Fraunhofer-Einrichtung für Wertstoffkreisläufe und Ressourcenstrategie IWKS
In dem Projekt “Green Cool” sollen die Entwicklung magnetokalorischer Kühlsysteme und die Umsetzung dieser disruptiven Technologie mit nachhaltigen Materialien vorangetrieben werden. Zusätzlich soll mit dem Projekt ein weiterer Beitrag zur Implementierung der Kreislaufwirtschaft im Kühlsektor geschaffen werden.
Die magnetokalorische (MK) Kühltechnologie hat das Potential, die Energieeffizienz gegenüber konventioneller Gaskompressionskühlung um bis zu 40% zu steigern und zudem alle direkten Treibhausgasemissionen zu eliminieren. So können Klimaanlagen und weitere Kühlsysteme in Supermärkten, Büros oder Industrieanlagen, die heute noch auf klimaschädliche Kältemittel angewiesen sind, ersetzt werden. Zur großflächigen Einführung der MK Kühltechnologien müssen zwei Herausforderungen bewältigt werden, da die neue Technologie einen Bedarf an neuen/anderen Materialen hat, die in dieser Form zurzeit zum Kühlen nicht verwendet werden. Zum einen sind für die Funktionsweise des Systems Permanentmagneten notwendig. Diese Magnete basieren auf Seltenen Erden, welche seitens der EU als kritisch für die Versorgung Europas eingestuft wurden. Des Weiteren ist der Abbau von Seltenen Erden wie Neodym mit einem nicht unerheblichen Eingriff in die Natur verbunden. In Green Cool sollen daher Materialien aus unserer Technosphäre eingesetzt werden. Hierfür müssen Abfallströme identifiziert und Magnete daraus so aufbereitet werden, dass sie sich für den Einsatz in der MK Kühltechnologie eignen. Zum andern muss magnetokalorisches Aktivmaterial in ausreichender Menge und Form zur Verfügung gestellt werden, da in Europa noch keine Produktion dieser Materialien erfolgt, die über den Technologiemaßstab hinaus geht. Hierzu wird in Green Cool das Material Lanthan-Eisen-Silizium (La-Fe-Si) weiterentwickelt und deren Umsetzung in aktive Kühlkörpern mittels near net shaping Methoden vorangetrieben.