Date: June 20, 2004 at 17:31:33
From: Holger, [hsi-kbw-082-212-025-202.hsi.kabelbw.de]
URL: Versuchsaufbau und Meßreihe mit Thermogenerator
Subject: Stromerzeugung mit Thermogenerator aus Motor-Abwärme - gab es schon Versuche?

Hi! Im Gegensatz zur Photovoltaik ("Solarzellen") ist der thermoelektrische Effekt bei der alternativen Elektroenergieerzeugung weitgehend unbekannt. Zu Unrecht, wie ich meine. In der Raumfahrt bietet der Thermogenerator seit Jahrzehnten in Form der Thermonuklidbatterie eine nahezu unerschöpfliche, kontinuierliche Stromversorgung. Auch die Cassini-Sonde, die sich derzeit dem Saturn nähert, wird von einer Thermonuklidbatterie versorgt. Mir geht es hier - um Himmels Willen!!! - nicht um den Zerfall des radioaktiven Materials, aus dessen Wärme der Thermogenerator bei dieser Anwendung elektrische Energie erzeugt. Ich wollte mit diesem Beispiel verdeutlichen, daß der Thermogenerator keine Spielerei aus dem Versuchslabor ist. Was ist ein Thermogenerator? Thermogeneratoren sind Thermoelemente (->Seebeck-Effekt), die bezüglich ihrer Konstruktion für die Elektroenergiegewinnung optimiert sind. Sie erzeugen aus einer Temperaturdifferenz zweier angrenzender Umgebungen und dem daraus resultierenden Wärme-Energiefluß elektrische Energie. Im Prinzip ist ein Thermogenerator eine Platte aus Halbleiter-Materialien, deren Oberseite gekühlt und deren Unterseite erhitzt wird. Der Energiefluß durch den Thermogenerator erfolgt durch Wärmeleitung. Indem ein Teil der hindurchfließenden Wärme in elektrische Energie umgewandelt wird, kommt auf der kalten Seite weniger Wärme an, als in die heiße Seite hineingesteckt wird. Nun habe ich als interessierter Privatbastler aber ein Problem: Thermogeneratoren gibt es meines Wissens nicht im freien Handel, während man mit Solarzellen regelrecht erschlagen wird. Aber ein findiger Hobby-Physiker hat durch eine Meßreihe herausgefunden, daß sich das Prinzip eines inzwischen sehr populären Halbleiter-Bauteils auch umkehren läßt: Ich rede vom Peltier-Element! Peltier-Elemente erzeugen aus elektrischem Stromfluß eine Temperaturdifferenz und sind damit die direkte Umkehr des Seebeck-Effekts. Und wie so oft, ist hier das Prinzip umkehrbar, ohne daß dies bei der Konstruktion eigentlich beabsichtigt war. D.h., ein Peltier-Element läßt sich als Thermogenerator betreiben. Aus einem handelsüblichen Peltierelement (Abmessung: Quadrat mit 4 cm Kantenlänge) holte der besagte Hobby-Physiker bei 65°C Temperaturdifferenz 0,308W elektrische Leistung. Das klingt erst mal wenig, aber stellt Euch einen speziellen Autokühler mit 100 solchen Elementen vor: Aus dem Kühlwasser ließen sich bereits 30W holen, das reicht bequem zur Versorgung der Motorsteuerung. Ich poste das hier, weil mich der Thermogenerator im Zusammenhang mit der besseren Nutzung unseres Pöls sehr interessiert. Ein Traum wäre es, die Lima und den entsprechenden Riementrieb überflüssig zu machen. Gruß Holger