Thermoelektrische Module für die Abwärmenutzung

Für die wirtschaftliche Verstromung von Abwärme mithilfe thermoelektrischer Generatoren kommt der kostengünstigen Modulherstellung eine Schlüsselrolle zu. Fraunhofer IPM verfügt über umfassendes Know-how im Bereich thermoelektrischer Materialien wie Bismuttellurid und Halb-Heusler-Legierungen. Auf dieser Basis fertigen wir thermoelektrische Module in unterschiedlichsten Größen und Ausführung: von der Präparation sogenannter thermoelektrischer Schenkel bis zum fertigen Modul. Besonders hervorzuheben ist dabei eine überaus stabile Aufbau- und Verbindungstechnik für Halb-Heusler-Verbindungen.

Aufbau- und Verbindungstechnik je nach Art der TE-Module

Je nach Anwendung unterscheidet sich der Aufbau thermoelektrischer Module sehr stark: Spezialmodule mit sehr kleiner Schenkel- und Gesamtdicke eignen sich in erster Linie zur Kühlung und Temperierung, da sie einen hohen Wärmedurchsatz ermöglichen. Für die Generatorik muss dagegen die Schenkellänge auf einen möglichst geringen Wärmeverlust optimiert werden. Je nach Temperaturbereich ist eine passende Aufbau- und Verbindungstechnik nötig, welche die Temperaturwechselbeanspruchungen über größere Zeiträume unbeschadet ertragen kann.

Kleinserien von thermoelektrischen Freiform-Modulen, auch für den Hochtemperaturbereich, fertigen wir auf unserer hauseigenen Modulbaustraße. Eigenanfertigungen ebenso wie kommerziell erhältliche Module können Sie bei uns untersuchen lassen.

Fraunhofer IPM arbeitet im Rahmen der Entwicklung an der:

• Präparation thermoelektrischer »Schenkel«
• Löttechniken zur Ankopplung an den Wärmeträger
• Reduktion elektrischer Übergangswiderstände
• Optimierung von Modulgeometrien
• elektrischen und thermischen Charakterisierung von TE-Modulen
• Zuverlässigkeitsprüfung in Dauertests

Wir bilden damit die gesamte Produktionskette ab – von der Auslegung und Präparation der Grundeinheiten bis zum kompletten, qualitätsgesicherten Modul.