Abwärme zu Strom

BSST und General Motors wollen mit neuen thermoelektrischen Generatoren die Kraftstoffeffizienz in Autos um bis zu fünf Prozent erhöhen.

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Autos gelten nicht wenigen Menschen wegen ihrer treibhauswirksamen CO2-Emissionen als eines der großen Übel der Gegenwart. Ärgerlich ist aber auch, dass sie dabei auch Energie verschwenden: Rund zwei Drittel der Energie aus dem Kraftstoff geht als Abwärme verloren. Neue thermoelektrische Generatoren sollen diese Wärme in Strom umwandeln und so die Kraftstoffeffizienz um immerhin fünf Prozent verbessern, berichtet Technology Review in seiner Online-Ausgabe.

In einem Thermoelement beginnt aufgrund des Seebeckeffekts ein Strom zu fließen, wenn an zwei Kontakten zwischen zwei verschiedenen Materialien ein Temperaturunterschied besteht. Bislang waren Thermoelemente jedoch für den Einsatz in Autos zu teuer – und ihrerseits nicht besonders effizient. Forschungsgruppen der kalifornischen Firma BSST sowie von General Motors (GM) wollen nun unabhängig voneinander der Idee mit neuen Materialien zum Durchbruch verhelfen. BSST will seinen Prototyp noch in diesem Sommer in BMW- und Ford-Modellen testen, GM in einem Chevrolet-SUV.

Das bislang häufig eingesetzte Bismut-Tellurid enthält das teure Halbmetall Tellur und funktioniert nur bis 250 Grad Celsius – die Hälfte von dem, was thermoelektrische Generatoren in Autos aushalten sollten. Mit einer Mischung aus den Metallen Hafnium und Zirconium konnte BSST nun den Wirkungsgrad eines solchen Generators um 40 Prozent verbessern.

Die GM-Forscher verwenden hingegen eine neue Klasse von thermoelektrischen Materialien, die so genannten Skutterudite. Diese Minerale sind billiger als Tellur und temperaturbeständiger. Nach Modellrechnungen von GM könnte ein damit hergestellter thermoelektrischer Generator eine Leistung von 350 Watt erzielen. Die Kraftstoffeffizienz würde sich dadurch um drei Prozent erhöhen.

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(bsc)