Zero CO2 Cooler – der Kühlschrank mit Warmwasseranschluss

Der Gebäudesektor gehört neben Verkehr und Industrie zu den größten Energieverbrauchern (40% des Energieverbrauchs in der EU1). Der steigende Bedarf an elektrischer Energie im Haushalt fällt zusammen mit einem stärkeren Verbrauch von Ressourcen für die Bereitstellung. Dieser Entwicklung kann begegnet werden, indem Versorgung und Bedarf gemeinsam berücksichtigt werden: erstens indem erneuerbare Energien für die Stromproduktion verstärkt genutzt werden oder Elektrizität durch andere Energieformen ersetzt wird, zweitens indem überprüft wird, welche Energiedienstleistungen von den NutzerInnen tatsächlich gebraucht werden, und indem darauf angepasste Lösungen auf Basis erneuerbarer Energie entwickelt werden. Die erste Methode setzt an der Versorgungsseite an, die zweite an der Verbraucherseite.
Das Projekt Zero CO2 Cooler griff diese doppelte Strategie auf, um ein alternatives Kühl- und Gefriergerät mit einer thermisch basierten Kühltechnologie zu entwickeln, welches ohne die Verluste funktioniert, wie sie üblicherweise bei der Umwandlung von thermischer in elektrische Energie und bei der weiteren Umwandlung von elektrischer Energie für thermische Dienstleistungen (z. B. Heizen, Kühlen) auftreten. Damit wird den Zielen des Programms Neue Energien 2020 in Bezug auf Energiebedarf und -versorgung sowie Klimaschutz entsprochen.
Das Design des Haushaltskühlschranks Zero CO2 Cooler wurde von GrAT basierend auf einer Zielgruppen- und Marktanalyse nach Kriterien wie Energieeffizienz und Nutzerfreundlichkeit entwickelt und in 3D-Modellen und einem Designprototyp umgesetzt.
Als Kühltechnologie im Zero CO2 Cooler sollte die von Projektpartner SolarFrost entwickelte Ammoniak-Wasser-Absorptionskältemaschine „Icebook“ zur Anwendung kommen. Diese läuft mit einem patentierten Kühlkreislauf bei einem Temperaturniveau (Warmwasser), welches bisher dafür ungeeignet erschien, da für konventionelle Absorptionskühlgeräte eine höhere Betriebstemperatur erforderlich ist. Ebenfalls neu sind das Konstruktionsprinzip und die Form. Im Gegensatz zu konventionellen Kühlsystemen, die aus einer Reihe von Wärmetauschern bestehen, die durch ein relativ kompliziertes Netz aus gebogenen Rohren und Verschraubungen verbunden werden, ist das Icebook wie ein Buch aus einem Plattenblock aus verschiedenen Materialien aufgebaut. Für die Nutzung in einem Haushaltskühlschrank müssen Anpassungen dieser Technologie vorgenommen werden. Entsprechende Weiterentwicklungen wurden von SolarFrost im Rahmen dieses Projekts durchgeführt.
Obwohl es gelungen ist, in der Projektlaufzeit eine Anzahl von Bestandteilen zu optimieren bzw. sogar einige der Teilkomponenten erfolgreich durch alternative Technologien zu ersetzen, besteht für eine Einführung des Produktes auf dem Markt noch weiterer Entwicklungsbedarf. Dies liegt unter anderem an der Dichtigkeit der Materialien in Zusammenhang mit der Verwendung von Ammoniak und an den fehlenden Verarbeitungsmöglichkeiten für die Herstellung der Komponenten des Icebooks in einem wirtschaftlichen Rahmen.
Für eine zeitnahe Realisierung des übergeordneten Projektziels – eines Gesamtsystems inklusive solaren Kühlens – sollten daher alternative Kühltechnologien in Erwägung gezogen werden. Eine mögliche Alternative als Ersatz für die Icebook-Technologie wäre zum Beispiel die Adaptierung eines bereits existierenden gasbetriebenen Kühlschrankes.
Auch die Kombination mit einem Solarkocher zu einer indirekt betriebenen Kochstelle, wie einer von GrAT entwickelten mobilen Solarkochstelle, ist möglich und soll in weiterer Folge erforscht werden.