Ideen zur Energieeffizienzforschung am Institut für Kälte-, Klima- und Umwelttechnik. Matthias Stripf, Hochschule Karlsruhe Technik und Wirtschaft
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- Teresa Blau
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1 Ideen zur Energieeffizienzforschung am Institut für Kälte-, Klima- und Umwelttechnik Matthias Stripf, Hochschule Karlsruhe Technik und Wirtschaft
2 Endenergieverbrauch Deutschland Beleuchtung & ITK 5 % mechanische Energie 36 % Raumwärme & Warmwasser 35 % Prozesswärme 21 % Kälte 2 % Daten: BMWi, AG Energiebilanzen Stand
3 Endenergieverbrauch Deutschland Beleuchtung & ITK 5 % mechanische Energie 36 % Raumwärme & Warmwasser 35 % Prozesswärme 21 % Kälte 2 % Daten: BMWi, AG Energiebilanzen Stand
4 Den Kälte- und Wärmebedarf effizienter decken Kraft-Wärme-(Kälte-) Kopplung Wärmepumpen (Kältemaschinen) regenerative Energiequellen Blockheizkraftwerke elektrische Wärmepumpen & Kältemaschinen Biomasse Geothermie Abwärmenutzung thermisch angetriebene Wärmepumpen & Kältemaschinen (Ab- & Adsorptions-WP, Gaswärmepumpe, ) Solarthermie + solare Kühlung thermische und elektrische Energiespeicher Latentwärme- und Kältespeicher, Sorptionsspeicher, Batteriespeicher, 4
5 Den Kälte- und Wärmebedarf effizienter decken Kraft-Wärme-(Kälte-) Kopplung Wärmepumpen (Kältemaschinen) regenerative Energiequellen Blockheizkraftwerke elektrische Wärmepumpen & Kältemaschinen Biomasse Abwärmenutzung thermisch angetriebene Wärmepumpen & Kältemaschinen (Ab- & Adsorptions-WP, Gaswärmepumpe, ) Geothermie Solarthermie + solare Kühlung thermische und elektrische Energiespeicher Latentwärme- und Kältespeicher, Sorptionsspeicher, Batteriespeicher, aktuelle Forschungsprojekte am IKKU 5
6 Den Kälte- und Wärmebedarf effizienter decken Kraft-Wärme-(Kälte-) Kopplung Wärmepumpen (Kältemaschinen) regenerative Energiequellen Blockheizkraftwerke elektrische Wärmepumpen & Kältemaschinen Biomasse Abwärmenutzung thermisch angetriebene Wärmepumpen & Kältemaschinen (Ab- & Adsorptions-WP, Gaswärmepumpe, ) Geothermie Solarthermie + solare Kühlung thermische und elektrische Energiespeicher Latentwärme- und Kältespeicher, Sorptionsspeicher, Batteriespeicher, aktuelle Forschungsprojekte am IKKU comming soon 6
7 thermisch angetriebene Wärmepumpen & Kältemaschinen Antriebswärmequelle (T > 70 C) (z.b. Gasbrenner, BHKW, Fernwärmenetz, Solarkollektor, Erdwärme, ) Nutzwärme (T C) (z.b. für Radiatoren- oder Fußbodenheizung) WP Nutzkälte oder Umweltwärmequelle (z.b. für Lebensmittelkühlung, Klimatisierung)
8 IKKU Forschungsschwerpunkt Sorptions-Wärmepumpen & -speicher Herausforderungen heute zu teuer, zu groß, zu schwer, zu schlecht skalierbar für eine große Marktdurchdringung (auch in Privathaushalten) Michael Wolf, 1. Preis World Press Photo
9 IKKU Forschungsschwerpunkt Sorptions-Wärmepumpen & -speicher Ziele morgen? modulare Bauweise (skalierbar, Mehrfachnutzen) hohe Leistungsdichte hohe Lebensdauer so einfach wie PV-Module n + Fluidmanagement = Gaswärmepumpe für EFH Milchkühler für Almhütten Kaltwassersatz für Tankstellen Sorptionsspeicher Wärmetransformatoren Beispiel: MAHLE/BEHR Sorptionsmodul für Gaswärmepumpen (mit freundlicher Genehmigung der Mahle International GmbH) 9
10 IKKU Forschungsschwerpunkt Sorptions-Wärmepumpen & -speicher Produktionstechniken Antriebswärmequelle Systemoptimierung (Verschaltung, Regelung, Abtaukonzept) Sorptionswärmepumpen und -speicher neue Stoffpaare, maßgeschneiderte Sorbentien 1D- & 3D Simulation (Sorptionsprozess & Gesamtanlage) Sorptionswärmetauscher Degradationsmodelle, Lebensdauervorhersage 10
11 IKKU Forschungsschwerpunkt Sorptions-Wärmepumpen & -speicher BHKWs (Prof. Kettner) Gebäudeintegration (Prof. Bahr) neue Stoffpaare, maßgeschneiderte Sorbentien Produktionstechniken Antriebswärmequelle Systemoptimierung (Verschaltung, Regelung, Abtaukonzept) Sorptionswärmepumpen und -speicher 1D- & 3D Simulation (Sorptionsprozess & Gesamtanlage) Eisbrei, Latentwärmespeicher (Prof. Kauffeld) Sorptionswärmetauscher Degradationsmodelle, Lebensdauervorhersage DCS-Anlagen Luftentfeuchtung Gasaufbereitung 11
12 IKKU Forschungsschwerpunkt Sorptions-Wärmepumpen & -speicher BHKWs (Prof. Kettner) Gebäudeintegration (Prof. Bahr) Produktionstechniken Antriebswärmequelle Systemoptimierung (Verschaltung, Regelung, Abtaukonzept) Sorptionswärmepumpen und -speicher neue Stoffpaare, maßgeschneiderte Sorbentien 1D- & 3D Simulation (Sorptionsprozess & Gesamtanlage) ab Januar 2013: Versuchseinrichtung zur Charakterisierung von neuen Stoffpaaren Eisbrei, Latentwärmespeicher (Prof. Kauffeld) Sorptionswärmetauscher Degradationsmodelle, Lebensdauervorhersage DCS-Anlagen Luftentfeuchtung Gasaufbereitung 12
13 Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit!
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