Wärme- und Kälte-Erzeugung aus erneuerbaren Energien, Wärmetransformatoren 

Solare Wassererwärmung zur Brauchwasserbereitstellung oder auch zur Heizungsunterstützung wird heute bereits verbreitet eingesetzt. Zur weiteren Verbesserung der verwendeten Kollektoren wird an selektiven (farbigen) optischen Absorber-Schichten geforscht. Auch verbesserte Antireflexschichten, Verbundwerkstoffe für leichtere Kollektoren sowie neuartige Antischmutzschichten sind Gegenstand aktueller Entwicklungen. 

Neben der Wärme-Bereitstellung ist auch der Kühlungs-Sektor wichtig, da ein wesentlicher Anteil der erwarteten Zunahme des globalen Bedarfs an thermischer Energie in diesem Bereich angesiedelt sein wird. Über Sorptions- oder Adsorptionsverfahren kann Solarwärme zum Antrieb thermodynamischer Kühlprozesse eingesetzt werden. Die Entwicklung geeigneter Sorbentien und Wärmetauscher ist Gegenstand intensiver Materialforschung. 

In Analogie zu thermodynamischen Kühlprozessen werden Wärmetransformatoren (Ad- und Absorptions-Wärmepumpen) entwickelt, bei denen wiederum Sorbentien als Arbeitsmedien im Zentrum der Forschung stehen. 

Thermische Speicher 

Für zahlreiche Anwendungen im Bereich thermischer Energie ist eine verlustarme mittelfristige Speicherbarkeit von Wärme-Energie eine wichtige Voraussetzung. Im Bereich der Materialforschung werden zwei viel versprechende Pfade verfolgt: Zum einen werden Phasenwechselmaterialien entwickelt, die insbesondere auf Basis neuartiger (Mikro-)Verkapselungsmethoden effektive Energiespeicherung in Niedertemperatur-Bereichen ermöglichen. Zum anderen wird an thermochemischen Speichern gearbeitet, bei denen Ad- und Absorptions-Materialien zum Einsatz kommen. 

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