20 Jahre ILK Dresden als unabhängiges Forschungsunternehmen. Innovationen für die Zukunft. Forschung Entwicklung Technologietransfer Versuchstechnik

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1 Jahre ILK Dresden als unabhängiges Forschungsunternehmen Innovationen für die Zukunft Forschung Entwicklung Technologietransfer Versuchstechnik

2 ILK Dresden 20 Jahre als unabhängiges Forschungsunternehmen Die Unternehmensphilosophie des ILK ist auf ein breites Leistungsangebot und auf die Integration unterschiedlicher Fachgebiete unter dem Dach des ILK Dresden ausgerichtet. Das ILK-Forschungsspektrum umfasst dabei folgende Technologiebereiche: ILK Technikum Im Dezember 2010 begeht das Institut für Luft- und Kältetechnik Dresden (ILK) das 20-jährige Firmenjubiläum als unabhängiges Forschungsunternehmen. Seit 20 Jahren arbeitet nunmehr das ILK als privates Unternehmen am nationalen und internationalen Markt. Forschung, Entwicklung, zahlreiche kommerzielle Dienstleistungen sowie Anlagenbau in einem breiten Feld von Technologien und Wissenschaftsgebieten sind die Markenzeichen des Dresdner Unternehmens. Mit einem interdisziplinären Team von 130 Mitarbeitern und einem Jahresumsatz von 10 Mio. ist das ILK eines der größten privatwirtschaftlichen Forschungsunternehmen. Das Unternehmen beschäftigt in den Forschungsbereichen hoch qualifizierte Spezialisten, Ingenieure verschiedener Fachgebiete des Maschinenbaus und der Verfahrenstechnik, Physiker, Chemiker und Werkstoffwissenschaftler sowie zahlreiche Facharbeiter und Laborkräfte für den Bereich der Prototypfertigung, Musterbau sowie für eine Vielzahl von Messdienstleistungen. Kryotechnik und Tieftemperaturphysik Kryomedizin und Kryobiologie Kältetechnik und Wärmepumpentechnik Wärme- und Stoffübertragung Kältemittel und Arbeitsstoffe Heizungs-, Lüftungs- und Klimatechnik Strömungstechnik und Akustik Luftreinhaltung und Reinlufttechnik Partikelabscheidung, Filtration Nutzwasseraufbereitung, Meerwasserentsalzung angewandte Energietechnik, Polygeneration Solarenergienutzung, Photovoltaik-Anwendungen Mess- und Reglungstechnik, Elektronikkomponenten Werkstofftechnik, chemisch - physikalische Analytik Die branchenübergreifende Leistungsbreite und Kompetenz des ILK sind nicht nur Markenzeichen, sie stellen auch nachweislich ein Alleinstellungsmerkmal des ILK nicht nur in Deutschland dar. Kryobiologie-Labor Montage von Kühl-/Heizanlagen ILK Geschäftsleitung: Dr. Herzog, Prof. Franzke (v.l.n.r.) Das ILK wird seit August 2000 durch Dr. habil. Ralf Herzog als alleinigen Geschäftsführer und Institutsleiter sowie durch Prof. Uwe Franzke als Prokurist und stellvertretenden Institutsleiter geführt. Das 20-jährige Firmenjubiläum des ILK im Jahr 2010 ist ein besonderes Ereignis, nicht nur für das ILK selbst, sicher auch für die Unternehmen der verschiedenen Branchen, die als Kunden im Fokus der Leistungen des ILK stehen. Großversuchsfeld Kälte-/Klimatechnik Das Jubiläum regt dazu an, einen Rückblick auf die 2 Jahrzehnte der Tätigkeit des ILK am Forschungsmarkt zu vollziehen. Gleichzeitig ist es aber auch eine Gelegenheit zur Darstellung sehr aktueller und vor allem zukunftsorientierter Arbeiten, die am ILK Dresden in den unterschiedlichen Technologiebereichen und Fachgebieten durchgeführt werden. Versuchsfeld Abscheider 2 3

