Thermische Energierückgewinnung aus Abwärme durch Smart Materials

Wärme geht in Industrie, Gewerbe und Haushalten oftmals ungenutzt verloren und gilt als Abfallprodukt – dabei steckt in Abwärme viel energetisches Potenzial. Im Rahmen von THEAsmart erforschen Wissenschaftler und Unternehmen im eben diese Potenziale, um herauszufinden wie das Abfallprodukt Wärme durch den Einsatz innovativer Technik für weitere Zwecke genutzt werden kann. Ein Forschungskonsortium rund um die Neue Effizienz erhält für das Vorhaben Fördergelder des Landes NRW und der Europäischen Union.

Seit Mai 2017 hat das Forschungsprojekt „THEAsmart“ begonnen. Das Ziel ist die Weiterentwicklung von Formgedächtnismetallen. Diese haben die Eigenschaft, bei Einwirkung einer bestimmten Temperatur eine vorgegebene Form anzunehmen, dabei wird Bewegungsenergie freigesetzt. Ein berühmtes Beispiel hierfür ist der Löffel der sich wie von Zauberhand verbiegt, wenn man ihn in die Hand nimmt. Eine Spielerei die das Prinzip der Formgedächtnislegierung ausnutzt, dabei reicht die Abwärme der Hand bereits aus um eine Materialreaktion auszulösen.
In bestimmten Einsatzgebieten können diese Metalle als Antrieb genutzt werden, zum Beispiel für elektrische Generatoren oder als mechanische Antriebe. Die Energieeffizienz in Prozessen in Industrieunternehmen, Gewerben oder Haushalten könnte mit ihrem Einsatz zur Nutzung von Abwärme verbessert werden. Bis 2020 ist die Entwicklung von thermisch angetriebenen Generatoren, sogenannten „Energy Harvestern“, und die Identifikation von weiteren Einsatzbereichen geplant.

 


„Wir arbeiten an Materialien, die bereits mit niedrigen Temperaturunterschieden funktionieren“, so Dr. Alexander Czechowicz von der Forschungsgemeinschaft Werkzeuge und Werkstoffe e.V.(FGW) in Remscheid, Leiter der technischen Entwicklung von Halbzeugen aus Formgedächtnislegierungen. Das ermöglicht die Erforschung von ganz neuen Einsatzgebieten der Abwärmenutzung, denn gerade bei Prozessen mit geringer Abwärme konnte bisher nur schlecht Energie zurück gewonnen werden. Bestehende Systeme könnten ausserdem noch Energieeffizienter werden, wenn die Energy Harvester als Ergänzung zu Prozessoptimierung eingesetzt werden.

Projektziel ist es, Produkte zu entwickeln die zur Energiewandlung und Energierückgewinnung aus Abwärme in unterschiedlichsten Branchen einsatzfähig sind. Von der Müllverbrennungsanlage bis zur Abzugsanlage am Industrieherd gibt es zahlreiche Einsatzmöglichkeiten. Dazu werden weitere Anwendungspartner in der Region gesucht, um in unterschiedlichsten Branchen die Einsatzgebiete und Effektivität der Technologie zu testen.


Prof. Dr.-Ing. Clemens Faller, Jochen Stiebel, Dr. Alexander Czechowicz, Dipl.-Ing. Werner Patten, Lars Dörschler, Nina Spanke


Das Forschungskonsortium wird geleitet durch die Neue Effizienz, sie koordiniert das Projekt, als regionales Netzwerk zur Förderung der Energie- und Ressourceneffizienz und übernimmt die Ansprache und Integration von externen Unternehmen in das Gesamtprojekt, sowie die Erforschung des Marktes.

Neben der Forschungsarbeit an Smart Materials durch die FGW in Remscheid, wird an der Hochschule Bochum Forschungsarbeit zur Technik der Energy Harvester durchgeführt, unter Leitung von Prof. Dr.-Ing. Clemens Faller. Hier wird grundlegend an Energiewandlungsverfahren geforscht um Energie effizienter nutzbar zu machen.

Als weitere Konsortialpartner engagieren sich zwei anwendungsbezogene Unternehmen. Die Firma Dörschler GmbH mit Sitz in Remscheid bietet als Experte für Haustechnik, Produkte und Lösungen aus dem Bereich Sanitär, Heizung und Klima für Privat- und Industriekunden an. Die Firma Bleco aus Greven ist ein Anbieter von Lösungen, die mit dem Transport und der Behandlung von Luft und den dabei mitgeführten Stoffen zusammenhängen. Die Anwendungsforschung und konstruktive Entwicklung von Prototypen, sowie deren Einbau und Nutzung in Feldtests wird maßgeblich durch diese Industriepartner geleitet.

Das Projekt hat eine Laufzeit von drei Jahren und wird mit rund 1,3 Millionen Euro aus Mitteln des Europäischen Fonds für regionale Entwicklung (EFRE) und durch das Land NRW gefördert. Im Leitmarktwettbewerb "EnergieUmweltwirtschaft.NRW" ist es eines von 18 geförderten Projekten, die aus 73 eingereichten Projektideen ausgewählt wurden.


Projektpartner

FGW - Zentrum für angewandte Formgedächtsnistechnik

Dr. Alexander Czechowicz

Zur Homepage

HS Bochum - Fachgebiet Automatisierungstechnik

Prof. Dr.-Ing. Clemens Faller

zur Homepage

Firma Dörschler GmbH

Lars Dörschler

Zur Homepage

Firma Bleco Apparatebau GmbH

Dipl.-Ing. Werner Patten

Zur Homepage

 

 

/Ansprechpartnerin

Nina Spanke

Projektleiterin

0202 / 31 71 31 42

spanke(at)neue-effizienz.de

Vernetzen bei Xing

Gefördert durch: