ECHODA (Energy Efficient Cooling and Heating of Domestic Appliances) hat sich zum Ziel gesetzt, innovative Konzepte für Haushaltsgeräte mit sowohl Kühl- als auch Heizbedarf zu entwickeln und dabei Energieeffizienz und Nachhaltigkeit auf ein neues Niveau zu heben.

Zusammenfassung:
Type	Förderprogramm FFG COMET-Projekte 2022
Title	ECHODA Energy Efficient Cooling and Heating of Domestic Appliances
Duration	4 Jahre 01.01.2024 bis 31.12.2027
Consortium	6 Forschungspartner 7 Industriepartner
Lead	TU-Graz, ITnA
Costs	4.100.000,00€

Als zentrales System mit dem größten ökologisch und wirtschaftlich nachhaltigem Potenzial wurde der Kälte-/Wärmepumpenkreislauf identifiziert. Aufbauend auf dem bereits sehr ausgereiften Entwicklungsstand heutiger Systeme ist Spitzenforschung erforderlich, um bisher ungenutzte Potenziale aufzudecken. So sollen deutliche Reduktionen der CO₂-Emissionen und des ökologischen Fußabdrucks dieser, in Milliarden Haushalten genutzten Alltagsprodukte ermöglicht werden – und das bei wirtschaftlicher Umsetzbarkeit.

Bereich-A: Komponenten

Der Forschungsschwerpunkt beginnt auf Komponentenebene, wobei insbesondere der Kältemittelverdichter weiterhin Potenzial sowohl in Bezug auf die Energieeffizienz als auch auf das akustische Verhalten bietet. Daher werden die Thermodynamik des Verdichters sowie sein Motor- und Inverter-System untersucht. Auch die Wärmeübertrager sind Gegenstand der Forschung, da sie im Gesamtsystem bestmöglich eingesetzt werden sollen. Hierfür soll eine objektive Bewertungsmethode entwickelt werden. Schließlich soll ein optimaler Betrieb des Kälte-/Wärmepumpenkreislaufs erreicht werden. Zu diesem Zweck wird ein neuartiges, selbstregelndes Expansionsventil untersucht und weiterentwickelt sowie Konzepte zur Regelung verstellbarer Expansionsventile erarbeitet.
Alle diese Aktivitäten erfolgen unter Einsatz modernster Simulationswerkzeuge, die im Rahmen des Projekts entwickelt und/oder optimiert werden, sowie mit hochwertigen Messmethoden, die angewendet und weiterentwickelt werden.

Bereich-B: System

Die Ergebnisse der Forschung auf Komponentenebene münden in die Entwicklung einer Systembewertung für Kühlschränke/Gefriergeräte sowie für haushaltsübliche Geräte mit Heizbedarf wie Geschirrspüler, Waschmaschinen oder Warm-/Kaltwasser-Küchenarmaturen. Ziel ist es, ein Bewertungsverfahren zur Verfügung zu haben, mit dem Maßnahmen zur Steigerung der Energieeffizienz im Hinblick auf ihre zusätzlichen (ökonomischen und ökologischen) Kosten beurteilt werden können.

Zudem soll das Potenzial aller Maßnahmen durch Demonstratoren aufgezeigt werden, wobei eine Reduzierung des Energieverbrauchs um 20% bei Kühlschränken/Gefriergeräten und 50% bei Geschirrspülern/Waschmaschinen (durch den Einsatz von Wärmepumpen) angestrebt wird. Dafür werden Kreislaufsimulationen durchgeführt und Messungen an den Systemen sind verpflichtend. Neben Nachhaltigkeitsanalysen auf Systemebene mittels moderner Life Cycle Assessment-Methoden wird auch die Regelung des Gesamtsystems ein zentrales Forschungsthema sein.

Bereich-C: Strategische Forschung

Die strategischen Projekte unterstützen die einzelnen Fachbereiche durch hochrangige Forschung zu speziellen Schwerpunktthemen. Darüber hinaus werden für geringe Kühlleistungsanforderungen – wie sie in stark isolierten Systemen auftreten – alternative Kühltechnologien bewertet und weiterentwickelt. Mit der zunehmenden Verbreitung elektronisch geregelter, drehzahlvariabler Verdichter in Haushalten halten elektronische Sensoren und Aktoren Einzug in die Kältesysteme. Dieser Trend eröffnet die Möglichkeit völlig neuer Schaltungsarchitekturen und die Ausweitung auf neue Anwendungsbereiche wie Waschmaschinen, Geschirrspüler oder Kleinwassererhitzer. Nachhaltigkeitsaspekte werden dabei in allen Projektphasen berücksichtigt.

Das COMET-Projekt ECHODA soll einen bedeutenden Fortschritt in der Klein-Kälte- und Wärmepumpentechnologie ermöglichen – sowohl ökonomisch als auch ökologisch – und die Substitution von Milliarden elektrischer Heizsysteme durch Wärmepumpen vorantreiben, was erhebliche Energieeinsparungen zur Folge hätte. Mit wissenschaftlichen und industriellen Partnern aus Österreich und der EU stärkt und erweitert das Projekt die Rolle Österreichs und Europas in der globalen Forschung und Entwicklung im Bereich Kälte- und Wärmepumpentechnologien. Ziel ist es, die Kernindustrie in Österreich und den Nachbarländern zu erhalten und im internationalen Wettbewerb mit dem damit verbundenen Kostendruck bestehen zu können. Durch die Zusammenarbeit mit Akteuren entlang der gesamten Wertschöpfungskette sollen Synergien genutzt werden, um das Projekt erfolgreich umzusetzen und positive Auswirkungen auf Wirtschaft und Umwelt zu erzielen.