3 Die Dresdner Schule und die Gründung der Firma ILK im Jahr 1990 Initiatoren und Organisatoren des neuen ILK-Unternehmens, Prof. Günter Heinrich, Dr. Peter König und Dr. Ralf Herzog, nicht nur Mut und Risikobereitschaft, sondern auch als neu berufene Geschäftsführer hinreichende Managementqualitäten und strategischen Weitblick. Die Gründung des Unternehmens Privates Institut für Luft- und Kältetechnik GmbH als unabhängige Forschungs-GmbH mit gemeinnütziger Grundorientierung erfolgte exakt am Der Standort Dresden hat sehr lange Wissenschaftstraditionen auf dem Gebiet der Kälte- und Klimatechnik. Die Dresdner Schule der Thermodynamik, der Strömungslehre, des Maschinenbaues, der Kältetechnik, der Bauklimatik sowie der Physik und Technik tiefer Temperaturen hat Ihre Basis einerseits im universitären Bereich, verkörpert u. a. durch die Herren Professoren Mollier, Merkel, Nägel, Nußelt, Pauer sowie später durch Jungnickel, Petzold, Elsner, Albring, Bewilogua, Knöner, die an der Technischen Hochschule bzw. später an der Technischen Universität Dresden wirkten. Damit nahm das ILK als freies kommerzielles Unternehmen die Geschäftstätigkeit mit ca. 120 Mitarbeitern auf. Die Kryotechnik, Kältetechnik, Klimatechnik, Wärmetechnik, Solartechnik, Umwelttechnik und Werkstoffe/ Messtechnik bildeten die Fachbereiche des ILK. Das von der Geschäftsführung erarbeitete Unternehmenskonzept beinhaltete ein breites Leistungsangebot an Technologien und Arbeitsrichtungen sowie eine Institutsphilosophie, beruhend auf den Erfahrungen und den Zukunftsvisionen des ILK. Prof. Steimle eröffnet Kuratoriumssitzung 1991 Erste Wasser-LiBr- Absorptionskälteanlage, ILK Dresden, 60er Jahre ILK Dresden, Bertolt-Brecht-Allee 20, Frühjahr 1991 Gründungsgeschäftsführer: Dr. König, Prof. Heinrich, Dr. Herzog (v.l.n.r.) Die Dresdner Schule der Kälte- und Klimatechnik hat aber auch andererseits ihre wissenschaftliche Basis im Institut für Luft- und Kältetechnik, welches schon 1964 als erstes eigenständiges industrienahes Institut gegründet wurde. Die Grundlage dafür war und ist eine von Prof. Petzold (dem Nestor der Bauklimatik) und Prof. Heinrich (erster ILK-Institutsdirektor) geprägte Forschungsphilosophie des ILK. Sie beinhaltet sowohl die interne und bereichsübergreifende Zusammenarbeit der Fachdisziplinen Lüftungs- und Klimatechnik, Entstaubungstechnik, Kälte- und Kryotechnik, Grundlagenforschung und Konstruktion in der angewandten Forschung als auch die enge Kooperation mit den Hochschulen und der Industrie. Nach 16 Jahren der eigenständigen Forschungstätigkeit des ILK erfolgte 1980 die Integration als Stammbetrieb für Forschung und Technik in das Kombinat ILKA Luft- und Kältetechnik. Die historischen Ereignisse 1989/1990, die Wende und die deutsche Wiedervereinigung führten zu den bisher kaum vorstellbaren Möglichkeiten und Herausforderungen für den Standort Dresden als wissenschaftlichtechnisches Zentrum der Luft- und Kältetechnik. Unsere Dresdner Idee wurde zum Programm: Ein neues ILK, als unabhängiges, privates Forschungs- und Technologieunternehmen mit über 100 Mitarbeitern, welches sich absolut eigenständig durch Leistung und Kompetenz am Markt einbringen muss. Die Umsetzung dieser Programmatik erwies sich als äußerst komplex und verlangte von den Im Auftrag der Treuhandanstalt wurde 1991 eine Evaluierung des ILK mit außerordentlich positivem Ergebnis durchgeführt. Dabei spielte insbesondere die branchenübergreifende Leistungsbreite und Kompetenz des ILK als Alleinstellungsmerkmal in Deutschland eine entscheidende Rolle. Aber auch das von Prof. Fritz Steimle initiierte Kuratorium aus Vertretern der Kryo-, Kälte-, Klima- und Luftreinhaltungsbranche hatte an dieser Bewertung wesentlichen Anteil. Mit der positiven Treuhandbewertung konnte die Privatisierung des ILK endgültig 1992 abgeschlossen werden. Der Verein zur Förderung der Luft- und Kältetechnik e. V., zu dessen ersten Vorsitzenden Prof. Steimle gewählt wurde, übernahm 1992 die Gesellschaftsanteile der Firma ILK. Das ILK-Unternehmen wurde dabei in Institut für Luftund Kältetechnik gemeinnützige Gesellschaft mbh umbenannt. Dieser gemeinnützige Förderverein ist der Garant für die Neutralität der ILK-Gesellschaft im Sinne der Firmen- und Branchenunabhängigkeit begannen intensive und aufwändige bauliche Erweiterungsmaßnahmen am Hauptgebäude des ILK sowie der Neubau der Versuchshalle. Diese grundlegenden Investitionen wurden 1995 mit der Eröffnung der neuen Versuchshalle abgeschlossen. Neubau ILK-Versuchshalle und Erweiterung Hauptgebäude, 1995 Eröffnung Großversuchsfeld

