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Forschungsstelle
BFE
Projektnummer
101706-152367
Projekttitel
Anwendungspotential der thermoelektrischen Stromerzeugung im Hochtemperaturbereich

Texte zu diesem Projekt
 DeutschFranzösischItalienischEnglisch
Publikationen / Ergebnisse
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Schlussbericht
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Erfasste Texte


KategorieText
Publikationen / Ergebnisse
(Deutsch)
Die Aktivitäten im Bereich der Thermoelektrizität haben weltweit stark zugenommen. Entsprechend sind verschiedene Materialien entdeckt worden, die eine Gütezahl bis ca. ZT = 3 erreichen. In der Praxis brauchbare Materialien mit stark verbesserten Eigenschaften sind leider noch nicht in Sicht und die Fachwelt streitet auch darüber, wie stark und ob thermoelektrische Materialien überhaupt signifikant verbessert werden können.  Neue, effiziente Materialien, die insbesondere im Hochtemperaturbereich gute thermoelektrische Eigenschaften zeigen und zudem langzeitbeständig und relativ preiswert sind, könnten einigen Anwendungen im Bereich der Hochtemperatur-Abwärmenutzung (Metallindustrie) oder Kraft-Wärme-Kopplung zum Durchbruch verhelfen. Dieses Projekt wurde erst kürzlich lanciert und setzt den Fokus auf potenzielle Anwendungen im Hochtemperaturbereich. Eine genaue Modellierung des Thermoelektrischen Generators ermöglicht einen einfachen Vergleich und eine Bewertung verschiedener Anwendungsszenarien. Dank einem analytischen Modellansatz können diverse Anwendungen grob klassifiziert werden. Die detaillierte Beurteilung erfordert jedoch numerische Modellierungsansätze, die wesentlich aufwändiger sind und noch ausgebaut werden müssen.
Zugehörige Dokumente
Schlussbericht
(Deutsch)
Theoretische Abhandlungen über thermoelektrische Materialien mit einer Gütezahl ZT > 1 bis 3 und mehr haben neue und verstärkte Aktivitäten im gesamten Bereich der statischen Energiewandler angeregt.  Neue, effiziente Materialien, die insbesondere im Hochtemperaturbereich (T > 150°C) gute thermoelektrische Eigenschaften zeigen und gleichzeitig langzeitbeständig und preiswert sind, könnten interessante Anwendungen im Bereich der Hochtemperaturnutzung ermöglichen. Verschiedene relevante Szenarien für den Einsatz von thermoelektrischen Generatoren (TEGs) wurden bezüglich ihrer Leistungscharakteristika evaluiert und mit konventionellen Energiekonversionstechnologien verglichen. Abgesehen von der Hochtemperatur–Abfallwärmenutzung und Kraft-WärmeKopplungs-Anwendungen [2] erscheint der Einsatz von TEGs mit den heute verfügbaren Materialien (ZT ~ 1) nicht sinnvoll bzw. konkurrenzfähig. Die Entwicklungen im Bereich der Materialwissenschaft sind jedoch enorm und versprechen mittelfristig die Verfügbarkeit von Materialien mit markant verbesserter Gütezahl. Es soll betont werden, dass die Thermoelektrizität das Potential hat sowohl Hochtemperatur als auch Niedertemperaturenergie effizient und konkurrenzfähig in elektrische Energie zu wandeln. Diese Perspektive sollte verstärkt Kräfte und Mittel frei setzen, um einen wertvollen Beitrag zur effizienteren Nutzung von Energie mit hoher ökologischer Verträglichkeit zu leisten.   Dieses Projekt gilt als Ergänzung zum Projekt „Das thermoelektrische Kraftwerk“ und vervollständigt die Beurteilung der Einsatzgebiete um den Hochtemperaturbereich.
Zugehörige Dokumente