GRIFA-Thermochemisches Flüssigkeitssystem zur Klimaregelung in Gewächshäusern

Das GRIFA-System ist eine thermochemische, auf Flüssigkeiten basierende Technologie zur Feuchtigkeits- und Temperaturregelung in Gewächshäusern, bei der hygroskopische Salzlösungen wie Magnesiumchlorid und Natriumhydroxid zum Einsatz kommen. Es entfeuchtet und heizt Gewächshäuser, indem es Feuchtigkeit aufnimmt und latente Wärme abgibt, wodurch die Abhängigkeit von externer Heizung verringert wird. Das System arbeitet in zwei Phasen: Absorption im Gewächshaus und Regeneration im Außenbereich unter Verwendung von Niedertemperatur-Wärmequellen wie Solarthermie-Kollektoren oder Abwärme. In einem 600 m² großen Gewächshaus in der Nähe von Zürich werden Orchideen auf Tischen gezüchtet. Die Energieeinsparungen betragen über 50 %, wenn die Regenerationsenergie nicht berücksichtigt wird, und rund 35 %, wenn sie einbezogen wird. Das System nutzt einen Gegenstromabsorber mit einer Füllkörperkonstruktion aus korrosionsbeständigem Polypropylen oder PVC, arbeitet unter leichtem Unterdruck und führt die thermochemische Flüssigkeit (TCF) über Pumpen und Wärmetauscher zurück. Konzentration und Temperatur werden überwacht, um Luftfeuchtigkeit und Lufttemperatur zu regeln. Die Regeneration erfolgt in einem Desorber, wo verdünntes TCF erhitzt wird, um Wasserdampf freizusetzen, der abgelassen wird. Der Prozess ist chargenbasiert, wobei die Lagerung für konzentriertes und verdünntes TCF getrennt ist, um eine Vermischung zu verhindern – dies erfordert etwa 175 Liter pro m² Gewächshausfläche. Für die Trocknung von Lebensmitteln wird ein separates TCF-System mit Natriumhydroxid verwendet, das hygroskopischer ist als Magnesiumchlorid. Die durch CO₂ verursachte Karbonatausfällung wird durch die Luftumwälzung in einem geschlossenen Kreislauf minimiert. Ein stufenweiser Konzentrationsansatz verbessert die Effizienz und reduziert den Speicherbedarf. Die Technologie ermöglicht eine vollständige Entkopplung des Wärmeenergieverbrauchs vom Trocknungsprozess, wodurch erneuerbare Energie oder Abwärme genutzt werden kann. Der spezifische Energieverbrauch ist geringer als bei herkömmlichen Kompressionsentfeuchtern, insbesondere wenn bei der Regeneration sonst ungenutzte Wärme verwendet wird. Entwickelt und getestet an der Zürcher Hochschule für Angewandte Wissenschaften unter der Leitung von Serena Danesi, mit Unterstützung des Cordy-Projekts und von Horizon Europe finanzierter Initiativen. Das System bietet erhebliche Vorteile hinsichtlich Energieeffizienz und Nachhaltigkeit in landwirtschaftlichen Anwendungen.