iMSL – Intelligent Material Systems Lab – Lehrstuhl für intelligente Materialsysteme an der Universität des Saarlandes

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Elastokalorik

Eine disruptive Heiz- und Kühltechnologie

Die Elastokalorik ist eine festkörperbasierte Kühl- und Heiztechnologie, welche ohne klimaschädliche Kühlmittel auskommt. Dabei hat sie eine signifikant hohe Energieeffizienz: Sie ist weit effizienter als die heute üblichen Klimatechniken. Das US-Energieministerium und die EU-Kommission haben die Elastokalorik sogar zur zukunftsträchtigsten Alternative zu bisherigen Verfahren deklariert.

Aufgrund der stark steigenden Nachfrage nach Klimasystemen steigt gleichzeitig die Relevanz, energieeffiziente und umweltfreundliche Alternativen zu konventionellen Klimatechniken zu finden und voranzutreiben.

Die Elastokalorik beruht auf dem Prinzip von Formgedächtnislegierungen (FGL). Zieht man einen Formgedächtnisdraht aus Nickel-Titan (NiTiNol) in die Länge und entspannt ihn danach wieder, erwärmt er sich und kühlt wieder ab, wobei derzeit Temperaturdifferenzen von bis zu 40 Grad erreicht werden. Die Elastokalorik kann in zahlreichen unterschiedlichen Bereichen zum Heizen, Kühlen, Klimatisieren und zur Rückgewinnung von Energie zum Einsatz kommen. Unser Ziel ist es, das Potential dieser Technologie zukünftig in alle relevanten Anwendungsfelder zu tragen, beispielsweise in die Gebäudeklimatisierung, Industriekühlung, E-Mobilität oder den Haushaltsgerätesektor.

Am iMSL wurde unter Leitung von Prof. Dr.-Ing. Stefan Seelecke bereits im Rahmen eines DFG-Schwerpunktprogramms der weltweit erste kontinuierlich laufende Kühl- und Heizdemonstrator entwickelt, um zu zeigen, wie zukünftige Anlagen funktionieren können.

Das iMSL deckt dabei von der Grundlagenforschung bis zur Systemintegration alle Bereiche ab.

Elastocalorics2023 -
Weltweit erste Elastokalorik Konferenz fand im Saarland statt

Im Juni 2023 fand die weltweit erste Elastokalorik Konferenz weltweit am ZeMA – Zentrum für Mechatronik und Automatisierungstechnik gGmbH unter Leitung von Prof. Dr.-Ing. Stefan Seelecke und Prof. Dr.-Ing. Paul Motzki statt.

Fokus der Elastocalorics2023 war es, einen Überblick über den aktuellen Stand der internationalen Forschung zu geben und die wichtigsten Herausforderungen für die Zukunft zu definieren. Daneben bot die Konferenz die Möglichkeit zum Vernetzen und Austausch der internationalen Teams, die aus unterschiedlichen Perspektiven an dieser disruptiven Heiz- und Kühltechnologie arbeiten. Entscheidend für schnellen Fortschritt ist die interdisziplinäre Zusammenarbeit der materialwissenschaftlichen Forschungsgruppen mit den anwendungsnahen Gruppen aus den Bereichen Mechatronik und Systems Engineering. Aber auch Vertreterinnen und Vertreter international tätiger Unternehmen zählten zu den 100 Teilnehmenden.

Gesponsert wurde die Elastocalorcis2023 von der Montan-Stiftung-Saar , der Montan-Innovation-Lab-Saar GmbH (MILS) und der mateligent nititec GmbH.

Die Elastokalorik-Konferenz wird zukünftig alle zwei Jahre stattfinden.

International Elastocalorics Society

Im Rahmen der „Elastocalorics2023“ wurde von Prof. Dr.-Ing. Stefan Seelecke und Prof. Dr.-Ing. Paul Motzki eine internationale Fachgesellschaft gegründet, die „International Elastocalorics Society – IES“. Ziel ist es, die internationale Forschungscommunity in diesem disruptiven Forschungsgebiet zusammenzubringen, die Expertise der Forschungsteams zu bündeln und sie für die praktische Umsetzung mit Unternehmen zu vernetzen.

Das nächste Treffen der International Elastocalorics Society wird im Mai im Rahmen der SMST 2024 in Cascais, Portugal stattfinden.

1. Treffen der International Elastocalorics Society - IES