Materialien und Rohstoffe - grüne Technologien
Technologie

Kreislauf-Wärmerohr, Loop Heat Pipe (LHP)

Passive Loop-Wärmerohre übertragen Wärme hocheffizient und ohne Pumpen – ideal für nachhaltige Wärmenutzung und energieeffiziente Systeme.
Stand:

Technologie-Check

Technologischer Reifegrad (TRL)

Wie reif ist die Technologie?
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9

Marktreife

Wann wird die Technologie marktreif sein?
Heute
2030
2035
2040

Anwendungsbereich

In welchem Geltungsbereich nach GHG Protocol wirkt die Technologie?
1
2
3

Wirtschaftlichkeit

Wie ist das Verhältnis von finanziellem Einsatz zum generierten Nutzen?
€€
€€€

Potenzielle Reduktion der Umweltauswirkungen

Wie stark lassen sich die negativen Umweltauswirkungen durch den Einsatz dieser Technologie im Vergleich zu herkömmlichen Verfahren verringern?
Groß Mittel Klein

Definition und Wirk-/Funktionsprinzip

Eine Loop Heat Pipe (LHP) ist ein passives, kapillar getriebenes Wärmetransportsystem, das Wärme über große Distanzen mit sehr hoher Effizienz übertragen kann. Die Technologie basiert auf dem Verdampfen und der Kondensation eines Arbeitsfluids in einem geschlossenen Kreislauf. Der Transport erfolgt ohne Pumpen und nur durch Kapillarkräfte, die im System bestehen.

Typische Anwendungen liegen im Bereich der Satelliten- und Raumfahrtkühlung, Hochleistungs-CPU-Kühlung in Rechenzentren, Lasersysteme und Optoelektronik und Industriekühlung bei begrenztem Platz.

SWOT-Analyse

Welche aktuellen Stärken und Schwächen hat die Technologie? Welche externen Entwicklungen (Chancen, Risiken) beeinflussen die Technologie? Gibt es Normen und Vorgaben?

Stärken

  • Durch den passiven Betrieb gibt es keinen Strombedarf und keine Betriebskosten
  • Sehr hohe Zuverlässigkeit, da keine beweglichen Teile integriert sind
  • Hohe Temperaturstabilität ermöglicht auch anspruchsvolle Anwendungsgebiete
  • Lange Transportdistanzen bei High-End Anwendungen bis zu 20 m möglich
  • Durch die hohe Effizienz können aktive Kühlsysteme entlastet werden
  • Keine CO2-Entstehung

Schwächen

  • Herstellungskosten sind hoch im Vergleich zu klassischen Systemen
  • Nur wirtschaftlich bei hohen Leistungsanforderungen
  • Verunreinigungen des Arbeitsfluids können kritisch sein
  • Integration und thermische Auslegung können komplex sein
     

Chancen

  • Wachsendes Interesse an Nachhaltigkeitsthemen führt auch zu einer gesteigerten Nachfrage nach energieeffizienten Kühlsystemen
  • Bei den aktuellen Einsatzgebieten handelt es sich um Wachstumsmärkte
  • Dekarbonisierung bei Kühlsystemen
  • Einsatz in kompakten Industrieanlagen mit hoher Wärmelast
  • Kombination mit aktiven Kühlsystemen steigert Effizienz

Risiken

  • Abhängigkeit von spezialisierten Herstellern
  • Geringes Marktvolumen im Consumerbereich
  • Konkurrenzsituation durch günstigere Alternativen
  • Fachkompetenz für sachgemäße Auslegung erforderlich

Erfolgsbeispiel

Quelle