4 ILK-Forschung und Entwicklung in den 90er Jahren Die breite Ausrichtung des ILK und die durch die Geschäftsleitung des ILK entwickelten strategischen Forschungsrichtungen ermöglichten Anfang der 90er Jahre eine rasche Einordnung des ILK in die Forschungslandschaft der Bundesrepublik Deutschland. Den internationalen Trends in der Gebäudetechnik folgend wurden durch das ILK Arbeiten zur sorptionsgestützten Klimatisierung (DEC- Technologie) durch Einbinden speziell entwickelter Sorptionsregeneratoren auf Basis LiCl durchgeführt. Kompressionskälteanlage mit Wasser als Kältemittel, Großversuchsanlage 1998 R718-Kaltwassersatz 1 MW, VW Manufaktur Dresden, 2000 In den 90 er Jahren wurden zahlreiche zukunftsorientierte Themen in Bereichen der Energietechnik, der Entwicklung des Umweltschutzes und Luftreinhaltungstechnik, der physikalischen Technologien, der Supraleitung und Tieftemperaturtechnik, der Luft- und Raumfahrt sowie der Medizin am ILK Dresden bearbeitet. Auf dem Gebiet der Kältetechnik wurden im Zusammenhang mit der FCKW-Ablösung schon seit 1991 auch im Rahmen der DKV-Verbundforschung Arbeiten zu alternativen Kältemitteln am ILK durchgeführt. Im Mittelpunkt der Forschungstätigkeit standen dabei schon damals die natürlichen Kältemittel wie Ammoniak, Helium, Kohlendioxid, Luft und vor allem Wasser in Kompressionskälteanlagen. Die eigenständigen Forschungsarbeiten im Rahmen der Forschungsrichtung Wasser als Kältemittel in Kompressionskälteanlagen begannen am ILK im Jahr 1991/92 mit experimentellen Vor -Versuchen zur Ergründung von physikalischen Vorgängen der direkten gezielten Verdampfung und Kondensation von Wasser im Niederdruckbereich zwischen 6 und 20 mbar dann das 1. Experiment zur Kälteerzeugung bis zu 100 kw mittels R718-Wasserdampfkompressionskälteanlage am ILK. In den Folgejahren bis 1999 wurden am ILK der Aufbau einer R718-Großversuchsanlage realisiert sowie strömungsmechanische, werkstoffliche und technologische Grundlagen für einen Vakuum- Wasserdampf-Verdichter mit CFRP-Laufrad, dem sogenannten Grenzleistungsverdichter, geschaffen. Ab 2000 wurden erste R718- Anlagen auf Basis der ILK-Technologie 1./2. Generation bei Kunden realisiert. Ein weiterer Schwerpunkt der FuE-Arbeiten konzentrierte sich auf die Nutzung der Solarenergie für Kühlung und Klimatisierung. Die Photovoltaik-gestützte Kühltechnik wurde als neue ILK-Forschungsrichtung am ILK eingeführt. Der erste Prototyp eines transportablen Solar-Kühlcontainers konnte 1999 in einer wüstenähnlichen Region Spaniens erfolgreich getestet werden. Die Entdeckung der Hochtemperatursupraleitung (HTS) führte in den 90er Jahren weltweit zu Untersuchungen für elektronische Anwendungen. Das ILK Dresden hat dabei im Auftrag des bundesdeutschen Forschungsministeriums spezielle Entwicklungen zur kryogenen Peripherie von kryoelektronischen HTS-Bauelementen durchgeführt. Kälteanwendungen in der Medizin haben eine lange Tradition in Dresden, vorrangig durch Entwicklungen von Methoden, Geräten und Anlagen für Kältetherapien. Im Bereich der Kältetherapie spielt die Kryochirurgie, insbesondere zur Zerstörung von Tumoren, eine wichtige Rolle. Im ILK wurden schon seit 1991 und in den Folgejahren in enger Kooperation mit dem Universitätsklinikum Carl Gustav Carus der TU Dresden zahlreiche Forschungs- und Entwicklungsarbeiten auf dem Gebiet der Kryochirurgie-Gerätetechnik (Kryoapplikatoren) für klinische Anwendungen in der Dermatologie und in der Mund-, Kiefer- und Gesichtschirurgie durchgeführt. Erster Photovoltaik-gestützter Kühlcontainer, Entwicklung 1995 bis K-Kühltechnik für HTS-Bauelemente, Entwicklung 1992 bis 1996 Kryoaplikator für Kontakt-Freezing Entwicklung 1996 bis 1998 NH 3 Kältesatz kleiner Leistung, Entwicklung

