Charakterisierung offenzelliger Metalle für energieeffiziente Technologien - COMET / 06.05.2013

Offenzellige Metalle für die Energietechnik

PCM-Wärmespeicher mit Metallschaum als Wärmeleitstruktur © Fraunhofer IFAM Dresden
Offenzellige Metalle (OZM) (1) Metallschäume (2) Metallfaserstrukturen © Fraunhofer IFAM Dresden
Wärmeübertrager mit Metallschaumstruktur © Fraunhofer IFAM Dresden

Die am Forschungsprojekt beteiligten Forscher entwickeln neue Wärmetransport- bzw. Wärmespeichertechnologien, mit denen bisher ungenutzte energetische Ressourcen erschlossen werden können. Im Vorhaben konzentrieren sie sich auf die Verwendung offenzelliger Metalle (OZM) bei der Entwicklung energieeffizienter Technologien. Das Projekt wird im Rahmen des Förderprogramms „Klimaschutz und Energieeffizienz“ durch das Bundesministerium für Wirtschaft und Technologie gefördert.

Diese sind einsetzbar bei der Wärmeübertragung (Wärmenutzung aus Abgasen), der thermischen Energiespeicherung (Klimakälte, Abwärme, Solarthermie), für leistungsfähige Wärmetransportmechanismen (Wärmerohre, Wärmeverteiler), in der Filter- und Katalysatortechnik (Biogasaufbereitung) oder auch als Hochtemperatur-Isolierungen. Die charakteristischen Eigenschaften von OZM ermöglichen es, auch bei geringen Temperaturdifferenzen energetische Potenziale zu erschließen, die mit herkömmlichen Technologien nicht effizient nutzbar sind.

Offenzellige Metalle sind  metallische Werkstoffe, die über einen großen Anteil an durchströmbarem Hohlraum verfügen. Sie können hauptsächlich in Schäume und Faserstrukturen eingeteilt werden. Mit ihrer sehr hohen offenen Porosität (bis 95 %) und einer extrem großen inneren Oberfläche (bis zu mehreren Zehntausend m²/m³) eignen sie sich sehr gut für den Einsatz in der Energietechnik.

OZM für Wärmeübertrager und Latentwärmespeicher

Durchströmbare OZM eignen sich besonders für den Einsatz in kompakten Wärmeübertragern speziell mit gasförmigen Medien. Die große innere Oberfläche der OZM kann den geringen Wärmeübergangskoeffizienten bei Gasen kompensieren.

Durch den Einsatz von OZM als Leitstruktur lassen sich die Wärmeleitfähigkeit und damit die Leistung von thermischen Energiespeichern, die das Prinzip der Latentwärmespeicherung (PCM-Speicher) nutzen, deutlich verbessern.

 

Mehr zum Projekt

Verbundprojekt:
Charakterisierung offenzelliger Metalle für energieeffiziente Technologien (COMET)

Abschlussbericht ist erhältlich als externer Download von der TIB Hannover.

Projektbeteiligte:

Fraunhofer-Institut für Fertigungstechnik und Angewandte Materialforschung IFAM, Dresden

m.pore GmbH Dresden

WäTaS Wärmetauscher Sachsen GmbH Olbernhau

Laufzeit:

2011 - 2014

Förderkennzeichen:

03ET1023A-C

Links

BINE Projektinfo 11/2016:
Metallschaum - ein Werkstoff für die Wärmetechnik

Forschungsförderung

Das Informationssystem EnArgus bietet Angaben zur Forschungsförderung, so auch zu diesem Projekt.