elements36 - Evonik

12 eneRgIeeFFIZIenZ
elements36 Ausgabe 3|2011
Ionische Flüssigkeiten
Kühlen und
heizen
mit Wärme
Absorptionsmaschinen nutzen thermische statt
elektrischer Energie, um Räume zu klimatisieren
oder Industriekälte bereitzustellen – so können
sie zum Beispiel mit Sonnenwärme kühlen.
Das Potenzial von Absorptionskältemaschinen
und -wärmepumpen ist bislang jedoch nur unzureichend
ausgeschöpft. Dank eines neuen
Arbeitsstoffpaars auf der Basis von ionischen
Flüssigkeiten, das Evonik Industries entwickelt
hat, könnte sich das zukünftig ändern.
[ text Dr. Matthias Seiler, Marc-Christoph Schneider ]
DeR beRlIneR ReIChStag liefert nicht nur die
Bühne für die Bundespolitik, sondern auch ein vorbildliches
Beispiel für ökologisches Bauen. Eine
spezielle Verglasung und Dämmung verringert Wärmeverluste.
Eine Fotovoltaikanlage und zwei Blockheizkraftwerke,
betrieben mit Biodiesel, können über
drei Viertel des Strombedarfs decken. Und geothermische
Energie aus dem Untergrund dient als Antrieb
für Kälte- und Wärmespeicher. In den Sommermonaten
nutzen Absorptionskälte maschinen einen Teil
der Wärme, den die beiden Blockheizkraftwerke erzeugen,
zur Kühlung der Räume im Reichstag.
Solche Absorptionskältemaschinen tun auch
20 Gehminuten entfernt im Immobilien- und Geschäftskomplex
am Potsdamer Platz ihren Dienst.
Ihre Stärke: Sie verdichten das Kältemittel nicht
mithilfe von elektrischer, sondern von thermischer
Energie – ein dickes Plus in Sachen Nachhaltigkeit.
Weltweit nutzen immer mehr Geschäftsgebäude,
Krankenhäuser und sogar ganze Stadtkomplexe
(District Cool ing), aber auch Flug häfen und selbst der
Vatikan Absorptionskälte maschinen, um nachhaltig
Kälte zu erzeugen – oder bei entsprechender Nutzung
auch Wärme.
Die Thermodynamik des
Arbeitsstoffpaars muss stimmen
Eine Absorptionskältemaschine enthält in einem
geschlossenen Kreislauf zwei gelöste Stoffe, das
Kälte- und das Absorptionsmittel, die das sogenannte
Arbeitsstoffpaar bilden. Der Prozess wird durch
Wärme angetrieben und nutzt die Tatsache, dass die
phy si ka lische Löslichkeit zweier Stoffe unter anderem
temperaturabhängig ist. Allerdings reicht diese
Anforderung an die beiden Stoffe noch nicht aus, um
sie als Arbeitsstoffpaar für eine Absorptionskältemaschine
interessant zu machen. Zusätzlich muss das
Absorptionsmittel das Kältemittel möglichst effektiv
absorbieren können und außerdem niedrigviskos