Strom aus Abwärme – Freiburg ist Vorreiter in der Thermoelektrik

Gastgeber ist das Freiburger Fraunhofer-Institut für Physikalische Messtechnik IPM, an dem Deutschlands größte Thermoelektrik-Arbeitsgruppe die Entwicklung zum effizienten und alltagstauglichen Abwärme-Recycling weiter vorantreibt.

Im Vergleich zur Solarenergie ist die Thermoelektrik in der breiten Öffentlichkeit noch weitgehend unbekannt. Experten aus Forschung und Industrie wissen jedoch: Die Nutzung von Abwärme durch thermoelektrische Energiewandler birgt große Potenziale für Wirtschaft und Umwelt. Wenn es gelingen würde, die ungenutzte und im Übermaß anfallende Abwärme für die Umwandlung in elektrischen Strom nutzbar zu machen, so ließen sich nicht nur großtechnische Prozesse optimieren, sondern auch der Wirkungsgrad eines Automotors deutlich erhöhen. Die Abwärme wäre damit der weltweit größte Energiemarkt.

Stichwort: Abwärme-Recycling
In Zeiten immer knapper werdender Rohstoffe ist Energiesparen angesagt. Viele technische Prozesse nutzen die eingesetzte Energie jedoch zu weniger als einem Drittel. Das gilt insbesondere für Automobile: Dort verpuffen zwei Drittel des Kraftstoffs ungenutzt als Wärme. Etwa 30 Prozent gehen über den Motorblock und andere Bauteile verloren, weitere 30 bis 35 Prozent im Abgas. In Freiburg treffen sich nun über 500 Experten aus Industrie und Wissenschaft, um über das Ernten der ungenutzten Abwärme von Autos, Maschinen und Kraftwerken mit Hilfe der Thermoelektrik zu diskutieren. Das sich das lohnt, steht außer Frage: Rüstet man z. B. alle der rund 50 Millionen Fahrzeuge in Deutschland mit einem Thermoelektrischen Generator (TEG) zur Nutzung der Abwärme aus, so ließe sich die CO2-Bilanz Deutschlands durch die Treibstoffeinsparungen um einige Millionen Tonnen jährlich senken. Das entspricht einer Energieersparnis von 10 Milliarden Kilowattstunden pro Jahr und damit der Menge, die ein Kernkraftwerk pro Jahr bereitstellt.
Thermoelektrische Generatoren
Thermoelektrische Generatoren (TEGs) verwandeln Wärme in elektrische Energie, indem sie ein Temperaturgefälle nutzen. Je größer die Temperaturunterschiede, desto mehr Strom können sie produzieren. „Beim Auto beträgt der Temperaturunterschied zwischen Abgasrohr und Kühlflüssigkeitsleitung bis zu mehreren Hundert Grad Celsius“, sagt Harald Böttner, Leiter der Abteilung Thermoelektrische Systeme am Fraunhofer IPM. Diesen großen Unterschied nutzen TEGs aus: Durch den Wärmefluss zwischen den heißen Abgasen und der kalten Seite an einer Kühlleitung getrieben, wandern elektrische Ladungsträger – und es fließt Strom. „TEGs könnten einen beträchtlichen Anteil des Strombedarfs im Auto decken und senken nach Angaben der Kfz-Industrie den Spritverbrauch um fünf bis sieben Prozent“, sagt Böttner.
Hintergrund: Tagung – ICT2009/ECT2009
Vom 27. bis 30. Juli 2009 findet im Freiburger Konzerthaus die 28th International Conference on Thermo¬electrics zusammen mit der 7th European Conference on Thermoelectrics statt. Über 500 Experten aus rund 40 Ländern diskutieren über aktuelle Forschungen und den Stand der Anwendung.

Die Konferenz wird am 27. Juli vom baden-württembergischen Wirtschaftsminister Pfister eröffnet. Hierzu sowie dem anschließenden Presserundgang sind Interessierte herzlich eingeladen (siehe gesonderten Veranstaltungshinweis). http://www.ict2009.its.org

Hintergrund: Green City – Freiburg
Mit ihrer Umweltpolitik und einem klaren Bekenntnis zu erneuerbaren Energiequellen hat sich Freiburg als Green City weltweit einen Namen gemacht. Der Veranstalter der Thermoelektrik-Tagung ICT2009 stieß daher bei der Stadt Freiburg auf Begeisterung. Das Ergebnis war eine vorbildliche Unterstützung durch Stadt und FWTM (Freiburg Wirtschaft Touristik und Messe GmbH & Co. KG). http://www.fwtm.freiburg.de
Hintergrund: Veranstalter – Fraunhofer IPM
Das Fraunhofer-Institut für Physikalische Messtechnik IPM entwickelt und realisiert schlüsselfertige optische Sensor- und Belichtungssysteme. Auf dem Gebiet der Thermoelektrik ist das Institut führend in der Material-forschung, der Simulation und dem Aufbau von Systemen. In der Dünnschichttechnik arbeitet Fraunhofer IPM an Materialien, Herstellungsprozessen und Systemen, ein weiteres Betätigungsfeld ist die Halbleiter-Gassensorik. http://www.ipm.fraunhofer.de
Ihr Ansprechpartner:
Dr. Harald Böttner
Abteilungsleiter Thermoelektrische Systeme
Telefon +49 761 8857-121
harald.boettner@ipm.fraunhofer.de