Magnete revolutionieren die Kühltechnik

Durch einen Technologiewechsel bei der Kühltechnik könnten Kühlgeräte um bis zu 50 Prozent energieeffizienter werden. BASF und Delta Electronics forschen gemeinsam an einer auf Magnete basierenden Technik.

Kühlgeräte auf der Basis der Magnetokalorik haben laut den Forschern das Potenzial, den Energieverbrauch deutlich zu reduzieren. Die Magnet-Technik verzichtet auf gasförmige Kühlmittel und ist damit zum Beispiel leiser und vibrationsärmer als die üblichen Kompressoren-Kühlgeräte.

Der deutsche Physiker Emil Warburg beobachtete bereits 1880, dass es magnetische Materialien gibt, die sich beim Eintritt in ein Magnetfeld erwärmen und beim Entfernen aus dem Magnetfeld wieder abkühlen. Magnetfeldbasierte Kühlgeräte sind seit den 30er Jahren im Einsatz – bislang allerdings nur in Laborumgebungen. Mit neuen Materialien in der magnetischen Kühltechnologie und leistungsfähigeren Dauermagneten lässt sich heute jedoch ein weitaus größerer Effekt erzielen. Schon bei normalen Umgebungstemperaturen entstehen in schwachen Magnetfeldern große Temperaturunterschiede, die sich mittels Wärmeaustausch zur Kühlung nutzen lassen. Delta Electronics will daher auf dieser Grundlage kleine Kühler für Haushaltsgeräte entwickeln.

Marktfähige Anwendungen der magnetokalorischen Kühlung sind allerdings nur dann realisierbar, wenn genügend bezahlbare Rohstoffe vorhanden sind. BASF arbeitet unter anderem an chemisch stabilen Mangan-Eisen-Verbindungen, die sich durch eine geringe Volumenausdehnung bei einem stark ausgeprägten magnetokalorischem Effekt auszeichnen. Diese Einsatzstoffe sind in der Herstellung preisgünstiger als das bisher verwendete Metall Gadolinium und seine Salze.

Derzeit wird die Produktion größerer Mengen für die industrielle Anwendung getestet.