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Projektgegenstand ist die Entwicklung eines energieeffizienten, hochdämmenden Kühlcontainers sowie einer Ganzkörper-Kryotherapie-Anlage in Containerbauweise sowie dessen Fertigungstechnologie.

Die beabsichtige technologische Entwicklung im Anwendungsbereich Kühllogistik besteht in der Entwicklung einer innovativen, energieeffizienteren, leichteren und nutzraumerweiternden Gesamtlösung für Übersee-Kühlcontainer. Hierzu wird ein innovatives Kühl-Wirk-Prinzip auf Grundlage der Strahlungskühlung mit hochdämmenden Werkstoffen zu einem effizientem Wandaufbau vereint, der zum einen weniger Kälteleistung (und damit auch  geringere elektrischen Leistungsaufnahme) benötigt und gleichzeitig die Dämmeigenschaften optimiert. Somit lässt sich der Stromverbrauch pro Kühlcontainer erheblich senken.

Die angestrebten technischen Funktionalitäten für die Entwicklung im Anwendungsbereich Kühllogistik wurden im Projekt erfolgreich mittels wissenschaftlicher Demonstrator-Versuchsdurchführungen nachgewiesen:

Technische Funktionalitäten:

-Beibehalten der erforderlichen Innenraumtemperatur im Inneren des Containers für eine Laufzeit von mindestens 120 h (thermische Simulation, nach 10 min ein stabiles Temperaturfeld)

-Niedrigerer Energieverbrauch im Vergleich zum Stand der Technik

-Ausbringung von Luftfeuchte (Integration von Luftduschen, Lufttrocknungsanlage)

-Erreichen von Oberflächentemperaturen an Innenwänden, die Solltemperaturen im Innenraum gewährleisten

-Abtaufunktion (z.B. Vent-Lösungen)

-Senkung Betriebskosten (verminderter Kühlbedarf durch verbesserte Wärmedämmung)

-Logistiktauglichkeit (entwickelte konstruktive Lösungen entsprechen den logistischen Anforderungen hinsichtlich Abmessungen und Gewicht; Berücksichtigung der Stapelbarkeit)

-Mobilität (ergibt sich aus Logistiktauglichkeit)

Relevante Parameter:

-U-Wert ca. 0,1 W/m²K für Wände, Dach und Boden durch Einsatz hochdämmender Werkstoffe sowie wärmebrückenreduzierter Konstruktionsweise (Einsatz hochdämmender Materialien und wärmebrückenreduzierter Konstruktion; Einsatz von 45 mm starken VIP mit einer Wärmeleitfähigkeit von 0,005 W/mK)

-Kühlleistung (eingehängte Kapillarrohrmatten kühlen die Luft im Container radiativ und konvektiv; Kühlleistung von 200 W: bei Außentemperatur 30°C, Zielinnentemperatur -7°C)

-Beibehalten der erforderlichen Innenraumtemperatur im Inneren des Containers für eine Laufzeit von mindestens 120 h

-Stabiles Aufrechterhalten der eingestellten Temperatur im Bereich von +5 bis -25 °C

-Wartungsintervall ca. 5.000 h (geschlossenes System: keine Verdunstungsverluste)

-Senkung der elektrischen Leistungsaufnahme um mind. 40% gegenüber dem Stand der Technik

-Verbesserte Nutzraumausbeute um mind. 4% in Bezug auf Standard Kühlcontainer (Einsatz hocheffizienter schlanker Wärmedämmung, VIP)

-Gewichtsreduzierung um mind. 2% im Bezug auf Standard Kühlcontainer (Einsatz einer komprimierten Kälteanlage und erheblich reduzierter Dämmstoffdicken bei Einsatz von Leichtbaulösungen (dünnere Blechstärken, Aluminium))

-Überseetauglichkeit (Berücksichtigung der konstruktiven und statischen Bedingungen)

-Langlebig (gleicher Lebenszyklus wie Stand der Technik)

-Dichtigkeit gegenüber Wasser und Wasserdampf (Einsatz wasser- und wasserdampfdichter Materialien (Stahlblech) in Kombination mit Dichtungslösungen)

Die beabsichtige technologische Entwicklung im Anwendungsbereich Kryotherapie besteht in der Entwicklung einer energieeffizienten Kryotherapieanlage durch den Einsatz eines auf Strahlungskälte basiertem Kühlprinzips in Kombination mit hochdämmenden Werkstoffen, mit dem Ziel, dass die Anlagentechnik in seiner Komplexität reduziert, Wartungsintervalle verlängert und Investitionskosten in erheblichem Maße verringert werden.

Die angestrebten technischen Funktionalitäten für die Anwendung im Bereich Kryotherapie wurden im Projekt erfolgreich mittels wissenschaftlicher Demonstrator-Versuchsdurchführungen wie folgt nachgewiesen :

Technischen Funktionalitäten:

-Beibehalten der erforderlichen Innenraumtemperatur im Inneren der Therapie- bzw. Vorkammern (Geährleistung durch entwickelte Kühltechnologie im Zusammenhang mit dem wärmedämmenden Aufbau der Kammer)

-Niedrigerer Energieverbrauch im Vergleich zum Stand der Technik (Einsatz von Hohwärmedämmung sowie innovative Kühlsystem mittels Flächenkühlung)

-Reduzierter Wartungsaufwand im Vergleich zum Stand der Technik (deutlich vereinfachter und reduzierter Apparateaufwand; einstufige Lösung)

-Ausbringung von Luftfeuchte (Integration von Luftduschen, Lufttrocknungsanlage)

-Erreichen von Oberflächentemperaturen an Innenwänden, die Solltemperaturen im Innenraum gewährleisten

-Effiziente Abtaufunktion (Einsatzes von Heizpatronen zur Erwärmung des Kühlfluid in Kombination mit elektrischen Widerstandsheizungen im Wandaufbau)

-Senkung der Investitions- und Betriebskosten (Kühltechniklösung einstufig ausgeführt; Senkung der Investitionskosten um ca. 50 %)

-Logistiktauglichkeit (entwickelte konstruktiven Lösungen entsprechen den logistischen Anforderungen hinsichtlich Abmessungen und Gewicht

Relevante Parameter:

-U-Wert ca. 0,1 W/m²K der Wände, des Dachs und des Bodens durch Einsatz hoch-dämmender Werkstoffe sowie wärmebrückenreduzierter Konstruktionsweise (Einsatz hochdämmender Materialien und wärmebrückenreduzierter Konstruktion; Einsatz von 45 mm starken VIP mit einer Wärmeleitfähigkeit von 0,005 W/mK)

-Kühlleistung zum Erreichen der Therapietemperatur von -65°C (Kühlleistung zur Erzielung der Therapietemperatur von -65°C liegt gemäß der durchgeführten thermischen Simulationen bei 350 W)

-Stabiles Aufrechterhalten der eingestellten Temperatur mit 5% Toleranz (Nachweis durch Ausbildung einer stationären Temperaturfeldentwicklung)

-Stabiles Aufrechterhalten der eingestellten Luftfeuchte mit 4% Toleranz (durch Sensorik und dazugehöriger Lufttrocknungsaggregate)

-Wartungsintervall ca. 6 Monate (entsprechend Erfahrungswerte)