Bis zu 50 % der Energie lassen sich nach Schätzungen von Materialforschern sparen, wenn anstelle eines herkömmlichen Kühlschranks mit Kompressor ein Gerät mit magnetischer Kühltechnik eingesetzt wird. Die Unternehmen BASF und Delta Electronics wollen diese Ansätze aufgreifen und forcieren, wie sie jetzt bekannt gegeben haben. Als Kooperationspartner haben sie sich zum Ziel gesetzt, neue Anwendungen für die Kühltechnik zu entwickeln und die Möglichkeiten magnetokalorischer Stromerzeugung auszuloten, heißt es in der Mitteilung. Insbesondere arbeiten die Kooperationspartner an Materialien und Prototypen für energiesparende Kühlgeräte und Stromgeneratoren, die künftig die herkömmliche Kompressortechnik bei Kühlschränken und Klimaanlagen ersetzen sollen.
Kühlgeräte auf der Basis der Magnetokalorik haben das Potential, den Energieverbrauch deutlich zu reduzieren. Die Magnet-Technik verzichtet auf gasförmige Kühlmittel und ist damit zum Beispiel leiser und vibrationsärmer als die üblichen Kompressoren-Kühlschränke. Außerdem ist sie so raumsparend, dass sie in allen herkömmlichen Haushaltskühlgeräten und kommerziellen Anwendungen wie Computerlüftungen oder Klimaanlagen Platz finden könnte.
Bereits 1880 beobachtete der deutsche Physiker Emil Warburg, dass es magnetische Materialien gibt, die sich beim Eintritt in ein Magnetfeld erwärmen und beim Entfernen aus dem Magnetfeld wieder abkühlen. Magnetfeldbasierte Kühlgeräte sind seit den 30er Jahren im Einsatz – bislang allerdings nur in Laborumgebung. Mit neuen Materialien und leistungsfähigeren Dauermagneten lässt sich heute jedoch ein weitaus größerer Effekt erzielen. Schon bei normalen Umgebungstemperaturen entstehen in schwachen Magnetfeldern große Temperaturunterschiede, die sich mittels Wärmeaustausch zur Kühlung nutzen lassen. Als Spezialist für innovative Lösungen im Energiemanagement will Delta auf dieser Grundlage kleine Kühler für Haushaltsgeräte entwickeln.
„Unsere Experten in der Material- und Prozessentwicklung arbeiten eng mit Grundlagenforschern an international renommierten Universitäten wie der TU Delft und unserem innovativen Industriepartner, Delta Electronics, zusammen“, sagt Prof. Rainer Diercks, Leiter des Forschungsbereichs Chemicals Research and Engineering der BASF. „Wir haben das Scale-Up der Produktion von speziellen, wirtschaftlich herstellbaren Materialien bereits begonnen. Diese Materialien zeigen ihre magnetokalorische Wirkung schon bei relativ niedrigen Temperaturen und besitzen damit breitere Anwendungsmöglichkeiten.“ Dies sei ein wesentlicher Beitrag zum Erfolg des Projekts.
Eines der Hauptziele der Magnetokalorik-Forschung bleibe das Energiesparen in zahlreichen potentiellen Anwendungsgebieten von der Kälteproduktion in der Prozessindustrie über Autoklimaanlagen, die Kühlung von Elektronikkomponenten bis hin zum Kühlschrank. Kühlschränke sind zum Beispiel für etwa ein Fünftel des gesamten privaten Energieverbrauchs verantwortlich.
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