ideales, "natürliches" und umweltfreundliches Kühlmittel offiziell von der EU anerkannt. Nach den Erkenntnissen der Wissenschaftler stammt Kohlendioxid aus natürlichen Quellen und chemischen Prozessen. Damit ist es ein kostengünstiges ’Nebenprodukt’, das gleichermaßen zu Kühl- und Heizzwecken genutzt werden kann.



Durch die begrenzende Kühlkapazität von Kohlendioxid bei 31°C und 70 bar werden Kühlzyklen mit Kohlendioxid kritisch. Der Vorteil der vorliegenden Innovation, bei der der transkritische Kohlendioxid-Zyklus angewandt wird, liegt darin, dass sie im Fall einer unbegrenzten Wärmequelle wie auch im Fall einer begrenzten Wärmesenke mit großen und langsamen Temperaturänderungen gut anwendbar ist. Das übergeordnete Ziel dieses Projekts besteht in der Förderung der Verwendung von Kohlendioxid als Ersatzstoff für die Treibhausgase (FKWs), die in Heißwasser-Wärmepumpen für Haushaltsanwendungen verwendet werden.

Kohlendioxid wurde ursprünglich für Kaltwassersysteme und Gebäude-Klimatisierungsanlagen verwendet. Heute entwickeln die an diesem Projekt beteiligten Partner Test-Prototypen, in denen Kohlendioxid entweder für die Heißwasserbereitung oder zu Entfeuchtungszwecken in Wohngebäuden und Industriebetrieben sowie zu Heizzwecken in Raumfahrzeugen verwendet wird. Dazu wurden Hochdruckanlagen wie z.B. Kompressoren, Expansionsgeräte und Wärmetauscher eingesetzt. Automobilhersteller beispielsweise verwenden Kompressoren, die das Kohlendioxid in einen gasförmigen Hochdruckzustand versetzen. Das Gas wird durch Umgebungsluft im Gaskühler gekühlt, der sich am vorderen Fahrzeugende befindet. Das abgekühlte Gas wird anschließend über ein elektronisches Expansionsventil expandiert und gelangt dann in den Verdampfer im Fahrgastraum. Der Verdampfer senkt auf diese Weise die Lufttemperatur. Das erhitzte Kohlendioxid tritt wieder in den Kompressor ein, womit der Zyklus abgeschlossen ist. Im Hochtemperatur-Wärmepumpensystem wird auf ähnliche Weise Warmluft erzeugt. Der Unterschied ist nur, dass der Kompressor Kohlendioxid (nunmehr in flüssiger Form) als überhitzten Dampf ansaugt und auf hohen Druck verdichtet.

Wie Berechnungen zeigen, kann der Wirkungsgrad von haushaltsüblichen Heißwasserpumpen, in denen Kohlendioxid anstelle von herkömmlichen Kühlmitteln verwendet wird, beträchtlich gesteigert werden. Überdies geht man davon aus, dass ein verstärkter Einsatz von Kohlendioxid in der Zukunft den Abbau der Ozonschicht aufhalten und damit die globale Erwärmung spürbar bremsen wird. Im Projekt wurden Richtlinien und Berichte zu technischen Eigenschaften von Kohlendioxid-Wärmepumpen erarbeitet. Die Projektpartner laden die europäischen Wärmepumpenhersteller und Systemplaner ein, ihrerseits Beiträge zur weiteren Entwicklung dieser Anlagen beizusteuern.

Kontakt:

Verband der Elektrizitätswerke Österreichs
Energieforschungsgemeinschaft
p.A. Energie AG Oberösterreich
Dipl. Ing. Wilhelm Ritter
Böhmerwaldstraße 3, 4021 Linz, Austria
Tel: +43-732 - 90003562
Fax: +43-732 - 900053562

Wilhelm Ritter | ctm

Weitere Berichte zu: Erwärmung Kohlendioxid Kompressor Kühlmittel

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Ökologie Umwelt- Naturschutz:

nachricht Plastik stimuliert Bakterien im Meer
17.04.2018 | Universität Wien

nachricht Wälder beeinflussen den globalen Quecksilber-Kreislauf maßgeblich
13.04.2018 | Helmholtz-Zentrum Geesthacht - Zentrum für Material- und Küstenforschung

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Ökologie Umwelt- Naturschutz >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Software mit Grips

Ein computergestütztes Netzwerk zeigt, wie die Ionenkanäle in der Membran von Nervenzellen so verschiedenartige Fähigkeiten wie Kurzzeitgedächtnis und Hirnwellen steuern können

Nervenzellen, die auch dann aktiv sind, wenn der auslösende Reiz verstummt ist, sind die Grundlage für ein Kurzzeitgedächtnis. Durch rhythmisch aktive...

Im Focus: Der komplette Zellatlas und Stammbaum eines unsterblichen Plattwurms

Von einer einzigen Stammzelle zur Vielzahl hochdifferenzierter Körperzellen: Den vollständigen Stammbaum eines ausgewachsenen Organismus haben Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler aus Berlin und München in „Science“ publiziert. Entscheidend war der kombinierte Einsatz von RNA- und computerbasierten Technologien.

Wie werden aus einheitlichen Stammzellen komplexe Körperzellen mit sehr unterschiedlichen Funktionen? Die Differenzierung von Stammzellen in verschiedenste...

Im Focus: Spider silk key to new bone-fixing composite

University of Connecticut researchers have created a biodegradable composite made of silk fibers that can be used to repair broken load-bearing bones without the complications sometimes presented by other materials.

Repairing major load-bearing bones such as those in the leg can be a long and uncomfortable process.

Im Focus: Verbesserte Stabilität von Kunststoff-Leuchtdioden

Polymer-Leuchtdioden (PLEDs) sind attraktiv für den Einsatz in großflächigen Displays und Lichtpanelen, aber ihre begrenzte Stabilität verhindert die Kommerzialisierung. Wissenschaftler aus dem Max-Planck-Institut für Polymerforschung (MPIP) in Mainz haben jetzt die Ursachen der Instabilität aufgedeckt.

Bildschirme und Smartphones, die gerollt und hochgeklappt werden können, sind Anwendungen, die in Zukunft durch die Entwicklung von polymerbasierten...

Im Focus: Writing and deleting magnets with lasers

Study published in the journal ACS Applied Materials & Interfaces is the outcome of an international effort that included teams from Dresden and Berlin in Germany, and the US.

Scientists at the Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf (HZDR) together with colleagues from the Helmholtz-Zentrum Berlin (HZB) and the University of Virginia...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

Internationale Konferenz zur Digitalisierung

19.04.2018 | Veranstaltungen

124. Internistenkongress in Mannheim: Internisten rücken Altersmedizin in den Fokus

19.04.2018 | Veranstaltungen

DFG unterstützt Kongresse und Tagungen - Juni 2018

17.04.2018 | Veranstaltungen

VideoLinks
Wissenschaft & Forschung
Weitere VideoLinks im Überblick >>>
 
Aktuelle Beiträge

Grösster Elektrolaster der Welt nimmt Arbeit auf

20.04.2018 | Interdisziplinäre Forschung

Bilder magnetischer Strukturen auf der Nano-Skala

20.04.2018 | Physik Astronomie

Kieler Forschende entschlüsseln neuen Baustein in der Entwicklung des globalen Klimas

20.04.2018 | Geowissenschaften

Weitere B2B-VideoLinks
IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics