In den nächsten drei Jahren wird ein Forschungsprojekt den Einfluss freier und gelöster Gasen in flüssigen Wärmeträgern auf die Effizienz wärmetechnischer Komponenten und deren Zusammenspiel in wärme- und kältetechnischen Systemen umfassend betrachten: „EnOB:ImpactGas – Einfluss freier und gelöster Gase auf die Effizienz von Komponenten der Wärme- und Kälteversorgung“ (Förderkennzeichen 03EN1001B).
Das Projekt wird vom Fraunhofer-Institut für Fertigungstechnik und Angewandte Materialforschung (IFAM) in Dresden (Teilvorhaben: Bestimmung von Stoff- und Transportkoeffizienten), dem Institut für Energietechnik – Professur für Gebäudeenergietechnik und Wärmeversorgung in der Fakultät Maschinenwesen der TU Dresden (Teilvorhaben: Gaslöslichkeitskoeffizienten und deren Wirkungen im wärmetechnischen System) und der Fakultät Maschinenwesen – Fachgebiet Technische Thermodynamik der Hochschule Zittau/Görlitz (Teilvorhaben: Durchführung von Komponententests mit variablen Gasgehalten) durchgeführt.
Hintergrund
In Wärmeübertragerflüssigkeiten von Anlagen zur Wärme- und Kältebereitstellung können gelöste bzw. freie Gase, z.B. durch eingeschlossene Umgebungsluft und Diffusionsvorgänge durch Kunststoffbauteile, die Effizienz der Wärmeübertragung verringern. Auch die hydraulische Funktion der Systeme kann gestört werden.
Gelingt es also, die durch eingeschlossene Gase indizierten Effekte zu minimieren, sind mehrere klare Verbesserungen möglich: Die Anlageneffizienz wird deutlich gesteigert, der Aufwand für Wartung und Instandhaltung verringert sowie die Anlagenverfügbarkeit erhöht.
In der Praxis sind die im Projekt behandelten Probleme in Solarthermie- sowie in Heizungsanlagen wohlbekannt und dokumentiert. Aber auch in Kälteanlagen, Rückkühlsystemen und Geothermieanlagen ist damit zu rechnen bzw. sind den Projektpartnern Beispiele bekannt.
Zurzeit ist der Trend erkennbar, dass Anlagen sicherheitshalber mit fest installierten Vakuumentgasern ausgestattet werden. Ob der zusätzliche Investitions- und Wartungsaufwand sowie der Hilfsenergieaufwand gerechtfertigt sind, kann jedoch nach Angaben des Forschungsverbunds zurzeit schwer quantifiziert werden. Hier soll das Projekt Klarheit schaffen. Die Laufzeit des Projekts endet im Juni 2022. ■
