PCM4all - Energiespeicher in Form von polymergebundenen Phase Change Materials für Anwendungen im Kälte- und Wärmebereich bei energieeffizienten Haushaltsgeräten Teilvorhaben: Materialentwicklung und -optimierung

Gegenstand des Vorhabens ist es gewesen, geeignete PCM-Materialien und die dazugehörigen Gestaltungsparameter für Haushaltsgeräte zu finden, mit denen die im Betrieb anfallende thermische Energie effektiv zwischengespeichert und bei Bedarf während der jeweiligen Abfolge der gerätespezifischen Arbeitsschritte wieder ausgespeichert werden kann.

Ergebnisse

Die im TITK umgesetzte Material- und Komponentenentwicklung von PCM-Bauteilen mit genau definierten Eigenschaften wurden in Prototypen der genannten Haushaltsgeräte von den Projektpartnern BSH und ILK umfangreich demonstriert und hinsichtlich ihrer Serienumsetzung evaluiert. Dafür wurden im TITK gängige Verarbeitungsverfahren für Kunststoffe, wie Extrusion, Compoundierung und thermisches Plattenpressen, verwendet und die Eigenschaften der hergestellten PCM-Compound ermittelt. Weiterhin wurde auch die Untersuchung von PCM-Slurries realisiert. Für alle drei Produktbereiche von BSH konnten anwendungsspezifische PCM-Compounds sowie Verbundlösungen bereitgestellt werden, die in entsprechenden Prototypaufbauten getestet werden konnten. Die primären Ziele des Teilvorhabens „Materialentwicklung und –optimierung“ wurden erreicht. Auf Grund der Komplexität jedes einzelnen Produktbereiches müssten weitere, gezielte Materialanpassungen durchgeführt werden, um weitere Prototypen zu verwirklichen, die die Anforderungen von BSH erfüllen (Zyklenstabilität, Speicherkapazität). Eine Einschätzung des gesamten Projektziels in welchem Umfang phasenstabilisierende PCM-Compounds zur Energieeinsparung in Trockner, Spüler und Kühlschrank eingesetzt werden können, erfolgt im Abschlussbericht des Projektpartners BSH.

Anwendung

Kühlschränke, Wäschetrockner und Geschirrspüler gehören zu den größten Energieverbrauchern in privaten Haushalten und bieten insbesondere aufgrund ihrer hohen Marktdurchdringung eine große Chance zur thermischen Energiespeicherung. Dazu wurden spezielle, polymergebundene PCM-Speicherkonstruktionen erforscht und entwickelt.