Forscher arbeiten an einer umweltfreundlichen Kühlmethode, die wenig Energie verbraucht. Sie nutzen dabei das so genannte Formgedächtnis von Nickel-Titan-Blechen: Werden diese belastet, erhitzen sie sich, bei Entlastung kühlen sie wieder ab.
Ob heimischer Kühlschrank oder Industrie-Kühlhaus – Kühlgeräte sind Stromfresser. Sie verursachen dadurch nicht nur immense Kosten, sondern tragen ihren Teil dazu bei, dass große Mengen Kohlendioxid in die Atmosphäre gelangen. Eine Forschergruppe aus Saarbrücken und Bochum will sich mit Blechen aus Nickel-Titan, kurz „NiTi“ genannt, der Aufgabe stellen, neuartige Kühlmethoden zu entwickeln: Sie sollen weniger Energie verbrauchen als herkömmliche Kühlgeräte und vor allem ohne die heute üblichen klimaschädigenden Kältemittel auskommen.
Kühlschränke kühlen, weil ihrem Inneren Wärme entzogen und diese nach außen abgegeben wird. Um Wärme aus dem Kühlschrank heraus zu transportieren, wollen die Professoren Andreas Schütze und Stefan Seelecke von der Saar-Uni gemeinsam mit Professor Gunther Eggeler und Dr. Jan Frenzel von der Ruhr-Universität Bochum das Formgedächtnis der „NiTi-Legierung“ nutzen: Im Gegensatz zu gewöhnlichen Metallen wie Stahl erwärmt sich ein Nickel-Titan-Blech um bis zu 30 Grad über Umgebungstemperatur, wenn es mechanisch verformt, gebogen oder gezogen wird. Wird diese Wärme an die Umgebung abgegeben, kühlt sich das Blech, wenn es anschließend wieder entlastet wird, um etwa 20 Grad unter Umgebungsniveau ab. Diesen Effekt wollen die Forscher nutzen, um dem Kühlschrankinneren Wärme zu entziehen und diese dann nach außen abzugeben. Derzeit ist die erste Demo-Version noch recht voluminös, weil noch eine größere Kraft nötig ist, um das Blech zu ziehen. Zukünftig wollen die Forscher kleinere Lösungen entwickeln, zum Beispiel mit so genannten Piezo-Aktoren: Diese kleinen Antriebe können große Kräfte auf kleinen Wegen ausüben.
Das Projekt ist Teil des Schwerpunktprogramms „Ferroic Cooling“ 1599 der Deutschen Forschungsgemeinschaft. In der ersten dreijährigen Projektphase sollen zunächst mithilfe eines Modellsystems die einzelnen Abläufe genau erforscht und verschiedene Prozessführungen erprobt werden. In der zweiten Phase des Schwerpunktprogramms soll dann ein erster funktioneller „Kühldemonstrator“ realisiert werden.
Weitere Informationen: Pressemeldung der Uni Saarland www.ferroiccooling.de
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