Urban Energy Lab 4.0, Teilprojekt: Kältemittellabor

 

Im Urban Energy Lab 4.0 wird eine Infrastruktur geschaffen, die es erlaubt experimentelle Antworten auf Fragen zu Versorgungskonzepten der Stadt der Zukunft zu erforschen. Das Teilprojekt Helena (Kältemittellabor) umfasst dabei den Fokus auf die dazu notwenige Anlagentechnik, die zukünftig durch Wärmepumpen mit natürlichen Kältemitteln sein wird.

 

Motivation

Die nationale Energiewende kann nur durch eine gleichgerichtete Bewegung sämtlicher Interessensvertreter in Deutschland effizient und nachhaltig durchgeführt werden. Speziell der Gebäudesektor trägt aktuell etwa 30 % zu den Gesamtemissionen in Deutschland bei. Diese entstehen hauptsächlich bei der Bereitstellung von Heiz- und Brauchwasser. Gleichzeitig verbringen wir einen erheblichen Anteil unseres Lebens in Gebäuden. Langfristig bieten Wärmepumpen das Potential einer nachhaltigen Heizwärme- und Warmwasserbereitstellung und damit auch eines emissionsarmen Gebäudebestands.

In vielen theoretischen Studien werden Wärmepumpen technisch betrachtet und deren Effizienz oder Ökologie optimiert. Praktische Studien zum wirklich Nachweis der theoretischen Potentiale existieren allerdings nur wenige. Gleichzeitig unterliegt die Wärmepumpe immer stärkeren politischen Regularien, sodass zukünftig neue Anlagen entwickelt werden müssen, die diesen Anforderungen genügen. Da im Endeffekt immer der Nutzer eine Kaufentscheidung treffen muss, ist auch dieser essentiell für die Marktdurchdringung von Wärmepumpen. Das heißt, viele unterschiedliche Interessensvertreter müssen die Energiewende im Gebäudesektor vorantreiben. Letztlich existieren in Deutschland fast 19 Millionen Gebäude mit unterschiedlichen Nutzern und Anforderungen. Eine dedizierte Auslegung einzelner Systeme ist also nicht möglich.

 

Lösungsansatz

Im Projekt Urban Energy Lab 4.0 - Kältemittellabor werden diese Herausforderungen systematisch erforscht. Die zentrale Innovation besteht darin, dass das technische Labor als Reallabor entwickelt wird, das sowohl sämtliche theoretische Potentiale nachweist als auch alle Interessensvertreter entlang der Prozesskette in den Entwicklungsprozess integrieren kann.

Das theoretische Potential für Hersteller, Politik und Nutzer der Technologie Wärmepumpe wird also praktisch in einer innovativen, hoch-vernetzten Infrastruktur aufgebaut und im Rahmen des Projekts in Betrieb genommen. Diese Infrastruktur beinhaltet einen Laborraum mit notwendiger Sicherheitstechnik, einen Hardware-in-the-Loop-Prüfstand zur Bewertung von Wärmepumpen mit brennbaren Kältemitteln, eine Luft-Wasser-Wärmepumpe und Komponentenprüfstände, die die Auslegung und Bewertung von Wärmepumpensystemen im Systemverbund erlauben.

 

Projektinformationen und Partner

Laufzeit: 5 Jahre

Start: 07/2018

Ende: 06/2023

Partner: RWTH Aachen intern: ACS | CWD | e3d | ISEA | PGS

Fördergeber: EU Europäischer Fond für regionale Entwicklung (EFRE), Förderkennzeichen: EFRE-0500029

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