5 Das ILK im 21. Jahrhundert neue Herausforderungen Kryotechnik und Tieftemperaturphysik Kryotechnik Tieftemperaturphysik Biotechnologie Umsatz / Erträge, T * Umsatzentwicklung 2000 erfolgt ein Generationswechsel in der Leitung des Instituts mit Dr. Herzog als alleinverantwortlichem Geschäftsführer/Institutsleiter und Prof. Franzke als Prokuristen. Prof. Heinrich und Dr. König treten in den Ruhestand. Die Geschäftsleitung des ILK entwickelte ein neues Unternehmenskonzept, welches insbesondere auf marktorientierte Forschung und Entwicklung, verstärkte FuE-Dienstleistungen sowie auf innovative Planungsleistungen und auf die Entwicklung/Herstellung von Prototypanlagen und Prüfeinrichtungen ausgerichtet ist. Die Realisierung des neuen ILK-Unternehmenskonzeptes führte schon im Jahr 2005 zu einer Umsatzsteigerung im kommerziellen Auftragsbereich auf ca. 4 Mio.. Dies entsprach einer Steigerung von ca. 70 % gegenüber dem Jahr Im Jahr 2009 wurden 624 freifinanzierte Aufträge am ILK realisiert und gleichzeitig 70 Forschungsvorhaben als Einzelvorhaben sowie im Verbund mit Unternehmen bearbeitet. Der ILK-Gesamtumsatz (kommerzielle und Projekteinnahmen) stieg auf ca.10 Mio.. Die 5 Hauptbereiche des ILK umfassen unterschiedliche Technologiebereiche, die in Bereiche und Arbeitsgruppen gegliedert sind. Kälte- und Wärmepumpentechnik Kompressionskältetechnik Wärmepumpentechnik Wärme- und Stoffübertragung wissenschaftlicher Kälteanlagenbau Luft- und Klimatechnik Lüftungstechnik Klimatechnik Luftreinhaltung Angewandte Neue Technologien (Werkstoffe & Messtechnik) angewandte Analytik Werkstoffe, Technologien Photovoltaik, Sensorik Angewandte Energietechnik ILK Hauptgebäude ILK Leitungsteam 2007 R718-Kältetechnik Angewandte Energietechnik 1,5 Mio. 15% Kryotechnik 1,2 Mio. 12% Kältetechnik & Wärmepumpen 2,0 Mio. 20% thermische Kälteerzeugung Nutzwasseraufbereitung Komplexe Energiesysteme Versuchshalle mit Wärmepumpen-Prüffeld Werkstoffe Messtechnik 2,3 Mio. 23% Umsatzerwartung Technologiebereiche Luft- und Klimatechnik 3,0 Mio. 30% Labor Nasschemie 8 9

6 Neue Forschungsrichtungen am ILK Luftreinhaltung neue Anforderungen durch Feinstaub Das ILK-Unternehmenskonzept beinhaltet auch die stetige Profilierung von neuen Forschungsrichtungen und Anwendungstechnologien. In den letzten Jahren wurden zahlreiche neue Forschungsrichtungen am ILK aufgenommen, wie: solare Klimatisierung Feinstaubemissionen mit Partikelgrößen unter 1μm stellen nicht nur ein lokales Problem für Umwelt und Gesundheit dar. Aerosole unter 1μm haben auch wesentlichen Einfluss auf den Strahlungshaushalt der Erde. Die filternde Abscheidung ultrafeiner Aerosole (Nanopartikel) ist eine aktuelle Aufgabe auf dem Gebiet der Luftreinhaltung am ILK. Versuchanlage pumpfähiges Vakuumeis Meerwasserentsalzung Nanopartikelabscheidung Biomasseverbrennung thermische Isolation für LNG Kryobiologie / Kryokonservierung He II-Technologie / Weltraumkryotechnik Ein Entwicklungsschwerpunkt sind Verfahren für die Emissionsminderung bei der thermischen Nutzung regenerativer Energieträger. Die Rauchgasreinigung bei der Biomasseverbrennung stellt besondere Anforderungen an das Abscheideverfahren und an das Filtermedium. Hohe Abscheideleistung, gutes Druck- und