Mineralische Beschichtung revolutioniert Klimatechnik

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Betriebstechnik | Energie- und Umwelttechnik
Technische Rundschau 9/2013
Mineralische Beschichtung
revolutioniert Klimatechnik
Die neuartige Zeolith-Technologie der SorTech AG hat das
Potenzial dazu, die Klimatechnik zu revolutionieren. Mit
dem Einsatz dieser Beschichtungen aus wasserhaltigen
Mineralien will man in Zukunft Wärmetauscher bauen
können, die bei gleicher
Leistung nur ein Viertel des
Volumens aufweisen.
Drei Generationen (v.l.):
aktueller
Kupferlamellenwärmetauscher,
Aluminiumfaserelement aus der
Forschung und
das kommende
Aluelement mit
PST-Beschichtung.
(msc) Die SorTech AG, einer der
Technologieführer im Bereich der
energiesparenden
Adsorptionskälteaggregate, hat eine neuartige
Zeolith-Beschichtungstechnologie
vorgestellt: die PST (Partial Support Transformation). Das PSTVerfahren verspricht eine deutliche
Erhöhung der Leistungsdichte und
damit eine drastische Reduktion
von Baugrösse und Gewicht bei
Wärmetauschern, was auch die
Produktionskosten senkt. Weiter
ermöglicht die PST-Technik eine
völlig freie Ausgestaltung der Wärmetauscher-Bauform.
Mit der patentierten Technologie erschliessen sich neue Anwen-
dungsgebiete, insbesondere auch
bei mobilen Anwendungen von
Klimatechnik wie beispielsweise
in Flugzeugen, LKW, Schiffen und
Containern.
Seit vielen Jahren arbeitet SorTech erfolgreich an der Thematik
Kälte aus Wärme – mit strom- und
CO₂-sparenden Adsorptionskälteaggregaten, die aus ungenutzter
Wärme im Niedrigtemperaturbereich gespeist werden. In den
Modulen befinden sich LamellenWärmetauscher, die mit einem Ad-
Mögliche Träger für PST-Zeolith (v.l.): Lamellenwärmetauscher, individuelle Schaum- oder Faserformteile. (Bilder: SorTech)
Technische Rundschau 9/2013
Zeolith
Zeolithe sind kristalline Substanzen,
deren Struktur durch ein Gerüst aus
eckenverknüpften Tetraedern bestimmt ist, das offene Hohlräume
in Form von Kanälen enthält. Diese
sind gross genug, um die Aufnahme von H₂O-Molekülen bis zirka
35 Massenprozent zu ermöglichen.
Das wasserhaltige Material kann bei
sorbens – kleinen Perlen aus Silikagel oder Zeolith – beschichtet sind.
Das Verfahren arbeitet mit reinem
Wasser als Kältemittel.
Durch den Einsatz der kompakten Kälteaggregate können bis
zu 80 Prozent der Energie und
der Betriebskosten im Vergleich
zu stromangetriebenen Elementen
eingespart werden. Derzeit eignen
sich jedoch diese Aggregate mit
einem Volumen von zirka 1,5 Kubikmetern lediglich für den stationären Einsatz.
Das Ziel der Entwickler bei SorTech ist es schon seit geraumer Zeit,
ernegieeffiziente Lösungen für mobile Anwendungen anzubieten. Aus
diesem Antrieb wurde die neue
Zeolith-Beschichtungstechnologie
entwickelt. Durch das PST-Verfahren wird Zeolith auf die Oberfläche
eines Trägermaterials direkt aufkristallisiert.
So lassen sich wesentlich höhere
Leistungsdichten im Vergleich zu
konventionell beschichteten Trägermaterialien erreichen, und die
Zeolithschicht, mit ihrer robusten
Verbindung zum Trägermaterial,
sorgt für einen hervorragenden
Korrosionsschutz. Zusätzlich kann
gänzlich auf Binder- oder Klebeschichten verzichtet werden, was
wiederum einen optimalen Wärmeübergang sichert.
Dank diesem innovativen
Materialaufbau kann zukünftig die Baugrösse eines Wärmetauschers – bei gleicher Leistung –
um 75 Prozent verringert werden,
was gleichzeitig den Materialauf-
Temperaturen unter 250 °C reversibel
entwässert werden. Zeolithe können
deshalb wie Silicagele als thermochemische Wärmespeicher verwendet
werden. Da sie Wasser begierig aufnehmen, verdampft dieses aus einem
Reservoir, dem es dabei über die Verdampfungsenthalpie Wärme entzieht,
wobei das Reservoir gekühlt wird.
wand senkt und das Gewicht drastisch reduziert.
Ein weiterer grosser Vorteil
der neuen Technologie ist, dass
beliebige Bauformen, die sich
den Gegebenheiten des Einsatzzwecks bestmöglich anpassen,
beschichtet werden können. Als
Trägermaterial werden klassische
Aluminiumlamellenwärmetauscher,
individuelle
Schaumoder
Schwamm-Formteile oder auch
Fasermaterial aus Aluminium genutzt; der geometrischen Form sind
so gut wie keine Grenzen gesetzt.
Die Grundlagenforschung in
Verbindung mit den CompositeMaterialien, welche die Adsorptionstechnik deutlich kleiner macht,
ist abgeschlossen.
Kreative Anwendungen
sind gefragt
«Die Herausforderung besteht
jetzt darin, die PST-Technologie
gemeinsam mit Industriepartnern
reif für den Massenmarkt zu machen», erklärt Norbert Philipp, der
Vorstandsvorsitzende der SorTech
AG, und ergänzt: «Das Marktpotenzial der PST-Technologie ist
immens. Allein in Europa kann bis
2020 ein Markt mit einem Volumen
von mehreren Milliarden Euro entstehen, der gleichzeitig einen nennenswerten Beitrag zur Energiewende leistet.»
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