Ein Freiburger Start-up möchte ein Problem der Wärmepumpe lösen. Mit der Erfindung, die am Fraunhofer-Institut IPM entwickelt wurde, könnten Kompressoren und Kühlmittel obsolet werden.
Dass die Wärmepumpe im Vergleich zu manch anderen Heizungen klimafreundlicher ist, dürfte weit bekannt sein. Dennoch sind auch Wärmepumpen nicht perfekt. Die Gründe dafür sind der notwendige Kompressor und die darin enthaltenen Kühlmittel. Genau an dieser Stelle setzt das Start-up „Qurie“ an. Denn die Erfindung von Qurie könnte den herkömmlichen Kompressor ersetzen.
Diese Kühlmittel stecken in Wärmepumpen
Die Kühlmittel in Wärmepumpen kommen, je nachdem welches verwendet wird, mit einem niedrigen bis hohem Treibhauspotential daher. Die drei gängigsten Kühlmittel für Wärmepumpen sind R410A, R32 und R290, wie eine Statistik des Bundesverbands Wärmepumpe zeigt.
Das größte Treibhauspotential davon hat R410A, welches aus zwei Fluorkohlenwasserstoffen gemischt wird. Der Vorteil bei R410A ist, dass es nicht brennbar ist und eine gute Effizienz hat. Daher galt es auch lange als Marktstandart. Die Zahlen des Bundesverbands Wärmepumpe zeigen jedoch, dass der Trend rückläufig ist.
Platz zwei ist R32, welches eines der Bestandteile von R410A ist. Alleine hat der Fluorkohlenwasserstoff immerhin ein geringeres Treibhauspotenzial, welches trotzdem recht hoch ist. Für die etwas klimaschonendere Eigenschaft kommt aber auch ein Nachteil: R32 ist leicht entzündlich (Klasse A2L).
Relativ klimafreundlich hingegen ist R290, also Propangas. Als natürliches Gas ohne Fluorchemie ist Propangas eine beliebte Alternative geworden. Doch bei R290 ist der große Negativpunkt die starke Brennbarkeit, was weitere Sicherheitsvorkehrungen beim Bau der Wärmepumpe nötig macht. Der Trend zeigt, dass R32 und R290 immer mehr den Markt erobern.
Start-up „Qurie“: Fraunhofer-Institut steckt hinter Erfindung
Das Freiburger Start-up „Qurie“, welches aus dem Fraunhofer-Institut für Physikalische Messtechnik IPM hervorging, möchte mit seiner Erfindung die Kompressoren und die enthaltenen Kühlmitteln ersetzen. Dafür verwendet das Start-up eine elektrokalorische Wärmepumpe und die weltweit patentierte elektrokalorische Heatpipe (AEH), die über zehn Jahre am Fraunhofer-Institut IPM entwickelt wurde.
Bei dieser elektrokalorischen Wärmepumpe werden Kunststoffe durch ein elektrisches Feld erhitzt. Daraufhin ist für die Wärmeabfuhr die elektrokalorische Heatpipe zuständig. Die AEH ermöglicht einen schnellen Wärmeübertrag durch Verdampfen und Kondensieren von Wasser. Zusammengefasst: Kunststoff wird in einem Vakuum erhitzt, dadurch wird Wasser verdampft, der Dampf tritt durch ein Ventil aus, der Kunststoff kühlt sich ab, das Wasser kommt durch ein anderes Ventil wieder zurück.
Neben dem Verzicht auf herkömmliche Kühlmittel gibt es noch einen weiteren Vorteil: Der Wirkungsgrad kann bis zu 80 Prozent erreichen. Zum Vergleich: Der Wirkungsgrad von kompressorbasierten Wärmepumpen liegt bei etwa 50 Prozent.
Wärmepumpen-Erfindung noch in den Kinderschuhen
Wie die Tagesschau berichtet, befindet sich das Unternehmen noch in der Anfangsphase. Der Markteintritt ist demnach 2028 geplant. Qurie möchte sich zunächst auf Schaltschrankklimatisierung von beispielsweise Supermarkt-Kühlschränken konzentrieren. Ein Schaltschrank ist ein geschlossenes Gehäuse, das elektrische und elektronische Komponenten wie Steuerungseinheiten beherbergt. Da ein Schaltschrank oft geschlossen ist, muss er aktiv gekühlt werden. Wenn sich im Nischenmarkt Erfolg abzeichnet, sind Wärmepumpen ein weiteres Ziel des Unternehmens.
Die Frage die sich dabei stellt: Ist die Erfindung im Bereich Wärmepumpen in ein paar Jahren noch marktfähig? Wie der Trend zeigt, wird immer mehr klimafreundliches Propangas für die Wärmepumpen verwendet. Das einzige Problem dabei bleibt die Brennbarkeit – dieses hat die Erfindung von Qurie nicht.
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Verwendete Quellen: Pressemitteilung Fraunhofer-Institut, Statistik Bundesverband Wärmepumpe, Tagesschau-Beitrag zu Qurie
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