Staubspeicherverhalten, thermische, chemische Beständigkeit, Regenerierbarkeit und ein moderater Preis sind dabei entscheidend. Technikum - Biomasseverbrennung Wärme-Kraft-Anlagen / Pulse Tube Basis Flüssigsorption / Kühldecken 3. Generation Wasser als Kältemittel Vakuumeiserzeugung Aktuelle Tendenzen der Forschung Filtration sind gekennzeichnet durch den Einsatz feinerer Fasern (Nanofasern), mehrschichtiger Aufbau mit Dichtegradient des Filtermediums, Ausrüstung mit Membranen sowie Faser-Funktionalisierung. Meerwasserentsalzung - Versuchsanlage MED-Verfahren kryogener Wasserstoff / H2-Speicherung Kryoprocessing - Biomaterialien, Pharmaka Seit 2009 wird am ILK im Rahmen der Forschungsrichtung Vakuumeiserzeugung ein neuer Versuchsstand für Verfahren zur Eisherstellung durch direkte Verdampfung von Wasser im Vakuum betrieben. Dabei entsteht ein fließ- und pumpfähiges Wasser-Eis-Gemisch mit hoher Energiedichte. Die kombinierte Abscheidung und Inertisierung von Prozessen, die Minimierung von Bauvolumen, Standzeiterhöhung und der energieökonomische Betrieb von Abscheidern sind weitere Entwicklungsrichtungen am ILK. Filter-Rondenprüfung mit innovativen Filtermaterialien Untersuchungen von Biomaterialien für die regenerative Medizin Auch nicht typische Anwendungstechnologien spielen am ILK eine wichtige Rolle wie zum Beispiel die Entwicklung von Verfahren zur Meerwasserentsalzung mit mechanischem Verdichter (MVC) sowie mit solar- oder abwärme geheizten Entsalzungsanlagen (MED) oder die Prozessführung mittels Cryo-freezing im Bereich der Biotechnologie und Pharmakologie sowie der regenerativen Medizin

7 Innovative Kälte- und Klimatechnik Designentwurf 3. Generation Kaltwassersätze mit Wasser als Kältemittel CO 2 -Kalorimeterprüfstand am ILK Die Verbesserung der Öko-Effizienz in der Kälte- und Klimatechnik durch Reduzierung des Energiebedarfs und der Umweltbeeinflussung beim Betrieb von Anlagen ist der zentrale Fokus der aktuellen ILK-Forschung. 30 Forschungsprojekte werden gegenwärtig mit Bezug zur Thematik Energieeffizienz und Einbindung von erneuerbaren Energien (solare Kühlung) durchgeführt. Die natürlichen Kältemittel stehen dabei nach wie vor im Mittelpunkt. Unter Berücksichtigung der früheren Erfahrungen auf dem Gebiet Wasser als Kältemittel arbeitet das ILK gemeinsam mit der Cofely Refrigeration GmbH intensiv an der 3. Generation für Turboverdichter, Wärmeübertrager und komplette Kaltwassersätze für das natürliche Kältemittel R718 (Wasser). Ziel der Kooperation ist, das Design zu optimieren und die Kosten für den Wasserturbo zu reduzieren. Die Entwicklung neuer Verfahren zur Prüfung von Komponenten für überkritische CO 2 -Kreisläufe wurde 2009 mit der Inbetriebnahme eines neuartigen CO 2 -Kalorimeterprüfstandes abgeschlossen. Prüfverfahren, wie Leistungsprüfung überkritischer CO 2 -Verdichter, Massenstrommessung überkritisch, Ölwurf von Verdichtern / Abscheidegrad, Leistungsprüfung Gaskühler sowie Prüfung Regelbereich Expansionsventile sind damit am ILK für Kunden verfügbar. Die solarthermische Kälteerzeugung mit Absorptionskältemaschinen (AKM) ist bekanntermaßen aufgrund der bestehenden hohen zeitlichen Übereinstimmung von Kältebedarf und Solarangebot gerade für die Klimatisierung interessant. Das ILK arbeitet gemeinsam mit der Fa. EAW / Wegra auf dem Gebiet von Wasser/Lithiumbromid- AKM kleinerer und mittlerer Kälteleistung, die für den Antrieb mit Solarwärme angepasst sind. Die verstärkten Anforderungen an effiziente Klimatisierung führen verständlicherweise zu hinreichendem Innovationsbedarf. So haben zum Beispiel die Kondensationsproblematik in dezentralen Klimageräten sowie die Thematik der Kühldeckeneffektivität und Taupunktunterschreitung zur Motivation