Solare Kälteerzeugung

Attraktiv und realisierbar! Weltweit wird in den nächsten Jahren von einem merklichen Anstieg des Kälteenergiebedarfs ausgegangen. Zur Deckung des Kälteenergiebedarfs kommen derzeit überwiegend elektrisch betriebene Kompressionskälteanlagen zum Einsatz, so dass auch der Strom- und Primärenergiebedarf ansteigen wird. Dies kann sowohl Einfluss auf die Versorgungssicherheit als auch auf die Veränderung des Weltklimas haben. Es ist daher sinnvoll, zukünftig verstärkt alternative Verfahren zur Kälteerzeugung zum Einsatz zu bringen. Die solar gestützte Kälteerzeugung mit thermisch getriebenen Sorptionskälteanlagen ist hierfür eine geeignete Option.

Konzeption, Simulation und wissenschaftliche Begleitung

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© TU Berlin

In Deutschland werden derzeit ca. 30 solare Kühlsysteme mit einer gesamten Kollektorfläche von mehr als 5.000 m² betrieben. Durch ihren verminderten Primärenergieeinsatz gegenüber konventionellen Kühlsystemen können sie mit hohen solaren Deckungsraten ohne aufwendige Speicherkonzepte einen nennenswerten Beitrag zum Klimaschutz liefern. Die Anwendung solarer Kühlsysteme reicht dabei von der Gebäudeklimatisierung bis hin zur Einbindung in gewerbliche Produktionsprozesse. Auch die sichere Versorgung von Rechenzentren konnte in Demonstrationsvorhaben nachgewiesen werden. Vorteil dieser Systeme ist es, dass sie die Sonnenenergie insbesondere in der warmen und strahlungsreichen Jahreszeit nutzen können – also genau in dem Zeitraum, in dem auch der Kälteenergiebedarf i.A. am höchsten ist.

Neben der Neu- und Weiterentwicklung von Einzelkomponenten werden am Institut für Energietechnik auch messtechnische Untersuchungen zu Gesamtsystemen (Kollektorfelder, Kälteanlagen, Regelstrategien sowie Hydraulik) durchgeführt. Die von der TU Berlin erbrachten Leistungen zielen dabei vor allem auf eine systemtechnische Optimierung der Gesamtanlage ab. Bei bisherigen Demonstrationsanlagen hat sich z.B. gezeigt, dass die Energieeffizienz und damit die Wirtschaftlichkeit von solaren Kühlanlagen vor allem auch durch die übergeordnete Systemkonzeption und Regelung stark beeinflusst wird.
Neueste Erkenntnisse zu Einzelkomponenten und die Optimierung des Gesamtsystems können bereits in einer frühen Planungsphase berücksichtigt werden. Grundlegende Machbarkeitsstudien sowie objektbezogenen Simulationsberechnungen ergänzen dabei die Planungsleistungen von Architekten und Ingenieuren. Bedingt durch die umfangreichen praktischen Erfahrungen, wird gleichzeitig erreicht, dass die technischen Erkenntnisse aus den Demonstrationsanlagen der "ersten Generation" auch bei zukünftigen solaren Kühlsystemen vorteilhaft genutzt werden. Bewahren Sie einen kühlen Kopf bei diesem heißen Thema und nehmen Sie gern Kontakt zu uns auf – für eine sonnige Zukunft.
Für das Projekt verantwortlich ist Jan Albers, Raum KT 204, Telefon: 314-25314, E-Mail: jan.albers(at)tu-berlin.de;