Über 600 Experten aus rund 40 Ländern trafen sich vom 26. bis 30. Juli 2009 in Freiburg zur mit Abstand größten Thermoelektrik-Tagung aller Zeiten. Die 28th International / 7th European Conference on Thermoelectrics lieferte wichtige Ergebnisse z. B. dazu, wie sich thermoelektrische Generatoren weiter verbessern lassen. Der Weg in die breite Anwendung zum Abwärme-Recycling ist für die Thermoelektrik klar vorgezeichnet, berichtet das Fraunhofer-Institut für Physikalische Messtechnik IPM in einer Pressemitteilung.
Der baden-württembergische Wirtschaftsminister Ernst Pfister hat in seiner Rede zur Tagungseröffnung besonders den wirtschaftlichen und ökologischen Nutzen der Thermoelektrik hervorgehoben. Vor dem Hintergrund, dass mehr als 60 Prozent der insgesamt verbrauchten fossilen Primärenergie ungenutzt als Abwärme verloren gehen, sagte Pfister in Freiburg. “Neue Technologien, die es ermöglichen, den ungenutzten Wärmeanteil zumindest teilweise zu verwerten, sind dringend gefragt.” Dabei könne die Thermoelektrik als eine der aussichtsreichsten Technologien für die direkte Umwandlung von Wärme in Strom einen großen Beitrag zum effizienteren Energieumgang leisten.

Neue Auto-Klimaanlagen, mehr Treibstoffeffizienz
Tagungs-Highlights waren die Verbesserung der Materialeffizienz und das Recycling von tellurhaltigen und damit sehr teuren Materialien. Für die Herstellung thermoelektrischer Module, aber auch für die Serienproduktion thermoelektrischer Anwendungen rückt das so genannte Spark-Plasma-Sintern immer mehr in den Mittelpunkt, eine dem Heißpressen verwandte Methode zur Kurzzeitsinterung. Im Kampf gegen den Klimawandel leistet nicht nur der verringerte Treibstoffverbrauch seinen Beitrag. Auch die Vermeidung von FCKW in der Auto-Klimaanlage ist eine wertvolle Hilfe. Kleine thermoelektrische Kühlsysteme, die nur die Insassen, nicht aber das ganze Fahrzeuginnere kühlen, könnten die klassische Klimaanlage ersetzen, so das IPM.
Die Automobilindustrie prognostiziert anhand von Fahrzeug-Tests mit Thermogeneratoren, dass effiziente Thermogeneratoren in Verbindung mit technisch ausgefeiltem Energiemanagement die Treibstoffeffizienz um etwa fünf bis sieben Prozent steigern können. Diesel- und Benzinmotoren stellen dabei unterschiedliche Ansprüche ans Abwärme-Recycling. Das muss bei der Optimierung der jeweiligen Parameter wie z. B. der Kompression oder der Abgastemperatur berücksichtigt werden. Ein Glanzstück der begleitenden Ausstellung war ein vom Berliner Unternehmen IAV ausgestellter Auto-Prototyp mit thermoelektrischem Generator zur Abwärmenutzung. Die Freiburger Firma Micropelt, eine Ausgründung einer Entwicklung von Fraunhofer IPM, zeigte fertige Produkte für Kühlanwendungen und für die energieautarke Sensorik. Die Gewinnung winziger Energiemengen für energieautarke Sensoren – z. B. zur Überwachung sicherheitsrelevanter Teile wie Flugzeughüllen – ist neben der Abwärmenutzung die zweite große Anwendung der Thermoelektrik.

Zukunft der Thermoelektrik
Die Entwicklung von thermoelektrischen Materialen machte in den vergangenen Jahren enorme Fortschritte, sodass schon in wenigen Jahren mit einer breiten Anwendung dieser Technologie zu rechnen ist. Die Steigerung der Energieeffizienz ist ein globales Thema. Und die Thermoelektrik wird ihren Teil dazu beitragen, betont das IPM. Das Fraunhofer IPM plant mit Unterstützung des Landes die Gründung eines Forschungsverbundes “Thermoelektrik Baden-Württemberg”. Dieser Verbund soll die Entwicklung von Materialien, Modulen und Systemen weiter beschleunigen und den Standort Deutschland und besonders Baden-Württemberg weiter stärken. “Schon jetzt ist Freiburg in der Thermoelektrikwelt eine feste Größe”, sagt Harald Böttner, Chairman der internationalen Konferenz ICT2009 in Freiburg. “Wir bekommen sehr große Zustimmung von allen Seiten. Auch die Politik will uns auf unserem Weg unterstützen.” Dazu gehört unter anderem der Bau eines Kompetenzzentrums Thermoelektrik auf dem Gelände von Fraunhofer IPM. Die Freiburger Thermoelektrik kann daher mit großen Erwartungen und viel Motivation in die Zukunft blicken.”

08.08.2009 | Quelle: Fraunhofer IPM | solarserver.de © EEM Energy & Environment Media GmbH