geführt, für schwülwarme Klimaregionen neuartige membranbasierte Kühldeckensysteme am ILK zu entwickeln. Innovationsansatz ist ein gekühlter indirekter flüssiger Sorptionsprozess über semipermeable Membran-Strukturen. Das ILK führt auf dem Gebiet der Klimatechnik zur Thematik innovativer Wärmeübertragerkonzepte grundlagenorientierte Untersuchungen zur Verbesserung des Wärmeüberganges in Plattenwärmeübertragern durch. Hierzu gehören insbesondere die passiven Methoden der Oberflächenstrukturierung. Die experimentellen Untersuchungen zeigen, dass mit den gedimpleten Wärmeübertragern die spezifische übertragene Wärmemenge gegenüber dem unstrukturierten Referenzfall um bis zu 40 % gesteigert wird. Eine komplexere Bewertung, welche neben dem Wärmeübergang auch den Druckverlust berücksichtigt, lässt erkennen, dass entsprechend des konkreten Einsatzfalles des Wärmeübetragers bestimmte geometrische Konfigurationen zu bevorzugen sind. Einen weiteren Innovationsschwerpunkt am ILK bilden Forschungsvorhaben zur Ermittlung der Arbeitsstoffdaten neuer Low-GWP- Kältemittel und deren Qualifizierung für AC-Automobilanwendungen. Dabei werden anwendungsorientiert neue Kältemittel-Ölsysteme hinsichtlich chemischer Beständigkeit, deren Verträglichkeit mit Elastomer- und Dichtwerkstoffen sowie bezüglich des Permeationsverhaltens untersucht. Auch Grundlagenuntersuchungen zur Thematik Neue Low-GWP-Kältemittel erfolgen am ILK, verbunden mit vergleichenden Untersuchungen in Form von Maschinenlangzeittests. So wird in ersten Versuchen die Praxistauglichkeit des bereits anderweitig untersuchten Kohlendioxid-Propen-Gemisches (75/25 mass%) getestet. Konzept Membrankühldecke Gedimpleter Wärmeübertragerblock Kältemitteluntersuchungen Solarthermische Kühlung mittels Wasser-LiBr-Absorptionskältetechnik 12 13

8 Kälteanwendung in Medizin und Biotechnologie Physik und Technik sehr tiefer Temperaturen Medizin und Biotechnologie sind exponierte Anwendungsfelder für die Kälte- und Tieftemperaturtechnik. Das Abkühlen, Gefrieren und Auftauen von Zellgewebe führt in Abhängigkeit der Temperatur und der thermischen Geschwindigkeiten zu unterschiedlichen biophysikalischen und physiologischen Effekten, wie der Zelldestruktion, Zellkonservierung, Stimulation und Inflammation. Der Effekt der Kryodestruktion wird in der Kryochirurgie therapeutisch genutzt. Das ILK arbeitet verstärkt an der Entwicklung von Kryokühlern und kryotechnischen Komponenten für verschiedenartige Anwendungen im Bereich der Elektronik und Sensorik. Ein neues Entwicklungsgebiet sind dabei störarme mobile Kühlsysteme bei extrem tiefen Temperaturen. Der neue Forschungsschwerpunkt Millikelvin-Kühlsysteme für mobile und schwenkbare Bolometer wird in enger Zusammenarbeit mit Anwenderinstituten bearbeitet. Veterinärmedizin, kryochirurgische Behandlung von Indikationen am Pferd Das ILK arbeitet in Kooperation mit klinischen Einrichtungen schon viele Jahre auf dem Gebiet der Entwicklung von kryochirurgischen Geräten und Verfahren. Die Veterinärmedizin ist gegenwärtig ein Schwerpunkt weiterer Entwicklungen. Seit 2003 arbeitet das ILK auch auf dem Gebiet der Kryokonservierung mit dem Schwerpunkt Freezing von Biosystemen, insbesondere Verfahren zur Kryokonservierung von Tissue-Engineering-Konstrukten (Mundschleimhaut und Knochen). Alternative umweltschonende Energiekonzepte wenden sich verstärkt dem Einsatz flüssiger tiefkalter Energieträger, wie Flüssigerdgas (LNG) oder flüssigen Wasserstoff (LH 2 ) zu, die sich durch eine hohe Energiedichte auszeichnen. Transport und Lagerung stellen dabei zusätzliche Anforderungen an den Werkstoffeinsatz. Das ILK hat neuartige Messverfahren zur Bestimmung mechanischer und thermischer Eigenschaften im