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Thermoelektrische Generatoren: otego zeigt Prototyp in Hannover

Karlsruher Cleantech-Startup otego will noch dieses Jahr Produktion einer Prototypen-Serie starten / Thermoelektrische Generatoren nutzen den Seebeck-Effekt

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Im Dezember 2016 berichtete Cleanthinking über kleine Generatoren, die niedrige Temperaturen nutzen, um Geräte wie Heizkörperthermostate oder Sensoren für Privat und Industrie mit Energie zu versorgen. Thermoelektrische Generatoren werden nach dem Prinzip des Seebeck-Effekts als „Energy Harvesting“ vom  Cleantech-Unternehmen otego entwickelt. Jetzt, kurz vor der Hannover Messe 2018, gibt es bedeutende Fortschritte zu vermelden.

Das Team von otego, einem Spin-off des Karlsruhe Institute of Technology, macht thermoelektrische Generatoren (TEG) durch neuartige Materialien und großindustrielle Produktionsverfahren tauglich für den Massenmarkt. Die Produktion einer Prototypenserie soll noch in diesem Jahr starten. Der innovative Energieumwandler „oTEG“ verspricht zahlreiche Anwendungsmöglichkeiten in den Bereichen Industrie 4.0 und Smart Home. Ähnlich wie Solarzellen Licht in elektrische Energie umwandeln, können TEGs Strom aus der Umgebungswärme gewinnen und damit eine kontinuierliche Versorgung gewährleisten.

Polymermaterialien machen thermoelektrischen Generatoren  mechanisch flexibel und unempfindlich gegenüber Stößen und Vibrationen. Deshalb können sie über längere Zeit ohne Wartung eingesetzt werden. Obendrein kommt der oTEG  ohne Schwermetalle aus und schont damit wichtige Ressourcen.

Das Umwandeln der Energie aus der Umgebungswärme macht der Seebeck-Effekt möglich: Herrscht innerhalb eines thermoelektrischen Halbleitermaterials ein Temperaturgefälle, wird darin eine elektrische Spannung aufgebaut. Kombiniert man ein weiteres Halbleitermaterial mit möglichst gegensätzlichem Spannungsverhalten, kann das Potenzial dieses „Thermopaares“ als Spannungsquelle für kleine Verbraucher genutzt werden. Im oTEG sind tausende dieser Thermopaare
in Reihe geschaltet. Die erzeugte Spannung liegt im einstelligen Volt-Bereich und reicht aus, um Mikroelektronik-Schaltungen zu versorgen. Die Besonderheit der oTEGs liegt im selbst entwickelten Produktionsverfahren:

„Wir drucken die elektrischen Leiterbahnen auf extrem dünne Kunststofffolien – das geht in etwa so schnell wie beim Zeitungsdruck. Die bedruckten Folien bringen wir dann mithilfe unserer speziellen automatisierten Origami-Faltung in eine kompakte
Form. Wir haben in den letzten Jahren intensiv daran gearbeitet, diese Methode im industriellen Maßstab umzusetzen und schnell und kostengünstig produzieren zu können“, so Frederick Lessmann von otego.

Thermoelektrische Generatoren in Prototypenserie

In der zweiten Jahreshälfte 2018 will otego eine Prototypenserie produzieren, um mit Unternehmenspartnern konkrete Produktanwendungen zu realisieren. Dem Cleantech-Startup geht es nicht nur darum, die Generatoren in bestehende Systeme zu integrieren, sondern auch neue Wege zu beschreiten. Während bislang Batteriespeicher oder Versorgungskabel nicht wegzudenken waren, ermöglichen die autarken und wartungsfreien oTEGs ganz neue Herangehensweisen für Produkte. Eine echte Chance für die Energiewende, Smart Home und Internet der Dinge.

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