EURAMMON : Gewinner des Natural Refrigeration Award 2017

Die Gewinner des Natural Refrigeration Award 2017

wurden im Rahmen des diesjährigen

eurammon Symposiums ausgezeichnet (v. l.):

Bernd Kaltenbrunner (eurammon), Peng Gao (1. Platz),

Dr. Karin Jahn (eurammon), Monika Witt (eurammon),

Marco Cefarin (3. Platz) und Dennis Lerch (2. Platz). Bild: eurammon

Alle zwei Jahre zeichnet eurammon, die Initiative für natürliche Kältemittel, junge Wissenschaftler für besonders zukunftsweisende Forschungsarbeiten im Bereich natürlicher Kältemittel aus. Der mit 5.000 Euro dotierte Natural Refrigeration Award wurde in diesem Jahr von eurammon gemeinsam mit der TU Braunschweig und der tschechischen Fachzeitschrift Chlazení vergeben und die drei Gewinner wurden am 22. Juni 2017 im Rahmen des eurammon Symposiums ausgezeichnet. Dabei erhielten sie die Möglichkeit, ihre Forschungsarbeiten und -ergebnisse rund um den Einsatz natürlicher Kältemittel wie Ammoniak oder CO2 vor dem internationalen Fachpublikum des Symposiums zu präsentieren und zu diskutieren.

Den ersten Platz belegte in diesem Jahr Peng Gao mit seiner Dissertation an der Shanghai Jiao Tong University (China). Er entwickelte eine innovative Adsorptions-Kälteanlage für Kühllaster. Die Anlage kann die zwischen 200° C und 500° C heißen Abgase, die bei der Kraftstoffverbrennung im LKW-Motor entstehen, über einen zweistufigen und mit dem natürlichen Kältemittel Ammoniak betriebenen Adsorptions-Prozess zur Kältegewinnung nutzen. Dabei ist das innovative System den in Kühllastern gängigen mechanischen Dampfkompressionskälteanlagen sowohl aus Kostensicht als auch in puncto Umweltfreundlichkeit überlegen: die Betriebskosten für das Kältesystem genau wie die damit verbundenen CO2-Emissionen gehen gegen Null. Geeignet ist das System nicht nur für Kühl-, sondern auch für Tiefkühl-Laster – und zwar selbst bei Außentemperaturen von bis zu +30° C. Die Untersuchungsergebnisse überzeugten die internationale Fachjury und stießen auch bei den Teilnehmern des eurammon Symposiums vor Ort auf hohes Interesse. „Die Dissertation zeigt eindrucksvoll, welche Potenziale die Forschung im Bereich der natürlichen Kältemittel besitzt – und wie sich gleichermaßen ökonomische und ökologische Vorteile durch innovative Anwendungen realisieren lassen“, erklärt Monika Witt, stellvertretende Vorstandsvorsitzende von eurammon.

Der zweite Platz ging an die Studenten Dennis Lerch und Stefan Brinkmöller für ihre Projektarbeit im Rahmen des Ingenieurstudiums an der Hochschule Karlsruhe Technik und Wirtschaft (Deutschland). Sie entwickelten den „Bayrischen Frühstücksbereiter Green Line“ (BFBGL). Die mobile Hochtemperatur-Wärmepumpe besitzt ein Kalt- und ein Warmwasserbecken, in denen 35 Flaschen Weizenbier von 20° C auf 5° C gekühlt und gleichzeitig 70 Weißwürste von 20° C auf 80° C erhitzt werden können. Als Kältemittel kommt das natürliche Isobutan (R 600a) zum Einsatz. Mit Blick auf das erforderliche hohe Druckverhältnis wurde ein halbhermetischer Hubkolbenverdichter gewählt. Zur Kühlung des Biers dient ein selbst konstruierter Rohrschlangen-Verdampfer mit mittelhoch berippten Rohren, der durch die Umwälzungspumpe besonders effektiv die Wärmeenergie aufnimmt. Der Verflüssiger ist als Platten-Wärmeübertrager ausgeführt, der die Wärme an das Heißwasser-Bassin bei sehr geringer Temperaturdifferenz abgibt. Mit dieser Verflüssigertechnologie lässt sich ebenfalls die Kältemittelfüllmenge niedrig halten. Auch das thermostatische Expansionsventil wurde für das Projekt speziell entwickelt. Der BFBGL ist ein Musterbeispiel für umweltfreundliche Kältetechnik mit natürlichen Kältemitteln und unterstreicht deren Leistungsfähigkeit eindrucksvoll und praxisnah.

Mit dem dritten Platz wurde die Dissertation von Marco Cefarin an der Università degli Studi di Udine (Italien) ausgezeichnet. Ziel der parametrischen Studie war das Design einer NH3-H2O Absorptionskälteanlage, die auch industrielle Abwärme mit einem maximalen Wirkungsgrad bei niedrigen Temperaturen nutzbar machen kann. Ein mathematisches Referenz-Modell mit einem dem Verflüssiger vorgeschalteten Wärmeübertragungs-Dephlegmator erreichte eine Leistungszahl (COP) von 0,471. Bei konstanten Verflüssigungs- und Verdampfungstemperaturen zeigte sich ein Abfall des Wirkungsgrads bei niedrigen Generator-Temperaturen. Die optimale minimale Generator-Temperatur wurde zudem von unterschiedlichen Systemparametern beeinflusst, beispielsweise durch die Größe der Wärmeübertrager und den Flüssigkeitsdurchsatz. Der Ammoniak-Konzentrationsgradient zwischen reicher und armer Lösung konnte dabei als ein zentrales Kriterium für die mögliche Nutzung einer Wärmerückgewinnung identifiziert werden. Die im theoretischen Modell vorhergesagten Daten wurden anschließend mittels eines Referenz-Systems verifiziert und bestätigt.

Weitere Informationen über den Natural Refrigeration Award sowie die Dissertationen und Projekte der Preisträger findet man auf der eurammon Homepage.