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Mensa und Mathetower im Sonnenuntergang © Roland Baege​/​TU Dortmund
Erfindung verkauft

Abwärme in der Industrie effizient nutzen

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Ein Foto von einem Mann mit Brille in einem Anzug. © Hesham Elsherif​/​TU Dortmund
Prof. Andreas Brümmer leitet seit 2006 das Fachgebiet Fluidtechnik an der TU Dortmund.
Prof. Andreas Brümmer hat gemeinsam mit seinem Team vom Fachgebiet Fluidtechnik an der Fakultät Maschinenbau einen Schraubenspindelexpressor entwickelt, der dazu beiträgt, Wärmeverluste in der Industrie zu reduzieren. Die Rechte an der zum Patent angemeldeten Erfindung hat die TU Dortmund kürzlich an ein französisches Unternehmen verkauft.

Rund zwei Drittel des Endenergiebedarfs der deutschen Industrie macht allein die Prozesswärme, also Energie, die für technische Verfahren benötigt wird, aus. Gleichzeitig geht ein großer Teil der Abwärme, die in industriellen Prozessen entsteht, immer noch an die Umwelt verloren. Um diese Wärmeverluste zu minimieren und die Industrie nachhaltiger und effizienter zu machen, hat Prof. Andreas Brümmer, Leiter des Fachgebiets Fluidtechnik, gemeinsam mit seinem Team einen optimierten Schraubenspindelexpressor entwickelt. 

Dieser kombiniert einen Schraubenspindelexpander, der bei der Gasentspannung thermische Energie (Wärme) in mechanische Energie wandelt, mit einem Schraubenspindelkompressor, der die mechanische Energie wiederum direkt zur Verdichtung eines Gases nutzt. Durch den speziellen Aufbau des Schraubenspindelexpressors mit gegenläufiger Verwindung der Rotoren bleiben die auftretenden Lagerkräfte auch bei erheblichen Druckdifferenzen (z.B. bei der Verwendung von transkritischem Kohlendioxid) gut zu beherrschen. Somit kann ein verschleißfreier und energieeffizienter Betrieb beim Einsatz etwa in Großwärmepumpen sichergestellt werden.

Unterstützung durch das CET

„Durch die geschickte Anordnung von Expander und Kompressor in einem Gehäuse fällt die externe Dichtungsproblematik weg und es kann eine direkte Wandlung von Abwärme niedriger Temperatur in thermische (Prozess-)Wärme auf hohem Temperaturniveau stattfinden“, erklärt Prof. Andreas Brümmer. Mit Unterstützung durch die Schutzrechtsberatung des Centrums für Entrepreneurship & Transfer (CET) der TU Dortmund wurde der Schraubenspindelexpressor zum Patent angemeldet. Gemeinsam mit PROvendis, dem zentralen Dienstleister des Verbunds innovation2business.nrw, hat die TU Dortmund die Rechte an der Erfindung kürzlich an Cixten verkauft. Das französische Unternehmen ist auf die Rückgewinnung und Umwandlung von Niedertemperatur-Abwärme in nutzbare Energie spezialisiert. „Für uns ist diese Entwicklung aus der wissen­schaft­lichen Forschung ein weiterer wichtiger Baustein, um unsere Technologien zu verbessern und Energieeffizienz und Nachhaltigkeit in der Industrie zu steigern“, erklärt Philippe Wagner, CTO und Gründer von Cixten.

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