Das FuE-Kooperationsprojekt: Flex-Energie – Entwicklung eines innovativen Luftführungssystems und darauf abgestimmter Teigverfahren auf Basis der Nutzung asynchron vorhandener Energiequellen wurde im Rahmen des H2-InnoNet Netzwerks initiiert. Primäres Ziel des Forschungsprojektes ist die Entwicklung eines flexiblen asynchronen Energieversorgungssystems kombiniert mit dem Abwärmestrom aus einem Wasserstoffbackofen zur Steuerung einer Klimakammer.
Abbildung 1: Simulierte Klimakammer
Die Nutzung und Zusammenschaltung asynchron vorhandener Energiequellen in Kombination mit der Abwärme aus einem Wasserstoffbackofen stellt dabei eine innovative Neuerung im Bereich der Gärtechnologie dar. Als Folge der kombinierten Nutzung erneuerbarer asynchron verfügbarer Energiequellen wird als sekundäres Ziel die Reduktion des CO2-Fußabdruckes verfolgt.
Die Kombination asynchron verfügbarer Energiequellen, also Energiequellen, die nicht gleichzeitig und durchgehend zur Verfügung stehen, wie z.B. Photovoltaik, Blockheizkraftwerke oder temporär auftretende Abgasströme, sollen durch Speicherung zum Beispiel mittels Phasenwechselmedien (PCM) im Klimatisierungsprozess auf eine neue, innovative Art nutzbar gemacht werden. Dieses Vorgehen macht anlagengeometrische Anpassungen bzw. Veränderungen erforderlich, um die benötigten Wärme- und Kälteleistungen realisieren zu können, die zu herkömmlichen Verfahren vergleichbar sind. Dabei müssen sowohl Kühlung bis ca. -25 °C wie auch Heizung bis ca. +40 °C ermöglicht werden. Vor diesem Hintergrund müssen herkömmliche Wärmeüberträgersysteme und Luftführungssysteme auf die neue Ausgangssituation hin modifiziert und neu entwickelt werden, z.B. durch größere Austauschflächen. Die Entwicklung spezifischer Wärmetauscher und Leitblechsysteme zur verbesserten Kälte- und Wärmeübertragung stellt somit ein weiteres Ziel in dem Projekt dar und soll mit Unterstützung fluiddynamischer Strömungssimulationen (CFD) umgesetzt werden.
Ein weiterer spezifischer Entwicklungsaspekt ist vor diesem Hintergrund die Einbindung von Eisbrei im Verdampferkreislauf als ein Beispiel der Nutzung von Phasenwechselmedien als asynchrone Energiequelle für den Kühlkreislauf.
Die für Abtauvorgänge und den Stückgareprozess benötigte Wärme bis 35 °C bzw. 70 °C soll durch Nutzung der Abwärme aus einem Wasserstoffbackofen, der sich im ttz-Technikum als Funktionsmuster zu Demonstrationszwecken befindet, bereitgestellt werden. Hier ist die Entwicklung eines spezifischen Austauschsystems mithilfe eines Rauchgaswärmetauschers vorgesehen.
Grundlage der Entwicklung ist die Klimakammer von dem Projektparter Ungermann System-Kälte GmbH & Co. KG mit einem Platzangebot für insgesamt drei Standardstikkenwagen. Das bestehende System dient als Arbeitsmodell und soll unter anlagen- und verfahrenstechnischen Aspekten so entwickelt werden, dass sich alle relevanten Temperaturbereiche und weitere Prozessparameter, wie Luftfeuchte, auf Basis der Wasserstoff- und Eisbreitechnologie technisch abbilden lassen und somit ein neuartiges System zugänglich wird, mit dem experimentelle Simulationsläufe für alle oben genannten Arten von Gärprozessen durchgeführt werden können.
Projetpartner: Ungermann System-Kälte GmbH & Co. KG und ttz Bremerhaven
Gefördert wird das Projekt im Zentralen Innovationsprogramm Mittelstand vom BMWK (Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz) – Innovationsnetzwerke unter dem Förderkennzeichen 16KN112020. Das Projekt läuft zwei Jahre.
