Werkstofftrends: Thermoelektrika

Im Kontext der Diskussion um Primärenergieträgerverknappung und Umweltverschmutzung werden technische Konzepte immer wichtiger, mit deren Hilfe sich die so genannte Rest- oder Abfallenergie verwerten lässt. Hierzu gibt es inzwischen vielfältige Forschungsansätze, die auf der Nutzung unterschiedlicher physikalischer Effekte basieren. Eine Stoßrichtung ist die Nutzbarmachung von überschüssiger Wärme, die beispielsweise auch direkt in elektrische Energie umgewandelt werden kann. Dieser Prozess nutzt den so genannten Seebeck-Effekt. Er beschreibt die Erzeugung von Thermoelektrizität in einem elektrischen Leiter durch ein Temperaturgefälle. Die Elektronen der wärmeren Seite haben eine höhere Beweglichkeit als die Elektronen an der kälteren Seite, wodurch eine Ladungsverschiebung in Richtung kälterer Seite erfolgt. Diese Thermospannung ist materialabhängig, unterschiedliche Werkstoffe zeigen also bei identischen Temperaturbedingungen unterschiedlich hohe Spannungen. Der Aufsatz gibt einen kurzen Überblick über den Stand der Technik, Anwendungsfelder und Entwicklungstendenzen für Thermoelektrische Werkstoffe.