Zukunftsweisende Technologien

 

Zusammenfassung:

Bereich

C, Strategische Forschung

Manager

Raimund Almbauer, ITnA

Key researcher

Alexander Trattner, ITnA

Dauer

4 Jahre

01.01.2024 bis31.12.2027

Partner

ITnA, IWT, EALS, IGTE, IMAT, MUL-WPK

Nidec, BSH, Electrolux, Quooker, TDK, infineon, ec2t

Zentrale Ziele

Neue Kompressortechnologien

Alternative Kälteprozesse

Unterstützung durch künstliche Intelligenz

 

Die gängigste Technologie zur Kälteerzeugung in Haushaltsgeräten ist der Kompressions-Kältekreislauf, der ein Phasenänderung arbeitendes Fluid verwendet. Allerdings werden auch alternative Systeme wie die nicht-verdampfende Kompressionskältetechnologie erforscht. Diese Systeme verdichten das Arbeitsfluid entweder ohne einen Kompressor, erhalten die Phase des Fluids oder nutzen Festkörper-Elemente. Technologien wie thermoelektrische, magnetokalorische, elastokalorische, elektrochemische und wasserstoffbasierte Kältetechnologien bieten Potenzial für eine Kühlung mit niedrigem Energieverbrauch, jedoch bestehen noch Herausforderungen wie geringe Effizienz, Materialbeschränkungen und Wärmeübertragungsprobleme. Trotz dieser Herausforderungen werden diese Technologien für zukünftige Anwendungen im Bereich der hoch effizienten Kältetechnik für Haushaltsgeräte erforscht.

Das Projekt konzentriert sich auf die Entwicklung eines neuartigen, energieeffizienten und geräuscharmen Kühlprozesses namens Moist-H2-Kühlprozess. Diese Methode nutzt einen elektrochemischen Wasserstoffkompressor, der elektrochemisch komprimierten Wasserstoff mit der Verdampfung des Kältemittels kombiniert, um „feuchten Wasserstoff“ für die Kühlung zu erzeugen, ohne dass ein Druckentlastungsventil benötigt wird. Erste thermodynamische Annahmen deuten auf eine wettbewerbsfähige Effizienz und sehr niedrige Geräuschpegel hin, da der Kompressor keine beweglichen Teile besitzt. Das Projekt profitiert vom Fachwissen des Hydrogen Centre Austria (HyCentA), wobei Schlüsselforscher wie R. Almbauer und A. Trattner an der Entwicklung von elektrochemischen H2-Kompressoren beteiligt sind.

Fördergeber

ECHODA (Energy Efficient Cooling and Heating of Domestic Appliances) wird im Rahmen eines COMET-Programms (Competence Centers for Excellent Technologies) vom BMK, BMAW, dem Land Steiermark sowie der SFG gefördert. Verwaltet wird das Programm von Seiten der FFG.