Eine gemeinsame Entwicklungsplattform soll den beteiligten Firmen ein erhebliches Kostensenkungspotenzial eröffnen und die industrielle Entwicklung von Wärmepumpen für Wohngebäude beschleunigen. Ziel ist es, die Marktdurchdringung von Wärmepumpen zu beschleunigen. In dem vom Bundeswirtschaftsministerium geförderten Forschungsvorhaben LC150 Entwicklung eines kältemittelreduzierten Wärmepumpenmoduls mit Propan entwickelt das Fraunhofer ISE einen kompakten und kosteneffizienten Kältekreis für Wärmepumpen. Dabei kommt das Kältemittel Propan zum Einsatz.
Bosch, Vaillant und Viessmann sind dabei
Die Entwicklungsarbeiten werden dabei durch ein Industriekonsortium europäischer Wärmepumpenhersteller finanziell unterstützt und fachlich begleitet. Mit von der Partie sind Bosch, Vaillant und Viessmann. Propan ist ein thermodynamisch sehr gut geeignetes Kältemittel. Ein Nachteil sei allerdings die Brennbarkeit, die weitere Sicherheitskonzepte erforderlich mache. Die Reduzierung der Füllmenge sei daher naheliegend und auch möglich, wie Vorarbeiten gezeigt haben, erklärt Lena Schnabel, Abteilungsleiterin Wärme- und Kältetechnik am Fraunhofer ISE. Herausfordernd sei die gleichzeitig erforderliche hohe Effizienz und Betriebssicherheit des Kältekreises.
Propan als natürliches Kältemittel
Da die Wärmepumpen-Hersteller aufgrund der europäischen Verordnung über fluorierte Treibhausgase den Anteil klimaschädlicher Gase im Kältekreis bis 2030 um 70 Prozent gegenüber 1990 reduzieren müssen, gewinnt Propan als natürliches Kältemittel an Bedeutung. Seine Vorteile liegen in der breiten Verfügbarkeit sowie einer höheren Effizienz. Diese ergibt sich aus dem Verhältnis zwischen erzeugter Nutzwärme und eingesetzter Antriebsenergie. Denn auch der neue EuPD Research Endkunden-Monitor zeigt: Immer mehr Solaranlagenbesitzer planen mit Wärmepumpen.
Dem Fraunhofer ISE ist es 2019 im Rahmen einer Potenzialstudie gelungen, einen auf marktverfügbaren Komponenten beruhenden Sole-Wasser-Kältekreis zu entwickeln, der für eine Heizleistung von acht Kilowatt nur 150 Gramm Propan benötigt. Das entspricht einer Kältemittel-Reduktion um 75 Prozent gegenüber marktverfügbaren Systemen. (nhp)
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