Strom aus dem Auspuffrohr

Fünf bis sieben Prozent Benzin lassen sich durch die Umwandlung von Wärme in Strom einsparen.

Freiburg - Nicht nur schädlich, auch verschwenderisch ist, was ein heutiges Auto so durch seinen Auspuff schiebt. Neben Schadstoffen entlässt es auch jede Menge Wärme in die Umwelt – Wärme, die sich bestens zur Stromerzeugung nutzen ließe. Bis zu 35 Prozent der Energie im Treibstoff gehen so verloren. Das wollen Freiburger Forscher jetzt ändern: Ihr thermoelektrischer Generator (TEG) wandelt die Hitze aus dem Auspuffrohr in elektrischen Strom und versorgt damit die Elektronik im Fahrzeug. Fünf bis sieben Prozent an Sprit ließen sich dadurch einsparen, so die Forscher. Nach erfolgreichen Versuchen arbeiten sie nun an einem Prototyp.

"Im Abgasrohr herrschen hohe Temperaturen bis zu 700 Grad Celsius und mehr", erklärt Harald Böttner, Leiter der Abteilung Thermoelektrische Systeme am Fraunhofer-Institut für Physikalische Messtechnik (IPM). Der Auspuff ist ideal, um die Wärmeenergie in elektrische Energie zu wandeln, denn thermoelektrische Wandler brauchen nicht nur eine Wärmequelle, sondern auch eine kühlere Temperatur, damit in ihnen eine elektrische Spannung entsteht und schließlich Strom fließen kann. In ihren Halbleiterelementen wandern die Ladungsträger, wenn zwischen Hitzepunkt und Kühlleitung Wärme fließt. Je höher das Temperaturgefälle, desto größer die Ausbeute an elektrischem Strom, was den Auspuff ideal macht, so Böttner: "Der Temperaturgradient zwischen Abgasrohr und einer Kühlflüssigkeitsleitung beträgt somit bis zu mehreren Hundert Grad Celsius".

Von der Energie, die im Autotreibstoff steckt, gehen bei herkömmlichen Fahrzeugen etwa zwei Drittel als Wärme verloren, nur ein Drittel treibt via mechanische Energie die Kolben und damit das Fahrzeug an. Vom Verlust stellt die Hitze, die über den Motorblock verloren geht, etwa 30 Prozent, die Hitze der heißen Gase, die durch den Auspuff strömen, mavchen 30 bis 35 Prozent aus. Am Auspuff lässt sich die Wärme technisch am besten abgreifen. Künftig wollen die Forscher mit dem dort erzeugten Strom die gesamte Fahrzeugelektronik versorgen, so dass die Lichtmaschine überflüssig werden könnte. Die Freiburger Forscher arbeiten nach ihrer Versuchsphase an ihren ersten Prototypen. Auch verschiedene Fahrzeughersteller experimentieren mit der Stromgewinnung mit Hilfe von Thermogeneratoren.