Die Klimatisierung von Gebäuden ist häufig mit einem erheblichen Energieaufwand verbunden, welcher im Widerspruch zu geforderten Standards der Energiekonservierung und CO2-Emissionsreduzierung steht. Die Energie wird dabei im Wesentlichen für die Ventilation der Luft sowie die Regulierung der Temperatur und Feuchte in der Zuluft benötigt. Durch den Einsatz von Wärmerückgewinnungsgeräten lässt sich eine erhebliche Verbesserung der Energieeffizienz herbeiführen. Weiter steigern ließe sich diese Effizienz bei Verwendung sogenannter Enthalpietauscher. Im Gegensatz zu reinen Wärmetauschern wird zusätzlich ein Feuchteaustausch zwischen Zu- und Abluft realisiert. Ein flächendeckender Einsatz solcher Systeme ist bislang nicht zu beobachten, da membranbasierte Enthalpietauscher zu geringe Rückgewinnungsraten besitzen und Rotationstauscher hygienische Unzulänglichkeiten aufweisen. Werden Teile des Zu- und Abluftstromes miteinander kontaktiert, so ist eine Rezirkulation von Keimen, Bakterien und sonstigen Schadstoffen nicht auszuschließen. Während die Verwendung hygienisch bedenklicher Systeme bspw. in Reinsträumen und Krankenhäusern von vorneherein ausgeschlossen ist, fehlt in unkritischeren Bereichen wie der Wohnraumlüftung häufig die Akzeptanz.

Der Lehrstuhl für Chemische Verfahrenstechnik beschäftigt sich aus diesen Gründen mit der Entwicklung eines neuartigen, membranbasierten Enthalpietauschers. Im Fokus dieser Arbeiten stehen die systematische Untersuchung des Materialeinflusses sowie die Ausarbeitung neuer Modulkonzepte. Insbesondere die Optimierung der Fluiddynamik wird zu einer Verbesserung des Wärme- und Stofftransportes durch die Grenzschicht zwischen Membran und Gasphase beitragen. Im Anschluss an erste Laborversuche soll eine ausgiebige Erprobung der Prototypen unter realen Lastfällen im Gebäude NGP2 der Aachener Verfahrenstechnik erfolgen. Die notwendige Peripherie für diese Untersuchungen wird in der Planung und Realisierung des Neubaus berücksichtigt.


        

Veröffentlichungen

Koester S., Wessling M., Melin T.: Process intensification by novel enthalpy Aixchangers. 8th ECCE, Berlin, (2011)

Koester S., Wessling M., Melin T.: Process intensification by novel enthalpy Aixchangers. ICOM 2011, Amsterdam, Netherlands, (2011)

Abschlussbericht zum Verbundvorhaben Klimaschutz: "Entwicklung eines Wärme und Feuchteübertragers für die Klimatechnik", BMBF-Förderkennzeichen 01LY0805A

Koester S., Schleger, M., Wessling M., Melin T.: Aixchanger - Membranes in building ventilation. NAMS 2010, Washington, D.C., USA (2010)
Schleger, M. R., Entwicklung eines eigenstabilisierten Membranmoduls mit gewellter und wabenförmiger Kanalstruktur, RWTH Aachen (2009).