Abo
  • Services:

Wenn Chemiker, Physiker, Materialwissenschaftler, Ingenieure, Mathematiker und Informatiker zusammenarbeiten

Dabei geht es vor allem um zwei Klassen von Thermoelektrika. Zum einen sind das keramische Oxide wie etwa Kalzium-Manganat und Kalzium-Kobaltat. Sie halten sehr hohe Temperaturen bis rund 1.000 Grad Celsius aus, sind chemisch stabil, untoxisch und dürften in Zukunft wohl recht preisgünstig herzustellen sein. Allerdings liefern sie weniger Strom als die zweite Klasse von Thermoelektrika, die metallischen Verbindungen.

Stellenmarkt
  1. Robert Bosch GmbH, Stuttgart
  2. CSL Behring GmbH, Marburg, Hattersheim am Main

Zu den interessantesten zählen Kobalt-Verbindungen wie Skutterudit, Silicide genannte Silizium-Metall-Verbindungen, Blei- und Wismuth-haltige Telluride oder sogenannte intermetallische Verbindungen aus verschiedenen Metallen mit ungewöhnlichen Gitterstrukturen. "Die metallischen Thermoelektrika gehören zu den effizientesten", sagt Norby. Sie schmelzen auch nicht so schnell; allerdings neigen sie bei höheren Temperaturen zur Oxidation und korrodieren langsam. Deshalb sind sie nur bis etwa 500 Grad Celsius einsetzbar.

Viele Disziplinen müssen zusammenarbeiten

Bei der Erforschung von Thermoelektrika gibt es einige Herausforderungen. Denn die Entwicklung solcher Materialien ist eine stark interdisziplinäre Arbeit, bei der die Fähigkeiten von Chemikern, Physikern, Materialwissenschaftlern, Ingenieuren, Mathematikern und Informatikern gefragt sind. Mit neuen Rechenverfahren simulieren die Forscher neue Materialien im Computer und überprüfen die Eigenschaften dann in einem Teststand.

"In unserem Labor hier haben wir einen neuen Apparat zur Messung von thermoelektrischen Eigenschaften bei sehr hohen Temperaturen entwickelt", sagt Truls Norby. Das Gerät arbeitet von Raumtemperatur bis über 1.000 Grad Celsius und kann damit praktisch alle interessanten Materialien prüfen. Dabei bestimmen die Wissenschaftler die elektrische und thermische Leitfähigkeit sowie die thermoelektrische Effizienz unter verschiedenen Situationen. Die Wissenschaftler verkaufen ihren Apparat mittlerweile sogar weltweit über eine Ausgründung.

Jahre vor dem Ziel

Die Forscher in Norwegen wollen damit aber auch selbst eine Reihe neuer Materialien untersuchen. Sie können zwar schon ein paar Erfolge vorweisen, doch sie sind noch nicht am Ziel. Die Forscher sind aber optimistisch. "In etwa zehn Jahren ist mit der Rückgewinnung von Energie aus Hochöfen und anderen metallurgischen Verfahren zu rechnen", so Norby.

Sollte die Entwicklung weitergehen, könnten spezielle Thermoelektrika auch in anderen Bereichen zum Einsatz kommen. So setzen etwa Motoren in Kraftfahrzeugen nur ein Zehntel bis ein Drittel des Energiegehalts im Kraftstoff in die Vorwärtsbewegung um. Der Rest verschwindet als Abwärme durch den Auspuff und über die Motorkühlung. Ein paar Prozent zurückgewonnene Energie könnten hier schon einen Unterschied machen. Aufgrund des zusätzlichen Gewichts wird das zunächst vermutlich bei Schiffsmotoren oder Lastkraftwagen der Fall sein. Aber im Prinzip fällt bei Verbrennungsmotoren so viel Abwärme an, dass der Einsatz von Thermoelektrika interessant werden könnte.

Aber auch bei anderen Prozessen, bei denen hohe Temperaturen auftreten, könnte sich Thermoelektrik als hilfreich erweisen: etwa bei der Solarthermie, Blockheizkraftwerken oder Müllverbrennungsanlagen. Bei all diesen Anlagen werden auf konzentriertem Raum große Mengen Energie bei hohen Temperaturen umgesetzt - eigentlich ideale Voraussetzungen für Thermoelektrika. Vielleicht schon in wenigen Jahren werden ganz neue Materialien dann mithelfen, die Energieeffizienz bei wichtigen Prozessen weiter zu steigern.

 Thermoelektrika: Abwärme als Rohstoff
  1.  
  2. 1
  3. 2


Anzeige
Spiele-Angebote
  1. 31,99€
  2. 16,49€
  3. 33,99€

errezz 13. Nov 2016

Mal abgesehen davon, dass das in der Übergangszeit und im Winter die nutzbare Wärme doch...

Flasher 09. Nov 2016

Naja selbst in Autos wird die Abwärme der Kraftstroffverbrennung ja in gewissen Grenzen...

Ludgar 09. Nov 2016

Es gibt auch andere Techniken, die Abwärme nutzen können, z.b. aus Kühlkreisläufen oder...

TobiVH 09. Nov 2016

Ein E Auto mit Thermoelektrischen Eeigenschaften. Lädt sich selbst stärker, wenn man mehr...


Folgen Sie uns
       


Playstation Classic im Vergleichstest - Golem retro_ Spezial

Sonys Mini-Konsole Playstation Classic ist knuffig. In unserem Golem-retro_-Spezial beleuchten wir die Spieleauswahl und Hardware im Detail.

Playstation Classic im Vergleichstest - Golem retro_ Spezial Video aufrufen
Nubia Red Magic Mars im Hands On: Gaming-Smartphone mit Top-Ausstattung für 390 Euro
Nubia Red Magic Mars im Hands On
Gaming-Smartphone mit Top-Ausstattung für 390 Euro

CES 2019 Mit dem Red Magic Mars bringt Nubia ein interessantes und vor allem verhältnismäßig preiswertes Gaming-Smartphone nach Deutschland. Es hat einen Leistungsmodus und Schulter-Sensortasten, die beim Zocken helfen können.
Ein Hands on von Tobias Költzsch

  1. Hypersense-Prototypen ausprobiert Razers Rumpel-Peripherie sorgt für Immersion
  2. ATH-ANC900BT Audio Technica zeigt neuen ANC-Kopfhörer
  3. Smart Clock Lenovo setzt bei Echo-Spot-Variante auf Google Assistant

People Mover: Rollende Kisten ohne Fahrer
People Mover
Rollende Kisten ohne Fahrer

CES 2019 Autonome People Mover sind ein Trend auf den Messeständen der Mobilitätsanbieter in Las Vegas. Neue Sensor-Generationen senken die Kosten und vereinfachen die Fertigung der Shuttlebusse ohne Fahrer.
Ein Bericht von Dirk Kunde

  1. Mobilität Überrollt von Autos
  2. Streaming-Lautsprecher Google Assistant für ältere Sonos-Modelle geplant
  3. Dell Latitude 7400 im Hands on Starkes Business-2-in-1 mit knackigem Preis

Slighter im Hands on: Wenn das Feuerzeug smarter als der Raucher ist
Slighter im Hands on
Wenn das Feuerzeug smarter als der Raucher ist

CES 2019 Mit Slighter könnte ausgerechnet ein Feuerzeug Rauchern beim Aufhören helfen: Ausgehend von den Rauchgewohnheiten erstellt es einen Plan - und gibt nur zu ganz bestimmten Zeiten eine Flamme.
Ein Hands on von Tobias Költzsch

  1. Smart Tab Lenovo zeigt Mischung aus Android-Tablet und Echo Show
  2. Royole Flexpai im Hands on Display top, Software flop
  3. Alienware Area 51m angesehen Aufrüstbares Gaming-Notebook mit frischem Design

    •  /