kryogenen Temperaturbereich entwickelt. Kryogene Materialprüfkammer für Raumfahrtkomponenten Handling von humanen Zellkulturen am ILK-Biolabor Biomaterialien für die regenerative Medizin werden verstärkt auch unter dem Ansatz der Konservierung entwickelt. In Kooperation mit der Curasan AG wird an der Entwicklung eines neuartigen Biomaterials für Kieferknochendefekte gearbeitet. Das ILK führt dabei Untersuchungen zur Rehydrierbarkeit, Degradation sowie zur Kryokonservierbarkeit durch. Gegenwärtig laufen am ILK Entwicklungen zur Kryoporosierung als mögliche Technologie zur Erzeugung regenerativer Medizinprodukte mit definierten geometrischen Eigenschaften. Ein neues Arbeitsgebiet am ILK ist das Freezing von therapeutischen Proteinen aus dem biotechnologischen Produktionsprozess. Im Vordergrund stehen dabei thermische Prozesse beim Bulkfreezing und die entsprechende Wirkung auf Proteinstabilität. Weitere Schwerpunkte sind die Förderung und Speicherung von tiefkaltem Wasserstoff. Eine spezielle Pumpe für die Förderung von Flüssigwasserstoff aus dem Kraftfahrzeugtank zum Verbrennungsmotor bzw. zur Brennstoffzelle wird zurzeit entwickelt. Das ILK geht als Technologiezentrum für Physik und Technik tiefer Temperaturen besondere neue experimentelle Herausforderungen zur H2-Speicherung im extremen überkritischen Zustand als Hochdruckgas und bei sehr tiefen Temperaturen an. Es werden am ILK technisch-technologische und tieftemperaturphysikalische Grundlagen für ein effizienteres Verfahren der H2-Speicherung geschaffen. Testaufbau Pulse-Tube Kryokühler 80K Rissbildung (A) in einer Knochenkeramik durch den Auftauprozess nach Freezing Wasserstofflabor am ILK 14 15

9 ILK Dresden das Forschungszentrum der Luft- und Kältetechnik Das Leistungsprofil des ILK umfasst neben der freien Auftragsforschung auch den Prototypbau und Prüfstandsbau. Hier eine Auswahl: Prüfstände für Kältemittelverdichter Im Prüflabor Wärmepumpen sind akkreditierte Messungen nach EN möglich. Das Prüfgebiet Energiemaschinen und kältetechnische Baugruppen umfasst insbesondere Wärmepumpen, Kältemittelverdichter und Wärmetauscher (Prüfnormen EN 14511, EN 13771, EN 327, EN 328). Zusätzlich sind Prüfungen an Haushaltgeräten wie Kühlschränke oder Wäschetrockner möglich. Fertigung von Temperiersystemen Temperiersysteme Ventilatorprüfstände Prüfstände Wäschetrockner Prüfstände zur Dichtheitskontrolle, Prüflecks Prüfgasrückgewinnungssysteme Untersuchungen thermodynamischer und rheologischer Eigenschaften von Reinstoffen und Stoffsystemen, Untersuchungen der Kompatibilität und Stabilität der in Kältekreisläufen eingesetzten Arbeitsstoffe (Kältemittel, Öle) im Kontakt mit verschiedenen Materialien bzw. Werkstoffen (Metalle, Elastomere, Kunststoffe) sind weitere Dienstleistungen des ILK. Messungen am Wärmepumpem-Prüfstand Fertigung Ventilatorprüfstand PV-Kühlcontainer Tieftemperaturkryostate Kryotherapiegeräte / Veterenärmedizin Volumenstrommesseinrichtungen optische Kältemittelsensoren Strömungssensoren Wissenschaftlich-technische Dienstleistungen, u. a. experimentelle Prüfungen und Analysen sowie Untersuchungen von Anlagen, Komponenten und Materialien nach internationalen Standards werden am ILK für Branchenunternehmen und Anwender durchgeführt. Das ILK Dresden verfügt über eine experimentelle Versuchsfläche von 3000 m 2 mit ca. 60 Versuchsanlagen und Testeinrichtungen sowie 25 wissenschaftliche Untersuchungslabore. In Ergänzung zu den Beratungen bietet das ILK spezielle Schulungen für die verschiedenen Gebiete der Luft- und Kältetechnik an. So werden z.b. gemeinsam mit der Bundesfachschule für Kältetechnik Maintal Seminare zur Dichtheit von Kälteanlagen durchgeführt. Das ILK organisiert als das größte