Metallschäume – neuer Werkstoff für die Wärmeübertragung

Forschung liefert grundlegende Daten für mögliche technische Anwendungen

Offenporige Metallschäume gibt es seit etwa 20 Jahren. Das Material ähnelt Knochengewebe, es ist leicht, mechanisch fest, kann von Flüssigkeiten und Gasen durchströmt werden und verfügt über große innere Oberflächen. Mit diesen Eigenschaften bietet der Werkstoff ideale Voraussetzungen für einen Einsatz in der Klima-, Kälte- und Lufttechnik. Haupthindernis bislang für eine breite technische Anwendung waren Wissenslücken über die thermischen und physikalischen Eigenschaften des Materials. In einem theoretisch-experimentellen Forschungsprojekt wurden jetzt Rechenmethoden und Algorithmen zur Beschreibung der Eigenschaften sowie Kriterien für den möglichen Einsatz in wärmetechnischen Komponenten erarbeitet. Das neue BINE-Projekt-Info „Metallschäume in der Wärmetechnik“ (12/2005) stellt die Ergebnisse vor.

Im Rahmen des Projektes wurden erfolgreich hochwertige Labormuster verschiedener wärmetechnischer Komponenten entwickelt und erprobt, um die praktischen Einsatzmöglichkeiten beurteilen zu können. Metallschäume ermöglichen im Vergleich zu konventionellen Werkstoffen höhere Leistungsdichten und vielseitigere Konstruktionsmöglichkeiten bei kompakter Bauweise. Als besonders aussichtsreiche Einsatzgebiete für Metallschäume kristallisierten sich Wärmeübertrager in Kollektoren und Latentwärmespeichern, Strömungsvergleichmäßiger sowie Rekuperatoren und Kühlelemente für flüssige Fluide heraus.

Als Ergebnis des Projekts stehen jetzt praxistaugliche Werkzeuge für Auslegung und Dimensionierung von Komponenten aus Metallschäumen zur Verfügung. Allerdings wurde auch klar, in welchen Anwendungsbereichen Metallschaumkomponenten keine Vorteile brächten. Die Broschüre „Metallschäume in der Wärmetechnik“ ist kostenfrei beim BINE Informationsdienst des FIZ Karlsruhe erhältlich – telefonisch unter 0228/9 23 79-0