Ein neuer Ansatz für energieeffiziente Gebäude

Obwohl heutzutage ein Großteil der Verbrauchsenergie für das Heizen aufgewendet wird, kann eine Verbesserung der Energieeffizenz in HLK-Systemen große Einsparungen ermöglichen. Durch das EU-finanzierte Projekt „Energy efficient heat exchangers for HVAC applications“ (ENE-HVAC) haben Forscher die Möglichkeit, neue Technologien zur Verringerung des Energieverbrauchs zu entwickeln.


Im Zuge des ENE-HVAC-Projekts werden nanotechnologische Beschichtungen und Oberflächenbehandlungen zur Verbesserung der Wärmeübertragung sowie Nano- und Mikromaterialien zur Verbesserung der Kältemitteleffizienz verwendet. Neue nanotechnologische Additive erhöhen die Kältemitteleffizienz und Wärmeübertragungsleistung.


Die ehrgeizigen Projektziele können nur erreicht werden, indem die Effizienz in jedem Bereich von HLK-Systemen gesteigert wird. Das Projekt beschäftigt sich mit der Wärmeübertragereffizienz für Luft und Flüssigkeit bei bspw.  Kondensatoren/Verdampfern sowie für Wärmerückgewinnungssyteme. Ferner wird das Wärmetransportsystem untersucht, um eine hohe Effizienz für das gesamte HLK-System sicherzustellen. Um schädliche Auswirkungen auf die Umwelt zu minimieren, wird im Rahmen des ENE-HVAC-Projekts auf natürliche Kältemittel wie bspw. Kohlenstoffdioxid und Ammoniak anstelle von Fluorchlorkohlenwasserstoffen und Fluorkohlenwasserstoffen zurückgegriffen.


Nanotechnologische Beschichtungen werden sowohl bei Luft-Luft- als auch bei Flüssigkeit-Luft-Wärmeübertragern luftseitig angewandt. Es werden insbesondere  Sol-Gel-Beschichtungen entwickelt und beschrieben, die die Eisbildung und Adhäsion an Wärmeübertragerlamellen drastisch verringern. Basierend hierauf können Enteisungszyklen minimiert oder gänzlich umgangen werden, wodurch erhebliche Energieeinsparungen möglich sind.


Im Hinblick auf Kältemittel bei Luft-Luft- und Flüssigkeit-Luft-Wärmeübertragern arbeiten Forscher an mikro- und nanostrukturierten Oberflächen, um eine deutliche Verbesserung der Kältemittelsiedeeffizienz zu erreichen. Dies soll Energieeinsparungen bei Wärmeübertragern ermöglichen.


Des Weiteren verändern die Forscher die Oberflächenpolarität der sich in der Entwicklung befindlichen Sol-Gel-Beschichtungen, um die Wärmeübetragungsleistung von Kältemittel und Sole zu verbessern. Es wird damit gerechnet, dass die Verwendung einstelliger Nanodiamanten die Effizienz natürlicher Kältemittel signifikant erhöht.


Die innovativen ENE-HVAC-Technologien tragen zu einer Verringerung des Energieverbrauchs in Höhe von insgesamt 50 % gegenüber herkömmlichen, kommerziell verfügbaren Systemen bei. Die Errungenschaften des Projekts sollen der europäischen Industrie einen Wettbewerbsvorteil im Bereich der Energieeinsparungstechnologie verschaffen.