Institut für Kälte-, Klima- und Umwelttechnik

Im Projekt „X-Sensor“ entsteht eine einfache und kostengünstige Sensorik, die Phasengrenzen im Kältemittel mithilfe eines optischen Messprinzips über ein Schauglas erkennt. Damit detektiert der Sensor flüssigen Kältemitteleintrag vor dem Verdichter und schützt diesen vor Schäden. Zusätzlich eignet sich das Messprinzip auf der Hochdruckseite zur qualitativen Überwachung des Kältemittelfüllstands. Die Sensorik lässt sich einfach nachrüsten und verbessert die Betriebssicherheit sowie die Zustandsüberwachung von Kälteanlagen und Wärmepumpen.

XR2ACH ist ein InnoVET-PLUS-Projekt zur Modernisierung der beruflichen Bildung in der Kälte-, Klima- und Wärmepumpentechnik durch den Einsatz von Extended Reality (XR). Ziel des Projekts ist die Entwicklung immersiver und praxisnaher Lernumgebungen, die Auszubildenden und Fachkräften realistische Trainingsszenarien und Weiterbildungsmöglichkeiten bieten. Dabei kommen moderne Technologien wie Virtual Reality (VR) und Augmented Reality (AR) zum Einsatz, um komplexe technische Prozesse interaktiv und verständlich zu vermitteln. Zusätzlich fördert das Projekt innovative Lehr- und Lernkonzepte, um die Attraktivität technischer Ausbildungsberufe zu steigern und dem Fachkräftemangel in der Branche entgegenzuwirken.

Bundesinstitut für Berufsbildung (BIBB)
Förderkennzeichen 21IVP043A

Der Einsatz von Künstlicher Intelligenz zur Zustandsüberwachung von Anlagen hat sich in den vergangenen Jahren, insbesondere im Bereich der Kälte- und Wärmepumpentechnik, zu einem globalen Forschungstrend entwickelt. Aus diesem Grund wurde das Forschungsprojekt KISKO gemeinsam mit der Friedrich Kriwan-Stiftung ins Leben gerufen. Ziel des Vorhabens ist die Erforschung und Erprobung von Methoden der Künstlichen Intelligenz für die Signalanalyse zur Zustandsüberwachung an Kältemittel-Kompressoren.
Friedrich Kriwan-Stiftung

Das Forschungsprojekt ElektroSep untersucht die elektrostatische Ölabscheidung in Kälteanlagen und Wärmepumpen. Dabei werden verschiedene Ansätze zur Aufladung und Abscheidung von Öltropfen im Kältemittelstrom betrachtet, insbesondere Korona- und Kontaktaufladung. Ziel ist es, die Übertragbarkeit elektrostatischer Abscheideverfahren auf Kaltdampfkompressionskreisläufe zu bewerten und deren technische Umsetzbarkeit experimentell sowie theoretisch zu untersuchen. Langfristig soll das Projekt zu einer effizienteren Ölabscheidung beitragen und dadurch die Anlageneffizienz von Kälteanlagen und Wärmepumpen erhöhen.

Deutsche Bundesstiftung Umwelt

In diesem innovativen Forschungsvorhaben soll eine bei Verbrennungsmotoren bekannte Technologie auf die Kälte- und Wärmepumpentechnik übertragen werden: die Direkteinspritzung von Flüssigkeit unter Hochdruck. Die Einspritzung von Kältemittel in die Verdichtungskammer soll bei Hubkolbenverdichtern eingesetzt werden und dazu beitragen, die Gastemperatur während der Verdichtung zu senken. Dies ermöglicht insbesondere für die natürlichen Kältemittel Ammoniak, Wasser und CO2 eine Steigerung der Effizienz und Erweiterung der möglichen Einsatzbedingungen. An der HKA wird die Technologie simulativ untersucht, beginnend bei einem thermodynamischen Kammermodell bis hin zur transienten Mehrphasen-CFD-Simulation, und experimentell an einem Prüfstand validiert.

