„nachhaltige technologien 03 | 2023"

hingegen der thermischen Trennung zwischen den Wärmetauschern. Das Design und die Konstruktion der komplexen Kerne, insbesondere der Wärmetau- scher, stellen eine Herausforderung aufgrund hoher Fertigungstoleranzen dar. Als schwierig erweist sich die Abdichtung des Arbeitsgases Helium gegenüber der Umgebung. Seitens experimenteller Kennzahlen befindet man sich nach wie vor in der Validierungs- phase. Bisherige Forschungsaktivitäten zeigen, dass thermoakustische Wärmepumpen/Kältemaschinen Gütegrade erreichen, welche in der Nähe herkömmli- cher Systeme liegen. Simulationsergebnisse aus dem Vorprojekt zeigen hier Carnot’sche Gütegrade im Be- reich von 0,25 bis 0,285. Im aktuellen Forschungsprojekt TA-Concept (BRIDGE1; Laufzeit 04/23 – 03/25; Projektpartner H&P Railservice GmbH) beschäftigt man sich aufbauend auf den Er- kenntnissen aus dem Vorprojekt mit der Entwicklung effizienter Komponenten, angepasst an die Anfor- derungen thermoakustischer Systeme. Als Ergebnis wird ein energetisch und geometrisch optimierter TA-Kern mit effizientem Wärmetauscher und Regene- rator erwartet, womit eine Steigerung der Gütegrade realisiert werden kann. Dieser optimierte Kern soll einer experimentellen Validierung unterzogen wer- den. Eine energetische Beurteilung erfolgt anhand von Gütegraden durch Variation von Systemdruck, Arbeitsmedium, Antriebs-, Quellen- und Senkentem- peraturen. Der Auslegung der Schlüsselkomponenten (Wärmetauscher, Regenerator/Stack) kommt große Bedeutung hinsichtlich Steigerung der Effizienz, sowie deren Durchsetzungsfähigkeit gegenüber konventionellen Systemen zu. Am österreichischen Markt gibt es keine bekannten relevanten Produkte, Verfahren bzw. Dienstleistungen im Bereich der ther- moakustischen Anwendung in der Gebäudetechnik. Am europäischen Markt gibt es vereinzelt Firmen, die hier eine Vorreiterrolle einnehmen. Die FFG ist die zentrale nationale Förderorganisation und stärkt Österreichs Innovationskraft. Dieses Projekt wird aus Mitteln der FFG gefördert. www.ffg.at (< 2 kW thermisch ) für die gebäudetechnischen Anwen- dungen Heizen, Kühlen und Warmwasserbereitung entwickelt. Der Versuchsträger besteht aus zwei thermisch betriebenen Kernen (Antrieb) und zwei Kernen für den Betrieb als Kältemaschine. Eine Ausführung mit jeweils einem Kern für Antrieb als auch Kühlbetrieb wäre unter Einbußen der Effizienz auch möglich und würde in einer kleineren Bauform resultieren. Konzipiert wurde die Anlage für im Ge- bäudesektor übliche Temperaturen an Wärmequelle und -senke. Abbildung 4 Thermoakustischer Versuchsträger mit je zwei Antriebs- und Wärmepumpeneinheiten Quelle: Fachhochschule Burgenland Wärmeüberträger und Stack bilden die zentralen Komponenten in thermoakustischen Systemen. Die Wärmetauscher dienen der Übertragung der Wärme des flüssigen auf das gasförmige Medium, das Stack Dipl.-Ing. Thomas Schoberer, BSc ist Hochschullehrer an der Fachhochschule Burgenland im Center for Building Technology. Dipl.-Ing. in Kathrin Schuller, BSc ist wissenschaftliche Mitarbeiterin für die Forschung Burgenland im Center for Building Technology. Dipl.-Ing. Marcus Keding ist Geschäftsführer der Forschung Burgenland. Weiterführende Informationen / Links im E-Paper Projektlink Quelle/Senke Antrieb 25 24 INTEGRATIONSVIELFALT WÄRMEPUMPE