Das Projekt "CO2-Kältekreislauf zur Anwendung im Temperaturbereich unter -50°C - SOLID-C-O-O-L" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität Dresden, Institut für Energietechnik, Bitzer-Stiftungsprofessur für Kälte-, Kryo- und Kompressorentechnik durchgeführt. Zum 01.01.2015 ist die neue EU-F-Gase Verordnung in Kraft getreten. Ziel ist es, fluorierte Kältemittel mit hohem Treibhauspotential schrittweise aus dem Markt zu drängen. Für Temperaturen oberhalb -50°C stehen bereits synthetische und natürliche Ersatzkältemittel zur Verfügung. Für Temperaturen unterhalb -50°C steht als Sicherheitskältemittel nur R23 mit hohem Treibhauspotential zur Verfügung. Kohlendioxid (CO2) ist ein häufig verwendetes Kältemittel für Kälteanwendungen bis -40°C. Es scheidet bisher für den Temperaturbereich deutlich unter -50°C aus aufgrund des Tripelpunktes bei ca. -56°C. Die Unterschreitung des Tripelpunktes in CO2-Anlagen wird bislang vermieden, da festes CO2 in einem kontinuierlich arbeitenden, geschlossenen Kreislauf als Risiko angesehen wird. Komponenten könnten durch festes CO2 Verblockungen bilden, die den störungsfreien Betrieb erheblich einschränken würden und sogar zum Anlagenausfall führen könnten. Experimentelle Vorversuche zeigen jedoch, dass der Betrieb eines CO2-Kreislaufs unter gewissen Voraussetzungen auch unterhalb des Tripelpunkts möglich ist. Das hierzu angestrebte Verfahren wurde durch die Antragsteller zum Patent angemeldet. Berechnungen haben zudem prognostiziert, dass im Vergleich zum aktuellen Stand der Technik ein energetisch effizienterer Betrieb unter Ausnutzung aller Aggregatzustände des CO2 (gas, flüssig, fest) möglich erscheint. Die Umweltbilanz gegenüber R23 als Kältemittel ist signifikant besser. Auf Basis der angemeldeten Patentideen sollen zunächst weitere Vorversuche durchgeführt werden, deren Erkenntnisse dann in den Bau eines Demonstrators einfließen. Dieser Demonstrator soll einen stabilen, energieeffizienten und umweltschonenden Betrieb auch unterhalb des Tripelpunkts nachweisen. Das Arbeitsprogramm umfasst zunächst theoretische Optimierungen der zugrundeliegenden Vorgänge im Kreislauf und zugehörige Vorversuche zur Validierung. Die Erkenntnisse fließen anschließend in den Bau einer Demonstratoranlage ein.