Förderkennzeichen 13HAW32PX4 
Bundesministerium für Forschung, Technologie und Raumfahrt (BMFTR)

Im heutigen Zeitalter ist die Suche nach nachhaltigen Energiequellen eine zentrale Herausforderung im Kampf gegen den globalen Klimawandel. Um die Dekarbonisierung und die Kohlenstoffneutralität der Oberrheinregion zu erreichen, wurde das Interreg-Projekt 2PhaseEx zwischen der Université de Strasbourg und der Hochschule Karlsruhe ins Leben gerufen.

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Sustainable Off-grid solutions for Pharmacies and Hospitals in Africa

Im Oktober startete das EU-Projekt „SophiA“ mit dem Ziel zwei solarbetriebene 40 Fuß Containersysteme für abgelegene Krankenhäuser in Afrika zu entwickeln. Ein Container soll eine zuverlässige Kühlung und Lagerung von Impfungen, Medikamenten und Blutplasma kostengünstig zur Verfügung stellen. Der Kühlbedarf auf den drei verschiedenen Temperaturniveaus bei +5, -30 und -70 °C wird dabei effizient und mit klimafreundlichen natürlichen Kältemitteln gedeckt. Neben dem  Kühlcontainer gewährleistet ein zweiter Container eine sichere Stromversorgung und liefert dem Krankenhaus sauberes Trinkwasser und Warmwasser sowie Dampf zur Sterilisation.  

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Als sanftere Alternative zum Abkühlen nach einem heißen Saunagang, kommt die Benutzung einer Schneekabine in Betracht. Dabei begibt man sich in einen Kühlraum, in dem sich künstlicher Schnee befindet. Durch den Schnee lässt sich der Körper schonender abkühlen.
Schneekabinen sind eine besondere Gepflogenheit in der Welt des Saunierens und man findet sie nicht in allen Saunabetrieben.

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Intelligenter Bewässerungswürfel für eine nachhaltige Landwirtschaft im Mittelmeerraum „SmaCuMed“ - in Marokko

Juni 2020 startete das EU-PRIMA Projekt „SmaCuMed“ mit dem Ziel ein integriertes Konzept für die landwirtschaftliche Bewässerung in Mittelmeerländern zu erstellen. Die Innovation von SmaCuMed besteht darin, eine All-in-one Bewässerungsbox zu entwickeln und vor Ort in Marokko zu pilotieren. Diese mobile, Entsalzungseinheit, „Smart Cube“ genannt, wird mit einer kapazitiven Entionisierungs-Anlage, hocheffizienten Photovoltaik Panels und einer IoT-basierten Echtzeitüberwachung ausgestattet.

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Im Forschungsprojekt EGRreact ist es geplant, einen Serien BHKW-Erdgasmotor vom Magerbetrieb auf stöchiometrischen Betrieb umzuwandeln. Hierbei soll eins der Vierzylinder als Spenderzylinder fungieren.

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Wärmwende in der Industrie

Das Projekt WIN4climate hat zum Ziel, Verfahren und Lösungen für die Dekarbonisierung und Flexibilisierung der Wärmeversorgung in der Industrie in einem realen Unternehmensumfeld zu erarbeiten, darzustellen und der Allgemeinheit zur Verfügung zu stellen.

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Die Klimaziele 2050 sehen vor, die Aktivitäten in der Kraft-Wärme-Kopplung (KWK), zusammen mit dem Anteil an erneuerbaren Energien, signifikant auszubauen. Dabei wird Wasserstoff das große Potential zugesprochen, überschüssigen Strom aus regenerativen Energiequellen in großen Mengen chemisch speichern und transportieren zu können („Power-to-Gas“). Es eignet sich somit hervorragend, die Brücke zwischen der KWK und klimafreundlichen Energieträgern zu schlagen.

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