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Norddeutsche Kälte-Fachschule stellt Thermovoltaikanlage vor

Verdichterwärme in Strom umgewandelt

Die Thermovoltaikanlage erzeugt mithilfe von thermoelektrischen Elementen (Peltierelemente) aus Temperaturdifferenzen elektrischen Strom. Dieser Effekt (Seebeck-Effekt) ist grundsätzlich nichts Neues, obwohl Peltierelemente meist für eine um-gekehrte Funktion bekannt sind: Durch zugeführten elektrischen Strom entstehen eine kalte und eine warme Seite, was zum Beispiel bei elektrisch betriebenen Kühlboxen für Auto und Freizeit genutzt wird.

Die Anlage entstand aus Überlegungen heraus, ob sich die hohe Temperatur, die bei Kaltdampf-Kompressionsmaschinen durch den Verdichtungsvorgang entsteht, nicht noch anders nutzbar wäre, als beispielsweise für eine Wärmerückgewinnung, bei der Wasser erwärmt wird. Denn diese Art der Abwärmenutzung hat in der Praxis häufig den Nachteil, dass zu Zeiten der höchsten Wärmeabgabe beispielsweise im Sommer der geringste Nutzen erzielt wird, da man in dieser Jahreszeit selten eine Heizung benötigt.

Technische Ausführung

Aus diesen Erwägungen resultierte die Idee die Wärme in elektrische Energie umzuwandeln, da diese Form der Nutzung von regenerativer Energie jahreszeitunabhängigmöglich ist. Bei der Entwicklung einer entsprechenden Anlage wurde zudem der Grundsatz verfolgt, keine zusätzliche Energiezufuhr zur Effizienzsteigerung vorzunehmen. Das führte dazu, dass die kalte Seite der Kälteanlage hier die Saugleitung zum Verdichter mit in das System integriert wurde, um eine möglichst stabile Temperaturdifferenz zu gewährleisten.

Die jeweiligen Leitungen werden durch eine Art Wärmeübertrager geleitet, wobei es keinen direkten Kontakt zwischen der warmen und kalten Seite gibt. Vielmehr sind dazwischen die thermoelektrischen Elemente angeordnet. Diese Quasi-Wärmeübertrager wurden bewusst in handwerklicher Weise hergestellt, um den Aufbau auch optisch darstellen zu können.

Bei Anlagen mit höheren Verdichtungs-Endtemperaturen, die z. B. mit Ammoniak oder CO2 arbeiten, könnte die kalte Seite auch die Umgebungsluft sein, um die nötige Temperaturdifferenz zu erreichen. Somit würden die energetischen Nachteile eines internen Wärmeübertragers entfallen.

Reges Interesse der Öffentlichkeit

Der Prototyp der Thermovoltaikanlage, zur Chillventa 2010 in Nürnberg als Blickfang für den Messestand der NKF entwickelt, wurde auch in München von den Besuchern mit Interesse begutachtet. Daraus entwickelten sich anregende Gespräche, wobei viele Besucher die grundsätzliche Möglichkeit aus Wärme bzw. Temperaturdifferenzen Strom zu gewinnen als sehr innovativ bewerteten.

Diese Art der Stromgewinnung ist, so haben Internet-Recherchen ergeben, inzwischen auch der Industrie und der Politik aufgefallen. Beispielsweise werden nun die bisher nicht sehr effektiven Peltierelemente in Forschungsprojekten weiterentwickelt, damit sie unter anderem in der Autoindustrie zur Abgaswärmenutzung in Fahrzeugen eingesetzt werden können.

Die Besucher, zumeist an regenerativen Energien wie Photovoltaikanlagen, Solarthermie und Wärmepumpen interessiert, zeigten sich zudem erstaunt über die Bandbreite, die der Beruf des Mechatronikers für Kältetechnik umfasst.

Als Fazit des Messeauftritts mit profes­sioneller Vorbereitung und Begleitung durch die Agenturen Gruber & Kampa sowie Vagedes & Schmidt ist eine große Besucherfrequenz am Gemeinschaftsstand des BMWi mit informativen Gesprächen zu ziehen. Die Möglichkeit, das Kältetechnik-Handwerk vorteilhaft zu repräsentieren, wurde genutzt. Leider hat es das Handwerk allgemein versäumt, diese interessante Plattform in ausreichender Weise zu einer geeigneten Selbstdarstellung zu nutzten. Gerade in Zeiten, in denen es unumgänglich ist, dem Fachkräftemangel durch eine gute handwerkliche Ausbildung gezielt entgegenzuwirken und Interessenten dafür zu gewinnen, wäre ein stärkeres Engagement notwendig gewesen. -

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