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Donnerstag, 15 September 2022 14:16

Das Zukunftspotential der Thermoelektrik

Messgeräte für die Thermoelektrik Messgeräte für die Thermoelektrik pixabay

Aktuell findet in Europa eine grundlegende Umstellung der Energieversorgung statt. Die Nutzung von fossilen und nuklearen Brennstoffen soll sich hin zu der Nutzung von erneuerbaren Energien entwickeln.

Der Bereich der Thermoelektrik bietet in diesem Zusammenhang, besonders in Hinsicht auf die Energieeffizienz, hochgradig individualisierbare und leicht umsetzbare Lösungen. Zum Beispiel in Form innovativer Messgeräte für die Thermoelektrik.

 

Die Thermoelektrik sorgt generell dafür, dass eine Umwandlung von Wärmeenergie in elektrische Energie möglich ist. Daneben kann elektrische Energie außerdem zu Zwecken der Temperierung genutzt werden. Besonders für die Industrie entstehen so nicht zu vernachlässigende Potentiale – vor allem hinsichtlich des Umweltschutzes und der Schonung von Ressourcen.

Geht es allerdings um die technische Umsetzung, müssen aktuell noch immer große Herausforderungen in dem Bereich der Thermoelektrik gemeistert werden. Heutzutage lassen sich mithilfe der Energieumwandlung nämlich noch immer nur Wirkungsgrade zwischen zwei und sieben Prozent realisieren – abhängig von der jeweiligen Systemintegration, dem genutzten Material, dem Temperaturbereich und der Temperaturdifferenz.

Aus diesem Grund ist die Thermoelektrik oft nur bei Nischenanwendungen zu finden – dies soll sich in Zukunft jedoch ändern. Welches Potential in der Thermoelektrik für die Zukunft im Detail steckt, erklärt der folgende Beitrag.

Industrie: Breitete Anwendung der Thermoelektrik

Generell lässt sich beobachten, dass Anwendungen aus dem Bereich der Thermoelektrik durchaus auf dem Vormarsch sind. Beispielsweise sorgen sie als Thermoelemente oder Peltierelemente für eine effiziente Kühlung oder sie werden in Form von Temperatursensoren in unterschiedlichen Anwendungen eingesetzt. Ein besonders hohes Potential geht jedoch ebenfalls von der Wärmeverstromung aus, die sich verschiedenen Modulen, thermoelektrischen Materialien und Generatoren bedient.

Dennoch muss in diesem Zusammenhang festgehalten werden, dass sich mit dieser Art der Energieumwandlung heute erst recht geringe Wirkungsgrade erzielen lassen. Daneben stellt für zahlreiche Ingenieure und Techniker die Thermoelektrik noch immer ein eher unbekanntes physikalisches Phänomen dar.

Im Zuge von unterschiedlichen Forschungsprojekten in diesem Bereich wird aktuell das Ziel verfolgt, ein umfassendes Netzwerk aus Industrie und Wissenschaft für die Thermoelektrik zu etablieren, sodass die Entwicklung von bedarfsgerechten Anwendungen zukünftig effektiv vorangetrieben werden kann.

Es ist schließlich nicht zu vernachlässigen, dass mit den Effekten der Thermoelektrik für attraktive Innovationen ein überaus großes Potential einhergeht. Mithilfe der Thermoelektrik lassen sich Prozesse gleich wesentlich umweltfreundlicher gestalten, Ressourcen schonen und die Industrie 4.0 somit maßgeblich vorantreiben.

Die zukünftigen Entwicklungsaussichten der Thermoelektrik

Die Experten aus diesem Bereich wünschen sich selbstverständlich, dass sich schon in zehn Jahren wesentlich mehr Komponenten in der Industrie finden lassen, welche auf thermoelektrische Funktionen zurückgreifen. Auf diese Weise würden mehr technische Optionen geschaffen werden, besonders, was die Entwicklung von autarken Energiequellen betrifft. Diese sind wiederum von großer Bedeutung für den Fortschritt in der Industrie 4.0.

Nicht zu vernachlässigen ist außerdem, dass mithilfe von thermoelektrischen Effekten auch eine Optimierung hinsichtlich der Leistungsfähigkeit von Sensoren möglich ist. Es könnte zum Beispiel als großer Erfolg gewertet werden, wenn Hochtemperatur-Thermoelemente aus dem innovativen Material Borcabid in Zukunft den Marktstandard darstellen würden.

Daneben würden sich auch große Einsparungen im Bereich des Energieverbrauchs bei der Klimatisierung von Fabriken, Büros, Fahrzeugen und Wohnungen erreichen lassen, wenn man sich dabei den Vorteilen der Thermoelektrik bedienen würde.