Entwicklung eines flexiblen thermoelektrischen Generators (TEG) auf Basis spezieller bedruckbarer Vliesstoffstrukturen

18165 BR

Forschungsstelle 1:

Technische Universität Dresden
Institut für Werkstoffwissenschaft
Professur für Werkstofftechnik
01062 Dresden

 

Projektleiter 1:

Petra Eberlein

 

Forschungsstelle 2:

Sächsisches Textilforschungs-Institut e.V.

An der Technischen Universität Chemnitz

Annaberger Straße 240

09125 Chemnitz

 

Projektleiter 2:

Liana Sinowzik

 
Laufzeit: 01.08.2015 - 31.07.2017  

Weltweit gehen ca. 2/3 der eingesetzten Primärenergien als Abwärme verloren. Durch thermoelektrische Generatoren (TEGs) könnte diese Abwärme z.T. wieder direkt in elektr. Energie umgewandelt werden. TEGs sind verschleiß- und wartungsfrei und sind frei von beweglichen Komponenten. Für kommerziell erhältliche TEGs hindert die material- und bauartbedingte Steifigkeit der Module eine optimale Anpassung an die Wärmequelle. Polymere Materialien für thermoelektrische Anwendungen haben den Vorteil, dass sie einfach zu verarbeiten und flexibel sind. Polymer-TEG im Labormaßstab sind bereits in der wiss. Literatur bekannt, kommerziell jedoch nicht verfügbar. Ziel des Vorhabens ist es, TEGs für Temperaturen bis 150 °C durch Drucktechnologie großflächig auf Vliesstoffen herzustellen. Als thermoelektrisches Material sollen intrinsisch leitfähige Polymere verwendet werden. Ziel ist es, gekrümmte Oberflächen mit einem TEG-Vliesstoff auszukleiden und neue Anwendungsfelder zu generieren, welche durch derzeit bekannten TEGs nicht zu bedienen sind. Durch die TU Dresden erfolgt die Entwicklung der Druckpasten, die Entwicklung der Druck- und Trocknungsprozesse, die Charakterisierung der Materialien und des TEG. Das Sächsische Textilforschungs-Institut entwickelt als Grundmaterial einen voluminösen Vliesstoff hoher Dickengleichmäßigkeit mit definiertem Saugvermögen für die niederviskosen Druckpasten und übernimmt die textilphysikalische Charakterisierung des entwickelten Vliesstoffes. Aktuell liegen mehrere Anfragen aus der Industrie zum Einsatz der TEG vor, u.a. an Standheizungen, im Abluftsystem von PKWs, an Kühltürmen, bei der Nutzung der Geothermie und in der Kanalisation von industriellen Produktionsstraßen und in Abluftanlagen. Gespeist werden können mit der umgewandelten Energie z.B. energieautarke Sensornetzwerke für das Monitoring. Durch die Entwicklung eines kostengünstig hergestellten TEGs eröffnet sich gerade auch für KMU eine Möglichkeit, diese zu fertigen oder in ihre Produkte zu integrieren.

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BMWi-Logo Das IGF-Vorhaben Nr. 18165 BR der Forschungsvereinigung DECHEMA, Gesellschaft für Chemische Technik und Biotechnologie e.V., Theodor-Heuss-Allee 25, 60486 Frankfurt am Main wurde über die AiF im Rahmen des Programms zur Förderung der industriellen Gemeinschaftsforschung (IGF) vom Bundesministerium für Wirtschaft und Energie aufgrund eines Beschlusses des Deutschen Bundestages gefördert.
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