Direkte Abwärmeverstromung in thermoelektrischen Energiesystemen

• Antragsteller: Professor Dr.-Ing. Hans-Peter Beck; Professor Dr. Andreas Waag
• Fachliche Zuordnung: Elektronische Halbleiter, Bauelemente und Schaltungen, Integrierte Systeme, Sensorik, Theoretische Elektrotechnik ; Elektrische Energiesysteme, Power Management, Leistungselektronik, elektrische Maschinen und Antriebe
• Förderung: Förderung von 2011 bis 2016
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 196045504

Ziel dieses Aufstockungsantrags ist die erweiterte Untersuchung und Erprobung verschiedener innovativer Ansätze zur Erhöhung der elektrischen Ausgangsleistung thermoelektrischer Energiesysteme. In der ersten Projektphase wurde der Gesamtwirkungsgrad der thermoelektrischen Abwärmenutzung unter realistischen Bedingungen ermittelt. Hierzu wurde ein Mehrkammer-Kalorimeter aufgebaut, damit wurden verschiedene Thermoelektrische Module untersucht. Die Verbesserung des elektrischen Wirkungsgrads erfolgte durch einen Umrichter mit Maximum Power Point Tracking (MPPT). Im Rahmen des Projektes wurde exemplarisch ein Thermogenerator (TEG) aufgebaut und eine Schaltung entwickelt, die die Leistung von Thermoelektrischen-Modulnetzwerken, betrieben in unterschiedlichen Temperaturdifferenzen, in eine maximale elektrische Ausgangsleistung umwandelt. Es wurde ein Gesamtwirkungsgrad von 3,3% (bei Temperaturen bis 200°C) erzielt. Offen ist die Wirkungsgradverbesserung bei höheren Temperaturen (T > 200°C).

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen