InnoGen - Innovative Generatorkonzepte für hocheffiziente direkt befeuerte Ammoniak/Wasser-Absorptionswärmepumpen

Projekt: Foschungsprojekt

Projektdetails

Beschreibung

In Österreich werden etwa 60 % der Einfamilienhäuser mit fossilen Brennstoffen (Heizöl, Flüssig-
oder Erdgas) unter Nutzung einer Zentralheizung beheizt. Etwa 50 % aller Ölkessel und 17 % der
Gaskessel sind dabei mehr als 15 Jahre alt und damit nicht mehr auf dem Stand der Technik. Dazu
kommt, dass viele dieser Anlagen überdimensioniert sind, was zur Zeit der Installation weitgehend
üblich war. Laut dem VÖK (Vereinigung Österreichischer Kessellieferanten) hat dies zur Folge, dass
Österreichs Haushalte aufgrund der veralteten Technik rund 690 Millionen Euro pro Jahr zuviel an
Heizkosten zahlen. In CO2-Emissionen ausgedrückt bedeutet dies eine unnötige Emission von 1,7
Millionen Tonnen pro Jahr. Das Einsparungspotential an Treibhausgas (THG) Emissionen durch
Einsatz modernster Technologien ist demnach enorm.
Eine solche hocheffiziente Technologie ist die direkt befeuerte Absorptionswärmepumpe. Die
Technologie ist in der Lage neben der im Brennstoff gespeicherten Energie auch Umgebungswärme
(d.h. erneuerbare Energie zum Beispiel in Form von Erdwärme) für Heizzwecke zu nutzen. Auf diese
Art ist es möglich Effizienzen zu erzielen, die jene der aus heutiger Sicht modernsten Technologie,
der Brennwerttechnik, um 50 – 100 % übersteigen. Besonders interessant ist die
Absorptionswärmepumpe für den Bereich der Gebäudesanierung. Dort werden aufgrund der bereits
vorhandenen Energieversorgungsinfrastruktur die installierten Energieformen in einem Großteil der
Fälle beibehalten, womit eine Substitutionstechnologie für die bis heute vielfach eingesetzte
Kesseltechnologie benötigt wird. Oft ist es im Sanierungsbereich aufgrund baulicher Gegebenheiten
auch notwendig auf Heizungssysteme mit hohen Vorlauftemperaturen zurückzugreifen, was den
potentiellen Einsatz von Niedertemperaturheizsystemen ausschließt. Auch hier bieten direkt
befeuerte Absorptionswärmepumpen entscheidende Vorteile, da hohe Vorlauftemperaturen erreicht
werden.
Eine Schlüsselkomponente für die Entwicklung hocheffizienter direkt befeuerte Ammoniak/Wasser-
Absorptionswärmepumpen ist der Generator. Ein gängiges Problem in diesem Zusammenhang ist die
Dissoziation von Ammoniak bei hohen Temperaturen, was die theoretisch erzielbare Effizienz dieser
Systeme signifikant beeinträchtigt. Um das volle Potential und damit den Durchbruch der Techno-
logie am Markt zu erhöhen, müssen daher neue Generatorkonzepte durch Einsatz neuester wissen-
schaftlicher Methoden und Erkenntnisse entwickelt werden. In diesem Forschungsprojekt wird die
Temperaturverteilung in einem direkt befeuerten Generator mittels numerischer Strömungs-
simulation (CFD) in Kombination mit experimentellen Analysen charakterisiert. Des Weiteren wird
der Dissoziationsprozess von Ammoniak bei erhöhten Temperaturen untersucht. Durch diese For-
schung werden wichtige theoretische Grundlagen für die Entwicklung leistungsfähiger und hoch
effizienter Generatorkonzepte für Ammoniak/Wasser-Absorptionswärmepumpen erarbeitet.
StatusAbschlussdatum
Tatsächlicher Beginn/ -es Ende1/08/0929/02/12