Neue Pilot-Fertigung für thermoelektrische Module

Die von Fraunhofer IPM entwickelte halbautomatische Pilot-Fertigung für thermoelektrische Hochtemperaturmodule erlaubt deutlich höhere Stückzahlen als bisher – bei gleichbleibend hoher Qualität. Fraunhofer IPM

Thermoelektrische Generatoren können aus Abwärme Strom gewinnen. Integriert man solche Generatoren beispielsweise in den Abgasstrang von Verbrennungsmotoren, so wird ein Teil der sonst ungenutzten Motor-Abwärme in elektrischen Strom umgewandelt.

Dieses »Energy Harvesting« entlastet bei Fahrzeugen die Lichtmaschine, bei Blockheizkraftwerken erhöht es die Effizienz. Auch in energieintensiven Industrien wie z. B. bei der Stahlherstellung kann diese Technologie einen Teil der ansonsten durch Abwärme verlorenen Energie nutzbar zu machen.

Dass das tatsächlich möglich ist, beweisen Fraunhofer IPM sowie andere Forschungseinrichtungen und auch Unternehmen schon seit einigen Jahren durch Demonstratoren. Der Schwerpunkt der Forschungs- und Entwicklungsarbeiten liegt daher inzwischen nicht mehr auf der Technologie selbst, sondern auf deren industrieller Umsetzung.

Fraunhofer IPM hat jetzt eine weltweit einmalige Pilot-Fertigung für thermoelektrische Hochtemperaturmodule entwickelt und in Betrieb genommen. Mit dieser halbautomatisierten Produktionslinie lassen sich bis 600 °C stabile, thermoelektrische Module in größeren Stückzahlen erstmals deutlich kostengünstiger herstellen. In der Folge werden Demonstratoren und Prototypen von Gesamtsystemen ebenfalls deutlich preiswerter. Thermoelektrische Gesamtsysteme zur Abwärmenutzung enthalten oft bis zu einige hundert Module.

Mit dem neuen Fertigungs-Know-how zeigt Fraunhofer IPM Potenzial und Einsatztauglichkeit der Thermoelektrik auf. Gleichzeitig ist die teilautomatisierte Fertigung ein wichtiger Schritt auf dem Weg zum industriellen Einsatz thermoelektrischer Module. Dieser setzt eine Massenfertigung der Module und damit eine Senkung der Stückkosten voraus.

Dank günstigerer Herstellungskosten könnten thermoelektrische Generatoren in naher Zukunft selbst bei kleinen Blockheizkraftwerken die Stromausbeute erhöhen. Solche kleinen BHKW werden heutzutage zur kombinierten Strom-und Wärmeerzeugung in Einzelgebäuden eingesetzt. Ein ähnliches Szenario gilt für den Einsatz in Brennwertthermen.

Im nächsten Schritt will Fraunhofer IPM nun für verschiedene Blockheizkraftwerke jeweils bis zu einige hundert thermoelektrische Module zu einem thermoelektrischen Generator zusammenschalten, mit geeigneten Wärmetauschern verbinden und so die Stromproduktion aus deren Abwärme im kW-Maßstab demonstrieren.

Hintergrund:
Abwärme in Strom umwandeln, daran arbeiten weltweit Forscher mit Hochdruck. Thermoelektrische Generatoren bieten sich fürs »Energy Harvesting« speziell bei Verbrennungsprozessen an. Voraussetzung dafür sind effiziente thermoelektrische Materialien und optimierte Fertigungsprozesse. Fraunhofer IPM beschäftigt sich seit über 20 Jahren mit der Entwicklung thermoelektrischer Materialen und Module. Kürzlich gelang es, den Materialbedarf für ein Modul um die Hälfte zu reduzieren – und das bei gleicher Leistung. Jetzt wurde mit der weltweit ersten halbautomatischen Pilot-Fertigung ein weiterer Meilenstein erreicht.

http://www.ipm.fraunhofer.de

Ansprechpartner für Medien

Holger Kock Fraunhofer-Gesellschaft

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Energie und Elektrotechnik

Dieser Fachbereich umfasst die Erzeugung, Übertragung und Umformung von Energie, die Effizienz von Energieerzeugung, Energieumwandlung, Energietransport und letztlich die Energienutzung.

Der innovations-report bietet Ihnen hierzu interessante Berichte und Artikel, unter anderem zu den Teilbereichen: Windenergie, Brennstoffzellen, Sonnenenergie, Erdwärme, Erdöl, Gas, Atomtechnik, Alternative Energie, Energieeinsparung, Fusionstechnologie, Wasserstofftechnik und Supraleittechnik.

Zurück zur Startseite

Kommentare (0)

Schreib Kommentar

Neueste Beiträge

Herz-Kreislauf-Erkrankungen: Neues Computermodell verbessert Therapie

Mithilfe mathematischer Bildverarbeitung haben Wissenschafter der Forschungskooperation BioTechMed-Graz einen Weg gefunden, digitale Zwillinge von menschlichen Herzen zu erstellen. Die Methode eröffnet völlig neue Möglichkeiten in der klinischen Diagnostik. Obwohl die…

Teamarbeit im Molekül

Chemiker der Universität Jena erschließen Synergieeffekt von Gallium. Sie haben eine Verbindung hergestellt, die durch zwei Gallium-Atome in der Lage ist, die Bindung zwischen Fluor und Kohlenstoff zu spalten. Gemeinsam…

Älteste Karbonate im Sonnensystem

Die Altersdatierung des Flensburg-Meteoriten erfolgte mithilfe der Heidelberger Ionensonde. Ein 2019 in Norddeutschland niedergegangener Meteorit enthält Karbonate, die zu den ältesten im Sonnensystem überhaupt zählen und zugleich einen Nachweis der…

Partner & Förderer

Indem Sie die Website weiterhin nutzen, stimmen Sie der Verwendung von Cookies zu. mehr Informationen

Die Cookie-Einstellungen auf dieser Website sind so eingestellt, dass sie "Cookies zulassen", um Ihnen das bestmögliche Surferlebnis zu bieten. Wenn Sie diese Website weiterhin nutzen, ohne Ihre Cookie-Einstellungen zu ändern, oder wenn Sie unten auf "Akzeptieren" klicken, erklären Sie sich damit einverstanden.

schließen