Strom aus heißer Luft

9. Februar 2011

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Kandidat für ein effizientes Thermoelektrikum: In dem Modell ist die Gerüststruktur intermetallischer Clathrate zu erkennen. An den Ecken der Polyeder sitzt jeweils ein Atom, die Hohlräume in ihrem Innern bieten weiteren Atomen Platz. In solchen Materialien kann eine elektrische Spannung entstehen, wenn sie einem Temperaturgefälle ausgesetzt sind. [weniger]

Kandidat für ein effizientes Thermoelektrikum: In dem Modell ist die Gerüststruktur intermetallischer Clathrate zu erkennen. An den Ecken der Polyeder sitzt jeweils ein Atom, die Hohlräume in ihrem Innern bieten weiteren Atomen Platz. In solchen Materialien kann eine elektrische Spannung entstehen, wenn sie einem Temperaturgefälle ausgesetzt sind.

© Bastian Ehl

© Bastian Ehl

Die Begriffe, die Juri Grin benutzt, klingen ungewohnt. Er spricht davon, Abwärme zu recyceln oder zu ernten. Müll wiederverwerten, ja, das ist gang und gäbe. Aber Abwärme-Recycling? Äpfel ernten, o. k. Aber was ist eine Abwärme-Ernte?

Nach Ansicht von Juri Grin etwas absolut Notwendiges. „Wir Menschen erlauben uns einen sehr großen Luxus“, sagt der Direktor am Max-Planck-Institut für chemische Physik fester Stoffe in Dresden. „Nur etwa ein Drittel der in Kohle, Gas oder Öl enthaltenen Primärenergie wandeln wir in nutzbare Energie wie elektrischen Strom oder Wärme zum Heizen um.“ Der Rest entweiche als Abwärme ungenutzt in die Umwelt. „Schon wegen des Klimawandels können wir uns das nicht mehr leisten“, sagt Juri Grin.

Um das zu ändern, beschäftigen sich der Chemiker und einige seiner Mitarbeiter mit einer bestimmten Möglichkeit, Abwärme zu recyceln. Die Grundidee: Thermoelektrische Materialien, oder kurz Thermoelektrika, sollen zumindest einen Teil der bislang ungenutzten Energie in Elektrizität umwandeln. Für diese Aufgabe kommen verschiedene chemische Verbindungen in Frage. Zwei spezielle Klassen dieser Stoffe untersucht das Forscherteam um Juri Grin am Dresdner Max-Planck-Institut.