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BMW-Prototyp erzeugt Strom aus Abgasen

©DLR/BMW
Forscher des deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt (DLR) haben den Prototypen eines Autos entwickelt, das Strom aus Abgasen gewinnt.

Nachdem bereits seit längerem an der Nutzung thermoelektrischer Generatoren zur Gewinnung von Strom aus Abwärme gearbeitet wird, rückt die Technologie durch das BMW-Versuchsfahrzeug der praktischen Verwendung einen entscheidenden Schritt näher. Der Öffentlichkeit vorgestellt wird der Prototyp am 20. September, dem Tag der Luft- und Raumfahrt, in Köln.

Derzeit verpuffen zwei Drittel der von Verbrennungsmotoren erzeugten Energie als Abwärme. Hier kommen thermoelektrische Generatoren ins Spiel. Zukünftig sollen sie in den Abgasstrang von Autos integriert werden, wo sie die Abwärme in Strom für die Bordelektronik umwandeln. Bei einer Geschwindigkeit von 130 Kilometern pro Stunde erzeugt das mit insgesamt 24 thermoelektrischen Modulen ausgestattete Versuchsfahrzeug derzeit 200 Watt elektrische Leistung – Elektrizität, die sonst unter Verwendung der Antriebsenergie von der Lichtmaschine erzeugt werden müsste.

Eine Steigerung scheint noch möglich, liegt doch der Wirkungsgrad derzeit bei nur rund 14 Prozent. Angepeilt sind bis zu zwanzig. Das zukünftige Spritsparpotenzial durch thermoelektrische Generatoren in Fahrzeugen schätzen Experten auf fünf bis zehn Prozent, wodurch sich der Kohlendioxidausstoß im Straßenverkehr um Mio. Tonnen reduzieren ließe. Verwendung könnten thermoelektrische Generatoren zudem auch in Hybridfahrzeugen finden, wo sie beim Laden des Akkus hilfreich wären.

Den Grundstein für die Stromgewinnung mit thermoelektrischen Generatoren legte der deutsche Physiker Thomas Johann Seebeck bereits im 19. Jahrhundert. Er entdeckte, dass sich zwischen zwei Punkten unterschiedlicher Stromleiter bei Temperaturunterschieden eine elektrische Spannung aufbaut. Dieses Prinzip machen sich thermoelektrische Generatoren zunutze, wobei eine größere Temperaturdifferenz auch die Produktion von mehr Strom ermöglicht. Sie werden derzeit beispielsweise in der Raumfahrt eingesetzt, wo sie aus der Kälte des Weltraums in Kombination mit einem Heizelement zuverlässig Strom für Sonden erzeugen. Wann sie tatsächlich in Serienfahrzeugen eingesetzt werden, ist noch unklar.

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