Die Kühlung mittels Elastokalorik ist energieeffizienter als etablierte Kühlverfahren. Sie basiert auf Drähten aus Nickel-Titan, die sich bei Dehnung aufwärmen. Ein erster Demonstrator wird demnächst präsentiert.
Eine kleine Flasche hat Platz im ersten Mini-Kühlschrank, der mithilfe von Formgedächtnisdrähten kühlt.
Oliver Dietze | Universität des Saarlandes
Forschende der Universität des Saarlandes und des Zentrums für Mechatronik und Automatisierungstechnik (ZeMA) haben eine besonders klimaschonenende Kühl- und Heiztechnologie entwickelt. Dabei werden superelastische Drähte aus einer Nickel-Titan-Legierung außerhalb einer Kühlkammer gedehnt, wodurch sie Wärme abgeben. In der Kühlkammer werden sie wieder entlastet und nehmen so Wärme auf. Grundlage für diesen Effekt ist, dass sich im Inneren der Legierung je nach Belastung im superelastischen Zustand zwei verschiedene Kristallgitter ausformen können.
Für einen kleine Demonstrator, der auf der Hannover Messe vorgestellt wird, haben die Forschenden einen speziellen Nockenantrieb konstruiert, der ein Bündel aus 200 µm dünnen Drähten fortwährend um eine runde Kühlkammer rotiert, während die Drähte, je nachdem ob sie sich im Behälter oder außerhalb befinden, entlastet beziehungsweise gezogen werden. In der Kühlkammer zirkuliert dauerhaft Luft um die entlasteten Drähte. Beim Weiterdrehen transportieren die Drähte dann Wärme aus der Kühlkammer heraus und geben sie an die Umgebung ab.
Temperaturdifferenzen von 20 °C möglich
In der Kühlkammer des Demonstrators stellen sich damit Temperaturen von etwa 10 bis 12 °C ein. Grundsätzlich lassen sich mit dem Verfahren beim Kühlen Temperaturdifferenzen von rund 20 °C erreichen, so die Forschenden. Künftig wollen sie das Verfahren in der Industriekühlung, in der Elektromobilität oder im Haushaltsgerätesektor einbringen.