AiF-FV-Nummer 19624 N

Energieeffiziente Luftentfeuchtung auf Basis lichtsensitiver Hydrogele

Status & Laufzeit

Abgeschlossen: 01.05.2017 bis 31.07.2020

Forschungsstellen

  • wfk - Cleaning Technology Institute e.V.
    Campus Fichtenhain 11, 47807 Krefeld
    http://www.wfk.de

  • Institut für Umwelt & Energie, Technik & Analytik e. V.
    Bliersheimer Str. 58 - 60, 47229 Duisburg
    http://www.iuta.de

Zusammenfassung

Ziel des Forschungsvorhabens ist die Synthese lichtsensitiver Hydrogele sowie die Entwicklung eines energieeffizienten Luftentfeuchtungsverfahrens auf Basis der Gele. Die Hydrogele ändern ihre Hydrophilie und somit ihre Wasseraufnahmekapazität bei Bestrahlung mit sichtbarem oder ultraviolettem Licht. Werden sie mit feuchter Luft überströmt, können sie ein Vielfaches ihres Eigengewichts an Feuchtigkeit absorbieren. Durch Bestrahlung mit VIS- oder UV-Licht erfolgt eine Entquellung unter Abgabe des vorher aus der Luft aufgenommenen Wassers. Neben der Entwicklung und Synthese der Hydrogele wird eine Charakterisierung des hygienischen Zustands der Systeme anhand einer Auswahl von für RLT-Anlagen repräsentativen Mikroorganismenarten vorgenommen. Die Herausforderungen bei der Überführung der Gelsysteme in eine verfahrenstechnische Anwendung liegen vor allem in der Effizienz der Lichteinkopplung, dem Druckverlust des Entfeuchtungssystems sowie in der Wassersorptionskinetik unter praxisrelevanten Randbedingungen. Diese Parameter definieren maßgeblich die energetische Effizienz des Verfahrens und damit auch dessen Marktpotenzial, insbesondere relevant für KMU als typische Technologie- und Marktpioniere. Daher werden in enger Zusammenarbeit der Forschungsstellen Verfahrenskonzepte erarbeitet und einer Vorauswahl unterzogen. Auf Basis der als vielversprechend eingestuften Konzepte werden Laboranlagen realisiert, die eingehend untersucht und charakterisiert werden. Im Anschluss wird durch beide Projektpartner an einer weiteren Optimierung der Verfahren gearbeitet und ein Scale-Up auf einen Technikumsmaßstab durchgeführt, der es erlaubt, die Konzepte unter praxisnahen Bedingungen zu testen. Die Identifizierung noch vorhandener Energieeinsparpotentiale sowie die Erarbeitung von Konzepten zur Überführung der Verfahren in die großtechnische Anwendung bilden den Abschluss des Vorhabens. Die neue Technologie leistet einen signifikanten Beitrag zur Energiewende.

Förderhinweis

Das Forschungsvorhaben der Forschungsvereinigung Umwelttechnik wird / wurde über die AiF im Rahmen des Programms zur Förderung der Industriellen Gemeinschaftsforschung und -entwicklung (IGF) vom Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz aufgrund eines Beschlusses des Deutschen Bundestages gefördert.

Dokumente