Der weltweit zunehmende Wärme- und Kältebedarf sorgt für einen steigenden Primärenergieverbrauch und damit einhergehenden Ausstoß von CO2. Dabei müssten die CO2-Emmissionen zur Eindämmung des Klimawandels eigentlich gesenkt werden [1][2]. Einen Beitrag zur Senkung der CO2-Emmissionen können Adsorptionswärmepumpen und kälteanlagen leisten. Diese thermisch angetriebenen Anlagen ermöglichen zum Beispiel eine Verwertung sonst ungenutzter Abwärme oder die besonders effiziente Nutzung solarer Strahlungswärme. Dabei kann sowohl Wärme als auch Kälte nahezu emissionsfrei und mit einem hohen Wirkungsgrad bereitgestellt werden [3].
Ein Nachteil der Adsorptionstechnik sind allerdings die Größe der Aggregate und die derzeit hohen Anlagenkosten. Adsorptionsanlagen sind deutlich größer als konventionelle Kompressionswärmepumpen und -kältemaschinen. Zudem sind die Anlagen auf Grund der prinzipbedingt größeren Wärmeüberträger und geringen Stückzahlen wirtschaftlich oftmals noch nicht konkurrenzfähig [4].
Zur Erhöhung der ökonomischen Attraktivität und zur Senkung des Platzbedarfs von Adsorptionsanlagen konzentrieren sich die Entwicklungen auf die Steigerung des Wirkungsgrades und der Leistungsdichte. Hierbei sind vor allem die Entwicklung immer leistungsfähigerer Anlagenkonzepte [5], die Erforschung neuer Adsorptionsmaterialien [6] und die Konstruktion besserer Adsorber-Wärmeüberträger [7] zu nennen. Deutlich weniger Beachtung finden dagegen sekundäre, aber ebenso unerlässliche Komponenten wie Verdampfer und Kondensator. Zur gezielteren Anlagenentwicklung werden häufig dynamische Anlagenmodelle eingesetzt. Die Modelle der Anlagen sind hierbei oft weder mit Hilfe von Experimenten kalibriert, noch unter verschiedenen Betriebsbedingungen der Anlagen validiert worden. So verbleibt vielmals eine große Unsicherheit hinsichtlich der Verwertbarkeit der gewonnenen Daten.
Vor diesem Hintergrund wird im Rahmen der vorliegenden Dissertation die modellgestützte Entwicklung von Adsorptionswärmepumpen und -kälteanlagen auf zwei Ebenen betrachtet.
