SolarChill (solarbetriebener Impfstoffkühler)

Fallstudie

SolarChill (Solarbetriebener Impfstoffkühler)

Weltweiter Durchbruch für solarbetriebene Impfstoffkühler durch die internationale SolarChill-Partnerschaft

Solarbetriebene Impfstoffkühler sind eine der sich am schnellsten entwickelnden Technologien innerhalb der Kühlkette. Ein Joint Venture zwischen dem Danish Technological Institute, Secop (damals Danfoss Compressors) und Vestfrost Solutions hat zu einem weltweiten technologischen Durchbruch bei der Lagerung von Impfstoffen in Gebieten ohne regelmäßige Stromversorgung geführt.

Als das Dänische Technologieinstitut 1999 zum ersten Mal finanzielle Unterstützung bei der dänischen Energieagentur beantragte, konnte niemand diese Art von weltweitem Durchbruch vorhersehen. Die Idee des Projekts bestand darin, Impfstoffkühler zu entwickeln, bei denen Sonnenkollektoren die Kältekompressoren direkt mit Energie versorgen. Bis dahin waren solarbetriebene Impfstoffkühler mit Bleibatterien ausgestattet, um die Verdichter zu beteiben und so die Kühlung zu jeder Zeit zu ermöglichen. Diese Lösung war problematisch, da die Lebensdauer der Batterien aufgrund der immensen Entladung sehr kurz war. Dies hatte zur Folge, dass die Batterien häufig gewechselt werden mussten. Außerdem waren die Batterien ein potenzielles Diebstahlsobjekt. Darüber hinaus gab es Umweltprobleme durch den Batterieabfall.

Die Grundidee war, die Batterien durch Eisspeicher zu ersetzen. Dies war auch eine Möglichkeit, das Problem der mit Flüssiggas oder Kerosin betriebenen Absorptionskühlschränke in der Industrie zu lösen. Diese Lösungen sind nicht nur ineffizient, sondern benötigen auch regelmäßig Treibstoff. Außerdem ließ diese Technologie eine optimale Temperaturkontrolle vermissen, so dass oft große Mengen an Impfstoff zerstört wurden und entsorgt werden mussten.

Während des Projekts wurde deutlich, dass der Energiegehalt von Eisspeichern relativ gesehen größer ist als der von Bleibatterien. Diese Beobachtung lieferte weitere Anregungen für die Entwicklungsarbeit.

Aufbau einer innovativen Technologie durch die SolarChill-Partnerschaft

Nachdem die ersten Prototypen gebaut und getestet worden waren, nahm das Dänische Technologieinstitut Kontakt mit Schlüsselpersonen internationaler Organisationen auf, und 2001 fand in Frankfurt eine Konferenz statt. Hier gründeten WHO, Unicef, UNEP, GIZ, PATH, Greenpeace und das Danish Technological Institute die internationale "SolarChill Partnership". Wenig später traten Secop und Vestfrost Solutions als Industriepartner bei.

Secop entwickelte einen neuen Gleichstromverdichter mit "Softstart" (BD35K), der das umweltfreundliche, natürliche Kältemittel R600a verwendet.

Dieser innovative Verdichter kann starten und laufen, wenn er direkt an die Leitungen der Solarzellen angeschlossen wird. Vestfrost Solutions stellte 10 Impfstoffkühlschränke her, die über das Unicef-Lager in Kopenhagen und an Feldversuche in Indonesien und Senegal verteilt wurden. Die amerikanische Hilfsorganisation PATH überwachte die Tests und die Ergebnisse waren so erfolgreich, dass alle Partner beschlossen, weiter an dem Konzept zu arbeiten.

WHO-Spezifikationen und Anforderungen

Die WHO legte die Anforderungen für "Direct Drive Vaccine Coolers" fest und das Danish Technological Institute wurde als Testlabor zugelassen. Der Vestfrost SolarChill Impfstoffkühlschrank mit dem Secop Solar-Verdichter war das erste Gerät, das von der WHO getestet und zugelassen wurde. Seitdem hat Vestfrost Solutions eine beträchtliche Anzahl von Kühlschränken für Impfstoffprogramme in der ganzen Welt geliefert.

Große Zufriedenheit mit der Entwicklung bei Secop

Bei Secop in Flensburg, Deutschland, ist man mit der Entwicklung sehr zufrieden. "Es läuft sehr gut mit der Produktion und dem Verkauf des Solarverdichters. Das hängt natürlich auch damit zusammen, dass unser Verdichter in allen WHO-zugelassenen Produkten vertreten ist", sagt John Svane Christensen, Application Manager für DC-Powered Cooling bei Secop:

Secop gibt die Zahl der Verkäufe nicht bekannt, macht aber keinen Hehl daraus, dass sie einen enormen Umsatzanstieg zu verzeichnen haben. Derzeit entwickelt Secop, das seit mehr als 60 Jahren Standards in der fortschrittlichen Verdichtertechnologie setzt, ein Upgrade des Solarverdichters, um die Effizienz auf ein noch höheres Niveau zu bringen. Gregory W. Kiluva, technischer Spezialist von UNICEF, freut sich darauf und fügt hinzu:

"Wir sind sehr zufrieden mit den Ergebnissen des Solar Direct Drive, der in Immunisierungsprogrammen in schwer zugänglichen Gebieten des Landes eingeführt und umgesetzt wurde. Dies ist eine der am schnellsten wachsenden Technologien in der Kühlkette für Impfstoffe. Die Technologie ist zuverlässiger als die batteriebetriebenen Solarsysteme und die bisher verwendete Absorptionstechnologie. Darüber hinaus verringert die Technologie den Verlust von Impfstoffen ganz erheblich. Erwähnenswert ist auch die enorme Wirkung dieser Technologie, denn sie erspart der Atmosphäre die schädlichen Auswirkungen von Blei und die große Menge an CO_2, die bei der Verbrennung fossiler Brennstoffe für den Antrieb des Absorptionssystems entsteht."

Neue Märkte für solarbetriebene Kühlung entstehen

Das Dänische Technologische Institut testet weiterhin Impfstoffkühler nach den von der WHO festgelegten Anforderungen. Jedes Jahr werden vier bis fünf Tests durchgeführt. Genauso wichtig ist die Tatsache, dass das Wissen von SolarChill in andere Bereiche einfließt.

Das Dänische Technologieinstitut, Secop und Vestfrost Solutions sehen, wie Haushalte und verschiedene Gewerbebetriebe von der Technologie profitieren können. Mit dem rasanten Preisverfall von Solarmodulen in Kombination mit immer leistungsfähigeren Verdichtern ist es nur eine Frage der Zeit, bis wir einen neuen florierenden Markt für SolarChill und solarbetriebene Kühlung erleben, der sich nicht nur auf Impfprogramme konzentriert.

Projekt-Partner

www.solarchill.org

Quelle: HVAC Magasinet, 02/2016, Dänemark www.techmedia.dk