Thekla - ThermoElektrische Kühlwand mit Aktiver Speicherung

Die thermisch aktivierte Stellwand ist eine Entwicklung im Bereich des „Personalized Environment“. Darunter sind dezentrale Geräte mit Heiz- und Kühlfunktion zu verstehen, die lokal am Aufenthaltsort für thermischen Komfort sorgen und von jeder Person für sich individuell gesteuert werden können.

Thekla – thermoelektrische Kühlwand mit aktiver Speicherung – ist eine prototypische Entwicklung, bei der eine mobile Stellwand, die flexibel am Arbeitsplatz aufgestellt werden kann, mit Peltier-Elementen zur Kühlung ausgestattet wird. Die kalte Fläche erhöht den Wärmeverlust des Körpers einer Person an die Umgebung. Dies wird in einer warmen Umgebung, z.B. in einem überhitzten Büro im Sommer, als äußerst angenehm empfunden. Die bei der thermoelektrischen Kühlung entstehende Abwärme wird in einem rückseitig angebrachten Phasenwechsel-Material (engl.: Phase Change Material – PCM) gespeichert, das über Nacht passiv oder aktiv regeneriert werden kann. Der Prozess kann jederzeit zur individuellen Heizung umgekehrt werden.

Ein erster Prototyp (Thekla 1) mit Peltier-Elementen zeigte bereits das gewünschte verringerte Wärmeempfinden der Testpersonen. Damit konnte die Wirksamkeit des Ansatzes nachgewiesen werden. Ein zweiter Prototyp (Thekla 2) mit integriertem Wärmekreislauf und -Speicher wurde zur thermodynamischen Untersuchung und Auslegung des Systems eingesetzt.

Auf Basis dieser Erfahrungen und Daten wurden 2018 zwei finale Prototypen (Thekla 3) mit PCM zur Verwendung in Nutzerstudien aufgebaut. Die thermisch aktive Fläche ist dabei in drei Zonen unterteilt, die voneinander unabhängig über eine App gesteuert werden können. Umfangreiche Sensorik in den Stellwänden ermöglicht eine genaue Protokollierung der Umgebungs- und Betriebsbedingungen und liefert die notwendigen Daten für die finale Bewertung der Gesamtenergiebilanz. Das Nutzerverhalten während des Betriebs wird aufgezeichnet und thermisches Empfinden und thermischer Komfort werden als wichtiges Nutzerfeedback kontinuierlich abgefragt.

Die analytische und simulationsbasierte Betrachtung der Energiebilanz des Systems bildet zusammen mit den Ergebnissen aus dem Probandenbetrieb die Grundlage der finalen Bewertung des Ansatzes. Die Bewertung wird voraussichtlich 2019 fertiggestellt.