Die Schweiz will bis 2040 den Energiebedarf für Heiz- und Kühlzwecke um 65 % reduzieren. Eine neue Adsorptionswärmepumpentechnik soll der Garant dafür sein.
Die Wärmeübertrager sind mit einem Adsorptionsmaterial bestückt, das das dampfförmige Kältemittel adsorbiert und dabei Wäme freigibt. Mit der Abwärme wird das zuvor adsorbierte Kältemittel wieder aus dem Adsorptionswärmetauscher ausgetrieben (desorbiert). (Abb. IBM Research) Im Rahmen des Nationalen Forschungsprogramms „Energiewende“ NFP 70 wollen Schweizer Wissenschaftler gemeinsam mit Industriepartnern eine neuartige Adsorptionswärmepumpe entwickeln. Grund dafür ist unter anderen eine vom Bundesamt für Energie (BFE) in Auftrag gegebene Studie, die besagt, dass rund die Hälfte des gesamten Energieverbrauchs der Schweiz auf die Wärmeerzeugung entfällt, etwa zum Heizen oder für technische Verfahren wie Trocknen, Schmieden oder Schmelzen, und die dabei entstehende Abwärme meist ungenutzt an die Umgebung abgegeben wird. Der Ausstieg aus der Kernenergie, die heute 40 % des Schweizer Stroms liefert, heizt die Situation zusätzlich an. Im Forschungsprojekt „THRIVE“ (Thermally driven adsorption heat pumps for substitution of electricity and fossil fuels) soll die Möglichkeit erarbeitet werden mit einer neuartigen Adsorptionswärmepumpentechnik das Stromnetz zu entlasten und die Abwärme von Fabriken, Kraftwerken und Rechenzentren sowie regenerativen Wärmequellen wie Solarthermie, Geothermie und Biomasse nutzbar zu machen.
Unter anderen sind auch Wissenschaftler vom IBM-Research-Center in Rüschlikon am Forschungsprojekt beteiligt. Sie entwickelten bereits in Zusammenarbeit mit der ETH Zürich die Warmwasserkühlung von Computersystemen, die nicht nur den Energiebedarf für die Kühlung in Rechenzentren massiv senkt, sondern auch eine Abwärmenutzung durch Adsorptionswärmepumpen ermöglicht. Für die IBM Forscher ist das Forschungsprojekt der nächste Schritt zum selbstkühlenden Rechenzentrum durch eigene Abwärme.
Die Projektbeteiligten
Im Rahmen des Nationalen Forschungsprogramms «Energiewende» NFP 70 unterstützt der Schweizerische Nationalfonds (SNF) das interdisziplinäre Forschungsprojekt „THRIVE“. Unter der Leitung von IBM Research, Zürich, und der Hochschule für Technik Rapperswil entwickeln Wissenschaftler der Eidgenössische Materialprüfungs- und Forschungsanstalt (Empa), der Eidgenössischen Technischen Hochschule Zürich (ETH), der La Haute Ecole d’Ingénierie et de Gestion du Canton de Vaud (HEIG-VD) und des Paul Scherrer Instituts (PSI) gemeinsam mit Industriepartnern bis 2017 eine mit Abwärme angetriebenen Adsorptionswärmepumpe. Das Verbundprojekt ist Teil der SNF-Initiative zur Umsetzung der „Energiestrategie 2050“ des Bundes und steht weiteren interessierten Industriepartnern für eine Zusammenarbeit offen.
Artikelnummer: cci39339
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