© K.-U. Wudtke / Fraunhofer IPM
Fraunhofer IPM verfügt über umfassendes Know-how im Bereich thermoelektrischer Materialien wie Chalkogeniden, Siliziden, Skutteruditen und Halb-Heusler-Legierungen. Auf dieser Basis fertigen wir thermoelektrische Module in unterschiedlichsten Größen und Ausführung.

»Wir pumpen, wandeln, leiten und schalten Wärme – maßgeschneidert für neuartige Anwendungen«#

Setzroboter für die Fertigung thermoelektrischer Module.

Thermische Energiewandler

Systeme für die Kühlung und das Schalten, Pumpen, Wandeln und Leiten von Wärme#

Schwerpunkt der Forschung im Geschäftsfeld »Thermische Energiewandler« sind Technologien zum Pumpen, Wandeln, Leiten und Schalten von Wärme. Für unsere Arbeit greifen wir auf mehr als 20 Jahre Erfahrung und weitreichendes Know-how zu spezieller Messtechnik, Simulation, Materialentwicklung und Systemintegration zurück.

Unsere Arbeiten umfassen Entwicklung, Konzeption und Aufbau effizienter kalorischer Wärmepumpen und Kühlsysteme ohne schädliche Kältemittel auf Basis magneto-, elektro- oder elastokalorischer Materialien. Diese Kühlsysteme basieren auf dem hocheffektiven Transport von Wärme über latente Wärme und haben das Potenzial, die heute überwiegend kompressorbasierte Kühltechnik fundamental zu verändern.

Ein weiterer Forschungsschwerpunkt der Gruppe sind thermoelektrische Module und Systeme, auch für Hochtemperaturprozesse. Die Arbeiten reichen vom Systembau für Demonstratoren über Funktionserprobungen auf eigenen Prüfständen oder im Feld bis zu Simulationsrechnungen und Validierungsmessungen für optimal ausgelegte thermoelektrische Module.

Eine Kernkompetenz ist die Entwicklung und halbautomatische Fertigung thermoelektrischer Module. Die Module werden als Thermogeneratoren zur Abwärmeverstromung z. B. in Kleinfeuerungsanlagen verwendet. Darüber hinaus werden sie als Peltier-Module vor allem in solchen Kühlanwendungen eingesetzt, bei denen es auf eine sehr präzise Temperaturkontrolle ankommt.

Neuartige Konzepte für den effizienten Wärmetransport auf Basis von Heatpipes bilden ein weiteres Arbeitsgebiet der Gruppe. So transportieren beispielsweise Pulsierende Heatpipes (PHPs) Wärme um ein Vielfaches effizienter als Metalle wie z. B. Kupfer und haben einige Vorteile gegenüber herkömmlichen Wärmerohren. Darüber hinaus forschen wir an Heatpipe-basierten Wärmeschaltern für das gezielte Regulieren von Wärmeströmen.

Unser Angebot zu thermischen Energiewandlern umfasst:

  • Entwicklung magnetokalorischer, elastokalorischer und elektrokalorischer Systeme
  • Entwicklung thermoelektrischer Module und Systeme auch für kundenspezifische Anforderungen, z. B. für die Abwärmenutzung und Temperaturkontrolle
  • thermisches Management durch Heatpipes und Peltier-Module
  • kundenspezifische Entwicklung und Charakterisierung von Heatpipes
  • strukturelle, thermische und elektrische Analytik von Bauteilen und Materialien, auch Langzeittests von thermoelektrischen Modulen und 3D-Computertomographie
  • numerische Simulation
  • maßgeschneiderte Gesamtsysteme
  • Auftragsmessungen und Messungen beim Kunden
  • Technologieberatung und -bewertung
  • Machbarkeitsstudien und Eignungsprüfung

Weitere Informationen & Aktuelles#

 

Fraunhofer-Leitprojekt

Elektrokalorische Wärmepumpen

Im Leitprojekt »ElKaWe« arbeiten sechs Fraunhofer-Institute unter der Leitung des Fraunhofer IPM an der Entwicklung elektrokalorischer Wärmepumpen zum Heizen und Kühlen.

Surface and Coatings Technology

Editor's Choice

 

Ein Beitrag zum Thema thermophysikalische Eigenschaften von Beschichtungen in Ti (B,N) Materialsystemen, an dem Fraunhofer IPM beteiligt war, wurde in den Editor's Choice der Zeitschrift »Surface and Coatings Technology« gewählt. Der Beitrag entstand unter Federführung der Montanuniversität Leoben. Das Team von Fraunhofer IPM führte für die Veröffentlichung Wärmeleitfähigkeitsmessungen (Time-domain thermoreflectance) durch.

 

Konsortialstudie

»InnoCool«

 

Gestalten Sie mit uns die Zukunft der Kältetechnik.

Fachmessen|
Veranstaltungen

 

CHILLVENTA

Nürnberg, 11.–13. Oktober 2022

 

 

Partner und Netzwerke

  • DTG - Deutsche Thermoelektrik Gesellschaft
  • ITS - International Thermoelectric Society
  • GDCh - Gesellschaft Deutscher Chemiker
  • DPG - Deutsche Physikalische Gesellschaft
  • Deutscher Kälte- und Klimatechnischer Verein (DKV) e.V.