Interdisziplinäres Forscherteam entwickelt innovative Klimatechnik

Am 26. Mai 2016 fällt der Startschuss für das Forschungsprojekt SOMAK: „Solare magnetische Klimatisierung von Gebäuden“. Bis 2020 entwickeln die Ingenieure der TU Dresden gemeinsam mit dem Leibniz-Institut für Festkörper- und Werkstoffforschung eine neue Technologie, um Klimaanlagen umweltfreundlicher und effizienter zu machen.

Das Innovative: Der Kühlprozess basiert auf einem natürlichen Verfahren (Verdunstungskälte) und integriert lokale Energieressourcen. Erstmals machen die Wissenschaftler den sogenannten magnetokalorischen Effekt für die Klimatechnik nutzbar. Das Bundeswirtschaftsministerium finanziert das Projekt mit 1,72 Millionen Euro.

Derzeit werden die meisten Gebäude noch mit konventioneller Kältetechnik klimatisiert, die viel Strom verbraucht. Das ist nicht nur wenig umweltfreundlich, sondern meist auch mit hohen Kosten verbunden. Dr. Joachim Seifert, Projektleiter von SOMAK: „Ein Großteil der Primärenergie in Bürogebäuden wird in Deutschland zur Klimatisierung verwendet. Für eine erfolgreiche Umsetzung der Energiewende ist die Entwicklung effizienterer Technologien hier eine der Schlüsselstellen.“

Zwar wurden in den vergangenen Jahren bereits Klimaanlagen entwickelt, die auf Basis eines Verdunstungsprozesses Kälte erzeugen. Deren Kühlleistung ist aber limitiert. Hier setzen die Wissenschaftler an: Sie kombinieren den Verdunstungsprozess mit einem magnetokalorischen Prozess, der eine zusätzliche Kühlleistung freisetzt.

Technologisch wird hierfür ein geeigneter Werkstoff einem wechselnden Magnetfeld ausgesetzt, das Wärme und Kälte erzeugt. Beide können im Klimatisierungsprozess verwendet werden. Das magnetokalorische Modul kann Klimakälte theoretisch ca. 30 Prozent effektiver erzeugen als eine vergleichbare Wärmepumpe, was im Projekt nun auch praktisch nachgewiesen werden soll. Damit erschließen die Ingenieure eine neue Technologie:

„Wir sind die Ersten, die untersuchen, wie man den magnetokalorischen Effekt in Klimaanlagen nutzen kann, arbeiten also hier in Dresden an einer kleinen Weltneuheit“, so Projektleiter Seifert. Ein weiterer Vorteil: Das System ist an eine Photovoltaikanlage gekoppelt und damit weitgehend selbstregelnd.

Die Vision: Am Ende soll ein Modul entstehen, das in vorhandene Klimaanlagen eingebaut werden kann, um diese wesentlich effizienter zu machen. Zunächst entwickeln die Forscher einen Prototypen, der auf Tauglichkeit getestet wird. Dabei arbeiten Energietechniker und Elektrotechniker der TU Dresden eng mit Materialwissenschaftlern des Leibniz-Institutes für Festkörper- und Werkstoffforschung zusammen.

Um einen erfolgreichen Technologietransfer zu gewährleisten, haben die Wissenschaftler außerdem Industriepartner mit ins Boot geholt. Der Anlagenbauer Glen Dimplex möchte den Prototypen in ein Produkt überführen und das Ingenieurbüro INNIUS, das unter anderem den Frankfurter Flughafen mit geplant hat, wird die Vermarktung unterstützen.

Informationen für Journalisten:
PD Dr.-Ing. habil. Joachim Seifert, Projektleiter SOMAK
Tel.: +49 (0) 351 463-34909
E-Mail: joachim.seifert@tu-dresden.de