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22.07.2026 15:08 Uhr |
Die Adsorptionskältemaschine, die grob vereinfacht Hitze in Kälte verwandelt, ist ein schon über 100 Jahre alter Hut. Sie kommt ohne Verdichter beziehungsweise Kompressor aus, arbeitet folglich leise und war deshalb für die Minibars in Hotelzimmern beliebt. Weil auch eine Gasflamme als Energiequelle für den Kältekreislauf dienen kann, wurden Adsorptionskühlschränke früher in Wohnmobile eingebaut.
Adsorptionskältemaschinen eignen sich grundsätzlich aber auch für andere Zwecke, etwa zur Klimatisierung von Gebäuden. Sie können im Prinzip auch Abwärme nutzen, um Kälte zu erzeugen, doch bisherige Systeme brauchen dazu relativ hohe Temperaturen von mehr als 60 Grad Celsius.
Weil jedoch CMOS-Logikchips keine sonderlich hohen Temperaturen vertragen, arbeiten Wasserkühlungen in Rechenzentren mit Rücklauftemperaturen zwischen nur 30 und bestenfalls 45 Grad Celsius. Das erschwert die Nachnutzung der Abwärme grundsätzlich, etwa auch in Fernwärmenetzen.
Firmen wie Exora wollen Abwärme künftig schon ab etwa 35 Grad Celsius effizient nutzbar machen, und zwar mit Sorptionsmaterialien auf Basis metallorganischer Gerüste beziehungsweise Gerüstverbindungen (Metal-Organic Framework, MOF).
Auf dem OCP Global Summit des Open Compute Project (OCP) stellt Exora-CEO Alexis Van Wesemael den Stand der Technik vor. Bisher läuft demnach ein Prototyp mit 3 Kilowatt, bis 2028 soll eine 100-kW-Einheit in Serie produziert werden. Bis 2030 will die Firma in den Megawatt-Bereich vorstoßen.
Im Vergleich zu herkömmlichen Kältemaschinen soll das in der Entwicklung befindliche Exora-System für dieselbe Kühlleistung nur rund zehn Prozent der elektrischen Leistung benötigen, indem es auch die Energie der Abwärme nutzt.
Der Nobelpreis für Chemie ging 2025 an die Forscher Susumu Kitagawa, Richard Robson und Omar Yaghi für die Entwicklung von metallorganischen Gerüsten. Die Metallionen bilden darin die Eckpfeiler, die durch lange organische Moleküle miteinander verbunden sind. So entstehen Kristalle mit großen Hohlräumen. Welche Substanzen ein MOF einfangen und speichern kann, hängt von seiner jeweiligen Zusammensetzung ab. MOF lassen sich also gezielt an bestimmte Anwendungsfälle anpassen. An MOF forschen auch viele andere Teams.
Mehrere Hersteller liefern Adsorptionskältemaschinen, die beispielsweise das Kühlwasser großer Verbrennungsmotoren oder Fernwärme nutzen. Viele verwenden Zeolithe oder Silikagel (Kieselgel) als Sorptionsmaterial.
(ciw)