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Kühlen mit Magneten

Derzeit werden die meisten Gebäude noch mit konventioneller Kältetechnik klimatisiert, die viel Strom verbraucht. Dies belastet meist nicht nur die Umwelt, sondern ist häufig auch mit hohen Kosten verbunden. In den vergangenen Jahren wurden bereits Klimaanlagen entwickelt, die auf Basis eines Verdunstungsprozesses Kälte erzeugen, deren Kühlleistung ist aber momentan noch limitiert. Hier setzen die Wissenschaftler nun mit dem Forschungsprojekt »SOMAK: Solare magnetische Klimatisierung von Gebäuden« an.

Sie kombinieren den Verdunstungsprozess mit einem magnetokalorischen Prozess, der eine zusätzliche Kühlleistung freisetzt. Unter dem magnetokalorischen Effekt versteht man die Erwärmung eines Materials, durch ein starkes Magnetfeld. Wird dieses entfernt, kühlt das Material wieder ab. Für die Klimatisierung von Räumen wird im Forschungsprojekt ein geeigneter Werkstoff einem wechselnden Magnetfeld ausgesetzt, das Wärme und Kälte erzeugt. Die Wissenschaftler wollen nachweisen, dass das magnetokalorische Modul Klimakälte etwa 30 Prozent effektiver erzeugen kann als eine vergleichbare Wärmepumpe. Damit möchten sich die Ingenieure erstmals eine völlig neue Technologie erschließen. Die magnetokalorische Heiz-und Kühleinrichtung wird zusätzlich an eine PV-Anlage gekoppelt sein. Dadurch soll sichergestellt werden, dass die Anlage nur in Betrieb ist, wenn eine solare Last im Gebäude anliegt. Das System ist dadurch weitestgehend selbstregelnd.

Ziel ist es, ein Modul zu entwickeln, das in vorhandene Klimaanlagen eingebaut werden kann, um diese wesentlich effizienter zu machen. Zunächst entwickeln die Forscher einen Prototyp, der auf seine Tauglichkeit getestet wird. »Das Projekt besitzt für die zukünftig dezentral ausgerichtete Energieversorgung einen hohen Stellenwert. Zum einen wird eine zukunftsweisende Technologie entwickelt. Zum anderen wird der Gedanke der lokalen Energieerzeugung und des lokalen Energieverbrauches konsequent umgesetzt. Weiterhin wird mit der Technologie eine Sektor-Kopplung zwischen Wärme- und Strommarkt erreicht. Letztendlich trägt das Projekt zur Entlastung der energetischen Übertragungs- und Verteilnetze bei«, lautet die Einschätzung der Wissenschaftler.

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