Angestossen wurde die Idee von IBM Research Zurich, informiert die Eidgenössische Materialprüfungs- und Forschungsanstalt (Empa) in einer Mitteilung zum Schweizer Forschungsprojekt Thermally driven adsorption heat pumps for substitution of electricity and fossil fuels (THRIVE). Für die Entwicklung einer solchen Adsorptionswärmepumpe holte sich das Forschungslabor in Rüschlikon ZH Hilfe von Wissenschaftlern der Eidgenössischen Technischen Hochschule Zürich (ETH), der Hochschule für Technik Rapperswil (HSR) der Waadtländer Ingenieurhochschule (HEIG-VD), des Paul Scherrer Instituts (PSI) und der Empa.
Sie entwickelten im ersten Schritt eine Adsorptionswärmepumpe mit einer Leistung von 1 Kilowatt. Hier wird in der Kühlzone der Anlage Wasser verdunstet. Der dabei neben der Kühlung entstehende Wasserdampf wird von einem Absorbermaterial aufgefangen, das durch Wärme von aussen wieder getrocknet wird. Im Anschluss kann dann ein neuer Kühlzyklus beginnen. In einem zweiten Schritt wurde ein Prototyp einer Adsorptionswärmepumpe mit einer Leistung von rund 10 Kilowatt erstellt. Dies reiche aus, um eine Einfamilienhaus in Südeuropa im Sommer zu kühlen, erläutert die Empa in der Mitteilung.
Ihre Forscher haben ein Absorbematerial entwickelt. Der poröse Kohlenstoffschwamm könne „dank seiner Mikroporen extrem viel Wasser aufnehmen“ und eigne sich daher sehr gut für den Einsatz in der Adsorptionswärmepumpe, erläutert Empa-Forscher Matthias Koebel. Zudem lasse sich das Material „auf den gewünschten Einsatzzweck“ massschneidern.
Eingesetzt wird das Material auch beim EU-Forschungsprojekt HyCool. Hier wollen der Aromahersteller Givaudan und der spanische Lebensmittelproduzent Bo de Debò ihre Abwärme und Sonnenlicht zur Kühlung ihrer Produktionsanlage nutzen. hs