Simulation und experimentelle Evaluierung thermoaktiver Raumtextilien für die energieeffiziente Heizung und Kühlung von Räumen

• Antragstellerinnen / Antragsteller: Professor Dr.-Ing. Clemens Felsmann; Professorin Dr.-Ing. Sybille Krzywinski, seit 7/2018
• Fachliche Zuordnung: Leichtbau, Textiltechnik ; Chemische und Thermische Verfahrenstechnik
• Förderung: Förderung von 2013 bis 2020
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 240812422

Im Rahmen der ersten Förderperiode (05/2014-04/2016) wurden mit Hilfe geeigneter konfektionstechnischer Verfahren mehrere Prototypen thermoaktiver Textilien hergestellt und sowohl hinsichtlich ihrer mechanischen als auch ihrer thermischen Eigenschaften analysiert. Die mit diesen Textilien erreichbaren Heiz- und Kühlleistungen wurden experimentell unter sehr gut reproduzierbaren Prüfbedingungen in einer eigens dafür entwickelten Prüfkabine ermittelt.Parallel dazu wurden umfassende numerische Untersuchungen des thermischen Verhaltens der Prototypen vorgenommen, wobei der Fokus einerseits auf der Nachrechnung der experimentellen Untersuchungen und andererseits auf der Übertragung der Resultate hin zum Einsatz in realen Räumen lag. Die vorliegenden Ergebnisse zeigen sowohl eine sehr gute Übereinstimmung zwischen experimentellen und numerischen Untersuchungen als auch das große Potential thermoaktiver Textilien zur Heizung und Kühlung von Räumen.Die auf Experimenten und Simulationen basierende Entwicklung der Prototypen wird weitergeführt und schrittweise hin zu zwei Demonstratoren kanalisiert, die sowohl bezüglich der Abmessungen als auch der konfektionstechnischen Umsetzung die Heizung und Kühlung in einem Klimaraum übernehmen können. Durch eingearbeitete Sensorik wird zudem die aktive Raumklimafunktion mit Intelligenz ausgestattet, mit der eine verbesserte Regelfähigkeit erreicht werden soll. Die Funktionsweise der Demonstratoren im realen Betrieb soll numerisch und experimentell auf Basis eines Klimaraumes des Antragstellers 2 nachgewiesen werden. Des Weiteren sind basierend auf den vorangegangenen Untersuchungen umfangreiche Simulationsrechnungen hinsichtlich des Einsatzes thermoaktiver Textilien in realen Anwendungsfällen geplant.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen
• Ehemaliger Antragsteller: Professor Dr.-Ing. Hartmut Rödel, bis 7/2018