Ob in Rechenzentren, bei der Lebensmittelproduktion oder in der Papierindustrie: In niedrig temperierter Abwärme bei 40 bis 60 Grad Celsius steckt viel ungenutzte Energie. Mithilfe von thermomagnetischen Generatoren könnte man sie zur Stromerzeugung verwenden, doch bisher kommt die Technologie nur im Labor zum Einsatz. Ein von der Technischen Universität Delft geleitetes transdisziplinäres Konsortium will das nun im Forschungsprojekt »HEAT4ENERGY«, an dem auch das Karlsruher Institut für Technologie (KIT) beteiligt ist, ändern.
Grundlastfähige Stromerzeugung aus Abwärme
»Thermomagnetische Generatoren basieren auf neuartigen Legierungen, deren magnetische Eigenschaften in der Nähe von Raumtemperatur stark temperaturabhängig sind. Die wechselnde Magnetisierung induziert in einer angelegten Spule eine elektrische Spannung«, erklärt Professor Manfred Kohl vom Institut für Mikrostrukturtechnik des KIT das Funktionsprinzip der Generatoren. »Dazu sind nur Temperaturunterschiede von wenigen Grad Celsius nötig.« Als umweltfreundliche Energiequelle sei eine Nutzung der Abwärme auch deshalb so attraktiv, weil sie im Gegensatz zu Wind- und Sonnenenergie bei konstanter Abwärme keinen natürlichen Schwankungen unterliege und daher netzstabilisierend wirken könne.
»Ein weiteres Einsatzgebiet sind Mikrogeneratoren, zum Beispiel für Sensoren in schwer zugänglichen Einsatzgebieten oder für elektronische Bauelemente, die dann ohne Batterien betrieben werden können«, so Kohl. In den kommenden vier Jahren sollen nun Nachwuchsforschende im EU-Doktoranden-Netzwerk von »HEAT4ENERGY« die Technologie weiterentwickeln und erste funktionsfähige Prototypen implementieren. Beteiligt ist dabei auch das 2017 von drei ehemaligen Doktoranden des KIT gegründete Unternehmen memetis GmbH, das sich auf innovative Aktortechnologien spezialisiert hat.
