Elektrokalorische Wärmepumpe

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Fraunhofer-Leitprojekt Elektrokalorische Wärmepumpe

Im Projekt »ElKaWe« arbeiten sechs Fraunhofer-Institute an der Entwicklung elektrokalorischer Wärmepumpen zum Heizen und Kühlen. Wärmepumpen arbeiten heute nahezu ausschließlich auf Basis von Kompressor-Technologie. Elektrokalorische Wärmepumpen versprechen einen deutlich höheren Wirkungsgrad und kommen ohne schädliche Kältemittel aus. Im Rahmen des Projekts entwickeln die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler keramische und polymerbasierte elektrokalorische Materialien und arbeiten an einem innovativen Systemansatz, der eine besonders effiziente Wärmeabfuhr ermöglicht.

Das Fraunhofer IAF entwickelt die elektrische Ansteuerung der elektrokalorischen Zellen. Dafür werden zunächst umfassend die dielektrischen Verlusteigenschaften der Zellen messtechnisch in Abhängigkeit von Spannung, Temperatur und Frequenz erfasst und ein Simulationsmodell erstellt. Basierend darauf wird die Ansteuerung der Zellen in einem zweiten Schritt möglichst energieeffizient ausgelegt. Dabei sollen maßgeschneiderte innovative Halbleiterbauelemente den Wirkungsgrad maximieren.

PROJEKTTITEL

ELKAWE – Elektrokatalorische Wärmepumpen

 

LAUFZEIT

2019 – 2023

FÖRDERMITTELGEBER

Fraunhofer-Gesellschaft

KOORDINATOR

Fraunhofer IPM

ZIELE

  • Experimenteller Nachweis, dass elektrokalorische Materialien und Systeme eine Alternativtechnologie zu bestehenden Kompressor-Wärmepumpen sind
  • Bau eines Demonstratorsystems für eine elektrokalorische Wärmepumpe mit einer erzielbaren Heizleistung von 100 W und einem Temperaturhub von 30 K
  • Entwicklung der elektronischen Ansteuerung der Zellen

 

Weitere Informationen

Pressemitteilung

Fraunhofer startet Entwicklung kältemittelfreier energieeffizienter elektrokalorischer Wärmepumpen: