Sie sind hier: HomeThemenSmart PowerEnergy Harvesting

Forschungsprojekt INTEGRAL: Thermoelektrische Materialien der 2. Generation

In Frankreich, Deutschland und den Niederlanden arbeiten Forscher am Ersatz der thermoelektrischen Materialien der ersten Generation, die thermische Verluste zwar direkt in Strom umwandeln, sich jedoch, u.a. wegen seltener und schädlicher Inhaltsstoffe, bislang nicht durchsetzen konnten.

Seebeck-Modul Bildquelle: © Gerardtv, CC BY-SA 3.0

Bild eines thermoelektrischen Seebeck-Moduls der Firma Tecteg

Thermoelektrische Materialien ermöglichen die direkte Umwandlung von Hitze in Strom. Abwärme wird in vielen industriellen Prozessen und thermischen Maschinen auch heute noch nicht wieder verwendet. Das Projekt INTEGRAL will diese ungenutzte Energiequelle durch die Entwicklung sogenannter thermoelektrischer Elemente der zweiten Generation (GEN2 TE) nutzbar machen und die Entwicklungen insbesondere energieintensiven Industrien zur Verfügung stellen.

Forscher haben die zweite Generation thermoelektrischer Materialien in den letzten Jahren mit sogenannten Siliziden, bzw. Heusler-Legierungen weiter entwickelt. Diese Mineralien sind nachhaltig verfügbar und führen zu Preissenkungen, konnten jedoch die Umwandlungseffizienz nicht signifikant steigern.

Silizide sind Verbindungen von Silizium und einem anderen Metall wie Germanium, Magnesium, Mangan oder Zinn, die aufgrund ihrer guten Leitfähigkeit als Halbleiter zum Einsatz kommen. Heusler-Legierungen sind leitfähig, da sie Metalle mit ferromagnetischen Eigenschaften enthalten.

Das Forschungsprojekt INTEGRAL versammelt Forscher und industrielle Nutzer und führt in drei Pilotproduktionslinien in Europa (Poudr’Innov 2.0 in Grenoble (Frankreich), Isabellenhütte in Dillenburg (Deutschland), RGS, Broek op Langedeijk in den Niederlanden) Versuche zur Verbesserung des industriellen Verfahrens mit Technologietransfers aus den Laboren durch.

INTEGRAL wird von er EU-Kommission mit 7 Millionen Euro (Gesamtbudget 8,5 Millionen) unterstützt. Die französische Behörde für Atomenergie und alternative Energie (CEA) koordiniert 13 Projektmitglieder aus 8 Ländern.