Technologiezentrum für Luft- und Kältetechnik jährlich zahlreiche wissenschaftliche Veranstaltungen. Die Dresdner Kolloquien auf den Gebieten der Kryotechnik, Kältetechnik und Luftreinhaltung sind traditionelle Markenzeichen des ILK. Die Aus- und Weiterbildung von Studenten am ILK wird durch zahlreiche Verbindungen des ILK mit Universitäten, Hoch- und Fachhochschulen in Form von Praktika und Diplomarbeiten möglich. Bis zu 40 Studenten werden jährlich am ILK betreut. Die besten Arbeiten werden jährlich mit dem Förderpreis des Vereins zur Förderung der Luft- und Kältetechnik honoriert. Vorstandsvorsitzender des ILK-Fördervereins ist Prof. Trogisch aus Dresden. Schulung Lecksuche und Dichtheitsprüfung Stoffwertelabor am ILK Auszeichnung ILK-Studienpreis durch Prof. Trogísch 16 17

10 ILK Versuchtstechnik ILK Unternehmensphilosophie Wir führen für Sie Messungen / Prüfungen in den Fachgebieten und Anwendungsbereichen der Luft- und Kältetechnik durch. Die Messgeräte unterliegen der regelmäßigen Kalibrierung gemäß unserem Qualitäts-Management-System und der DIN EN ISO Hier eine Auswahl: Tieftemperatur-Messdienstleistungen Das ILK Dresden ist ein freies und unabhängiges Forschungsund Technologieunternehmen, welches sich wirtschaftlich eigenständig am Markt und an der FuE-Nachfrage orientiert. Unsere Stärke besteht im breiten Spektrum unserer interdisziplinären Forschungsrichtungen, Technologien und Fachgebiete am ILK sowie ihrer Integration. Kalibrierung von Tieftemperatursensoren Leistungsmessungen an Verdichtern - ASERCOM zertifiziert Bestimmung der Kälteleistung in Kälteanlagen Ölabscheidermessungen ILK Prüflabor Wärmepumpen Die Fachgebiete der Kryotechnik und Kryophysik, der Kryomedizin und Kryobiologie, der Kälte- und Wärmepumpentechnik, der Wärme- und Stoffübertragung, der Thermodynamik und Kältemittelforschung, der Heizungs-, Lüftungs- und Klimatechnik einschließlich der Strömungstechnik und Akustik, die Luftreinhaltungstechnik und die Solarenergienutzung sowie angewandte Energietechnologien, die Nutzwasseraufbereitung und die Werkstofftechnik und Messtechnik stellen das breite Spektrum der ILK-Technologien dar. Kältemittel- und Kältemaschinenöluntersuchungen Untersuchung von Kühlsohlen Das ILK wirkt gemeinnützig mit Forschungsarbeiten zu globalen Themenstellungen wie Umweltschutz, Energieeinsparung und Energieeffizienz sowie verbesserte Lebensqualität. Reibung und Verschleiß in Kälteanlagen Prüfung von AC-Anlagen Mit der Dresdner Wissenschaftstradition, langjährigen Erfahrungen des ILK und der Dynamik des Aufbruchs in Sachsen schaffen wir Innovationen und Leistungen für die Wirtschaft und Gesellschaft. Lecksuche und Dichtheitsprüfung Simulation thermischer Behaglichkeit Jeder Mitarbeiter des ILK sucht nach neuartigen Lösungen und nutzt das Potential des gesamten Unternehmens. Akustik und Schwingungen Jeder einzelne Mitarbeiter und alle gemeinsam stehen für das ILK, keiner vertritt nur seine Arbeit. laseroptische Strömungsmessung Tracergas / Spurengas-Messung Die Erfolgskriterien unserer Forschungsarbeit bestehen in einer fundierten Wissenschaftlichkeit und einer nachhaltigen Wirtschaftlichkeit der Ergebnisse. Mess- und Analysesystem zur Klimaanlageninspektion energetische Inspektion nach ENEV 12 Prüfung Filtermedien, Luftfilter, Abscheider Der Wunsch des Kunden und die geforderte Vertraulichkeit haben für uns höchste Priorität. Auch für uns gilt: Ein Weg entsteht, indem man ihn geht. Wir messen die Qualität unserer Arbeit am internationalen Spitzenniveau. Kostenbewusstes Handeln ist für uns ein Arbeitsprinzip

11 Institut für Luft- und Kältetechnik Gemeinnützige Gesellschaft mbh Bertolt-Brecht-Allee Dresden Geschäftsleitung Telefon (0351) Telefax (0351)