Seit über 18 Jahren arbeitet das Ingenieurbüro Dr. Löffler an Konzepten und Detaillösungen im Bereich Energie und Umwelt. Mit der eingereichten Grundlagenarbeit weist Dr. Löffler nach, dass mit gleitendem Druck betriebene Wärmepumpen und Wärmekraftmaschinen hoch effizient arbeiten. Ziel des Unternehmens ist es, sog. Batchprozesse in den Bereichen Wärmepumpen und Wärmekraftmaschinen gemeinsam mit verschiedenen Partnerfirmen auf den Markt zu bringen.
Wärmepumpen mit geringem Stromverbrauch
Durch die Verwendung von Wasserspeichern werden die Wirkungsgrade von Wärmepumpen je nach Anwendungsfall um 20 % bis über 50 % gesteigert. Entsprechend hoch sind die Stromeinsparungen für den Betreiber der Wärmepumpe.
Die Stromeinsparungen führen dazu, dass Wärmepumpen deutlich wirtschaftlicher arbeiten. Wärmepumpen sind außerdem günstiger zu betreiben als z.B. Gasbrenner. Vor allem die Bereiche Altbausanierung und Brauchwassererwärmung sind besonders für die Umrüstung auf Batchprozesse geeignet.
Wärmekraftmaschinen mit höherer Stromproduktion
Die Nutzung der Batchprozesse im Bereich von Wärmekraftmaschinen bringt eine deutliche Steigerung der Strommenge die aus Abwärmequellen und Geothermiequellen erzeugt wird. Die Wärmeenergie wird dabei deutlich effizienter umgewandelt und die ökonomischen Randbedingungen der Anlagen drastisch verbessert, so dass nicht nur effizientere Anlagen gebaut werden, sondern auch eine größere Anzahl von Anlagen wirtschaftlich betrieben werden kann.
Abwärme ist speicherbar, so dass die Stromerzeugung komplementär zu Solar- und Windstrom erfolgen kann. Die Anzahl von Stromtrassen und Stromspeichern kann bei erhöhter Abwärmenutzung reduziert werden.
Die erhebliche Steigerung der Effizienz bei Wärmepumpen und Wärmekraftmaschinen erzielt Dr. Löffler dadurch, dass er die Prozesse nahe am thermodynamischen Ideal führt. Somit nähern sich auch die Wirkungsgrade der Prozesse an das theoretisch mögliche Maximum an. In der praktischen Umsetzung realisiert der Ingenieur dies durch Batchprozesse mit wenigen zusätzlichen Bauteilen. Dadurch fallen auch die zusätzlichen Investitionskosten gering aus und amortisieren sich durch Einsparungen im Betrieb innerhalb von 1-2 Jahren. Aufgrund der deutlichen Wirkungsgradverbesserung kann man die Effekte der Einführung von Batchprozessen in thermodynamische Kreisprozesse als wegweisend bezeichnen.
Partnerfirma
Der Regler für die Anlagen ist mit einem Kleincomputer realisiert. Über eine sichere Internetverbindung (VPN) werden Anlagendaten erfasst oder Regelparameter an neue Anforderungen angepasst. Die Einhaltung der Datensicherheit wird durch die Partnerfirma IDH aus Kaiserslautern gewährleistet.
Hinweise zu Veröffentlichungen
- Löffler, Michael: Effizienzsteigerung von Wärmepumpen durch Anpassung der Spreizung, in: KI 5/2012.
- Löffler Michael, Griessbaum Niklas: Storage Devices for Heat Exchangers with Phase Change. in: International Journal of Refrigeration 44 (2014), p. 189-196.
- Michael Löffler: Batch Processes in Heat Engines, in: Energy 125 (2017), p. 788-794.