Chefnotiz am Sonntag 20.04.2014

Energieeffizient: Autos nutzen Abwärme.

Abwärme ist mehr als nur ein Nebenprodukt – Abwärme ist eine Ressource mit gewaltigem Potential. Und bleibt viel zu häufig ungenutzt. Mehr als zwei Drittel von Primärenergie – wie Öl und Gas etwa – geht verloren. Weltweit. Das soll sich ändern.
Zwei Formen des Wärme-Recyclings sind prinzipiell denkbar. Zum einen kann man die Wärme direkt nutzen. Die andere Möglichkeit ist, sie in Strom umzuwandeln. Beispielsweise in kleinen Anlagen mit Organic-Rankine-Cycle. Oder mit einem thermoelektrischen Generator, kurz TEG. Besonders die Autoindustrie interessiert sich für diese Technologie. Mit der Wärme von Abgasanlagen kann man schon jetzt die Bordelektronik in einem Kleinlaster betreiben. Ein TEG der neuesten Generation reduziert den Kraftstoffverbrauch um bis zu 7 Prozent. Entsprechend sinkt natürlich der CO2-Ausstoß. Damit kommt der Generator zur rechten Zeit. Denn die EU-Vorgaben für den CO2-Ausstoß werden immer strenger. Der thermoelektrische Generator besticht vor allen Dingen durch seine mechanische Einfachheit. Jedoch ließen Wirkungsgrad und Rentabilität bislang zu wünschen übrig. Daran wird intensiv gearbeitet. Führend in der Erforschung ist das Fraunhofer-Institut für Physikalische Messtechnik IPM in Freiburg. Hier liegt der Fokus auf der Suche nach geeigneten Materialien und einem effizienten Herstellungsverfahren. Dabei hat sich herausgestellt: Mit sogenannten Halb-Heusler-Verbindungen lässt sich der Generator wie gewünscht optimieren. Diese Metalllegierungen bestehen aus weit verbreiteten Rohstoffen, wie zum Beispiel Nickel. Sie sind umweltverträglicher als bisher eingesetzte Materialien. Außerdem verfügen sie über gute thermoelektrische Eigenschaften und halten hohe Temperaturen aus.
So innovativ wie die Idee klingt, ist sie allerdings gar nicht. Sie beruht auf dem sogenannten Seebeck-Effekt, der schon gut 200 Jahre bekannt ist. Dieser Effekt wiederum basiert auf dem Ausnützen von Temperaturunterschieden. Dazu stelle man sich einen nicht komplett geschlossenen Kreis aus einem Material A vor. Die Lücke wird mit einem Material B geschlossen. So ist Material A an zwei Stellen mit Material B verknüpft. Herrschen an den zwei Stellen jeweils unterschiedliche Temperaturen, entsteht elektrische Spannung.

Der Neuauflage des TEG wird eine große Zukunft vorausgesagt. Aktuellen Analysen zufolge werden TEG-Hersteller im Jahr 2023 weltweit 875 Millionen Dollar umsetzen. Gute Nachrichten für Umwelt, Produzenten und Verbraucher also.