Leistungselektronik und Systemtechnik für die Energieversorgung / Fraunhofer IAF

Fraunhofer startet Entwicklung kältemittelfreier energieeffizienter elektrokalorischer Wärmepumpen

07. Mai 2020

Wärmepumpen spielen eine entscheidende Rolle in der Energiewende: Nachhaltig erzeugter elektrischer Strom sorgt für Wärme im Winter und gutes Klima im Sommer.

© Fraunhofer IPM
Im Leitprojekt »ElKaWe« arbeiten sechs Fraunhofer-Institute an der Entwicklung elektrokalorischer Wärmepumpen zum Heizen und Kühlen

Wärmepumpen arbeiten heute nahezu ausschließlich auf Basis der Kompressor-Technologie. Diese aber benötigt schädliche Kältemittel, deren Einsatz gesetzlich in Zukunft noch stärker eingeschränkt wird. Vor diesem Hintergrund entwickeln sechs Fraunhofer-Institute im Fraunhofer-Leitprojekt ElKaWe hocheffiziente elektrokalorische Wärmepumpen, die mit unbedenklichen Fluiden, wie zum Beispiel Wasser, arbeiten.  

Material und Komponenten der festkörperbasierten Wärmepumpen müssen langzeitstabil, ausreichend verfügbar, kostengünstig und in jeder Hinsicht unbedenklich sein. Das Fraunhofer IKTS verfügt dabei über die Erfahrungen mit keramischen elektrokalorischen Materialien. Fraunhofer IAP und Fraunhofer LBF bringen das Know-how zur Entwicklung von Polymermaterialien ein. Spezielle Beschichtungen zur Isolierung und Funktionalisierung der Komponenten entwickelt das Fraunhofer FEP. Das Fraunhofer LBF wird neben den Funktionspolymeren auch Lebensdauer und Zuverlässigkeit der Materialien und Systeme untersuchen. Beim Fraunhofer IAF wird die elektrische Ansteuerung für die Wärmepumpen entwickelt. Das Fraunhofer IPM sorgt mit einem neuartigen patentierten Systemansatz auf Basis von Heatpipes in Kombination mit thermischen Dioden für eine schnelle Wärmeabfuhr und schafft damit die Voraussetzung für besonders leistungsfähige Wärmepumpen. Mehr Informationen zum Projekt finden Sie unter www.elkawe.org.