Durchbruch bei Stromgewinnung aus allgegenwärtiger Abwärme

Thermoelektrische Technologien sollen aufgrund neuer Erkenntnisse vor einem gewaltigen Effizienzsprung stehen. Das soll so weit gehen, dass entsprechende Module bald in sehr viel mehr Bereichen eingesetzt werden können und dort dafür sorgen, dass aus überflüssiger Abwärme immer wieder ein guter Teil der Energie nutzbar zurückgewonnen wird. Bisher hatten entsprechende Technologien immer mit dem Problem zu kämpfen, dass sie nicht besonders preiswert herstellbar und wenig flexibel waren, sowie nur bei hohen Temperaturunterschieden gut funktionierten. Sollte ein neues Verfahren, das nun von einem Forscherteam präsentiert wurde, zügig zur Marktreife gelangen, könnte es hier einen enormen Sprung geben, da alle drei Felder angegangen werden könnten.

Die neu entwickelten Systeme arbeiten auf Grundlage der thermoelektrischen Konversion, bei der Wärme in Elektrizität und andersherum umgewandelt werden kann. Das Verfahren gilt als besonders gut in Bereichen nutzbar, in denen Temperaturen unter 150 Grad Celsius genutzt werden sollen, um Strom zu generieren. Es gab allerdings noch keine besonders guten Lösungen, wie man entsprechende Module bauen könnte, um sie in breiten Bereichen einsetzbar zu machen. Und die wenigen vorhandenen Produkte beschränkten sich aufgrund hoher Preise auf wenige Nischenanwendungen.

Strom an allen Wärmequellen gewinnen

Die neuen FlexTEG-Systeme beruhen hingegen auf einem Silizium-Layer der auf einem flexiblen Substrat schon bei relativ niedrigen Temperaturen anfängt, Strom zu produzieren. Mit ihnen kann so in diversen Umgebungen die Abwärme genutzt werden, um wieder elektrische Energie zurückzugewinnen. Und die nötigen Produktions-Techniken unterscheiden sich nicht wesentlich von anderen Halbleiter-Verfahren, so dass sich entsprechende Module letztlich sehr billig anfertigen lassen.

Die so hervorgebrachte Leistung könnte beispielsweise eingesetzt werden, um kleine, unabhängige Sensor-Systeme zu entwickeln, die etwa an Industrieanlagen angebracht sind und ihre Daten an eine Zentrale funken. Je nachdem, wie billig die Massenfertigung letztlich wird, könnte auch eine Stromrückgewinnung an den Abwärme-Systemen elektronischer Geräte erfolgen, was die Energieeffizienz steigen ließe. Forschung, Thermoelektrik, FlexTEG Osaka University