In Regionen mit unzureichender Energieinfrastruktur besteht ein hoher Bedarf an zuverlässigen Kühllösungen, um Lebensmittelverluste zu reduzieren, Kühlketten aufzubauen und lokale Einkommen zu steigern.
Für solarbetriebene Off-Grid-Kühlräume sind dabei insbesondere kleine Kälteleistungen bei gleichzeitig hohen Speicherkapazitäten erforderlich. Die Anforderungen variieren je nach Anwendung und Kühlraumgröße erheblich.
Im Projekt wurde ein modularer Kältespeicher auf Basis latenter Wärmespeicherung (Wassereis) entwickelt. Diese Technologie bietet gegenüber sensiblen Speichern eine deutlich höhere Speicherdichte und ist damit besonders geeignet für kompakte, energieautarke Systeme.
Der Entwicklungsfokus lag auf einem:
- kostengünstigen
- modular kaskadierbaren
- indirekt gekühlten Kältespeicher,
der mit minimaler Menge an Kälteträgerfluid auskommt und für den Einsatz mit natürlichen, brennbaren Kältemitteln geeignet ist.
Ein wesentliches Ziel war zudem die einfache Handhabung:
- Installation und Wartung sind ohne tiefgehende kältetechnische Kenntnisse möglich
- Integration eines Luftkühlers und einer Steuereinheit zur Anbindung an ein Energiemanagementsystem
Ein innovativer Ansatz ist die Nutzung von PET-Flaschen zur Verkapselung des Speichermediums. Dadurch konnten:
- Kosten signifikant reduziert
- lokal verfügbare Materialien genutzt
- ein Beitrag zum Recycling geleistet werden.
Zur Unterstützung der Systemauslegung wurde zusätzlich eine Webapplikation zur Dimensionierung solarer Kühlräume und Speichersysteme entwickelt.
Ein Prototyp (Kältespeichermodul) wurde erfolgreich in einem solar versorgten Versuchsstand getestet und optimiert.
Nächste Schritte:
- Technologietransfer zu lokalen Herstellern
- Umsetzung und Validierung in einem Pilotprojekt
Technische Daten: <ThermalStorageModule_30kWh_20260323.pdf>