Forschung, News, zAufi
Schreibe einen Kommentar

Kälte aus Hitze

André Schlott vom Fraunhofer-Institut IFAM in Dresden arbeitet an neuen Wärmetauschern aus metallschäumen und -fasern. Die ersten Prototypen ähneln sichtlich Auto-Kühlern. Foto: Heiko Weckbrodt

André Schlott vom Fraunhofer-Institut IFAM in Dresden arbeitet an neuen Wärmetauschern aus metallschäumen und -fasern. Die ersten Prototypen ähneln sichtlich Auto-Kühlern. Foto: Heiko Weckbrodt

Neue kompakte Kühlgeräte speisen sich aus bisher verplemperter Abwärme

Dresden, 9. September 2016. Warum pusten so viele Fabriken, Haushalte und Autos sinnlos Abwärme in die Umwelt, obgleich sie damit pure Energie verplempern? Dafür gibt es sicher viele Gründe, vor allem aber einen physikalischen: Der Temperatur-Unterschied zwischen Maschine und Außenluft ist so gering, dass er nur mit hohem Aufwand nutz- und wandelbar ist.
Dies wollen Materialforscher vom Dresdner Fraunhofer-Institut IFAM ändern: Sie haben innovative Wärmewandler aus Aluminium-Fasern konstruiert, die selbst kleine Temperaturunterschiede noch effektiv nutzen können, um Kühlgeräte anzutreiben, das Badewasser in einem Wohnhaus zu erwärmen oder Kühlmaschinen in einem Lager anzutreiben.

Dafür bestreuten sie Platten mit feinen Alu-Fasern, auf die sie eine dünne Zeolith-Schicht aufkristallisierten. Dadurch entstanden viele Wirk-Oberflächen für die Wassermoleküle, die für den Wärmeaustausch sorgen. Die Schlüsselrolle spielt hier die Silizium-Alu-Verbindung Zeolith. „Hier wandern die zappelnden Wasserdampfmoleküle in maßgeschneiderte Nanoporen, in denen sie wie in einem Käfig eingesperrt werden“, erklären die Fraunhofer-Ingenieure. „Dort können sie sich nicht mehr bewegen und geben ihre Bewegungsenergie in Form von Wärme an den Zeolith ab, von wo sie über die Aluminium-Faserstruktur weiter an einen Kühlwasserkreislauf geleitet wird.“

Aluminium-Faserstruktur mit aufkristallisiertem Zeolith. Foto: SorTec AG

Aluminium-Faserstruktur mit aufkristallisiertem Zeolith. Foto: SorTec AG

Nur noch halb so groß wie Klassiktechnik

„Abwärme wird zwar schon lange für Kühlzwecke genutzt“, betonte Dr. Olaf Andersen vom IFAM. „Aber bisher waren die Anlagen so groß, dass sie sich fast nur für die Industrie gelohnt haben.“ Die Dresdner haben daher nun zusammen mit Fraunhofer-Kollegen aus Freiburg, der niedersächsischen Firma „Stiebel Eltron“ und der SorTech AG aus Halle Kühlgeräte entwickelt, die Abwärme als Energiequelle nutzen, aber nur noch halb so groß sind wie herkömmliche Geräte dieser Art.

Wärmeübertrager mit aufgelöteten Aluminium-Faserstrukturen. Foto: Fraunhofer-IFAM Dresden

Wärmeübertrager mit aufgelöteten Aluminium-Faserstrukturen. Foto: Fraunhofer-IFAM Dresden

Dabei ist das Gerät erst ein Prototyp, könnte also bis zu Vorserien-Produktion im Jahr 2017 noch verbessert werden. Als nächstes wollen die Partner praxistaugliche Wärmepumpen auf dieser Basis bauen.

Und ein noch interessanterer Markt ist auch schon auf dem Radar: Zusammen mit Unternehmen aus dem Automobilsektor wollen die Dresdner ihre Abwärme-Rückgewinnungstechnologie auch in Autos nutzbar machen. Was genau sie dabei im Auge haben, wollen sie allerdings noch nicht verraten. Bekannt ist aber, dass zum Beispiel die Kühlung der Lithium-Ionen-Batterien in Elektroautos immer noch unbefriedigend gelöst ist.

Autor: Heiko Weckbrodt

Schreibe einen Kommentar

Deine E-Mail-Adresse wird nicht veröffentlicht. Erforderliche Felder sind mit * markiert.