Der Bedarf an lüfterlosen Kühlsystemen ist in der Industrie sehr groß. Im Gegensatz zur Kühlung mit Lüftern, die Luft als Medium benötigen, oft groß, schwer und laut sind und viel Strom verbrauchen, kommt die neue Technologie ohne diese Nachteile aus. Sie kann in herkömmlichen Systemen, z.B. für Batterie- und Antriebssysteme, oder auch in der Luft- und Raumfahrt eingesetzt werden, wo die konventionelle Kühlung durch Luft nur sehr eingeschränkt möglich ist.
Die Idee basiert auf dem gleichen Prinzip wie die sogenannten Handwärmer. Diese speichern Wärme beim Phasenübergang von fest auf flüssig und geben sie bei Bedarf wieder ab. Die neue Kühltechnologie nutzt diesen Effekt in umgekehrter Richtung: Steigt die Temperatur der zu kühlenden Bauelemente über eine kritische Temperatur, speichert das Medium die überschüssige Wärme und gibt sie später, wenn kein Kühlbedarf mehr besteht, allmählich wieder ab.
Das Team um Prof. Nowottnick fand heraus, dass die sogenannten Zuckeralkohole, die als Zucker-Ersatzstoffe auch zum Süßen von Getränken und Speisen verwendet werden, genau die gewünschten Eigenschaften zur Kühlung von Elektronikbaugruppen besitzen: Sie haben eine vergleichsweise hohe Wärmeaufnahmefähigkeit und Schmelztemperaturen zwischen 80 und 160 Grad. Diese handelsüblichen Materialien sind zudem kostengünstig und umweltfreundlich. Durch Mischen verschiedener Zuckeralkohole hat Jacob Maxa neue Werkstoffe mit optimalem Schmelzpunkt und hoher Langzeitstabilität hergestellt und ihre Verträglichkeit mit Elektronikbaugruppen sowie ihre Kühlleistung untersucht. Seine Erkenntnis: „Die Leistungsfähigkeit der aktuellen Mischungen wird heute noch durch die mäßige Wärmeleitfähigkeit und Langzeitstabilität unter rauen Umgebungsbedingungen begrenzt. Bis zur industriellen Anwendung ist es noch ein weiter Weg.“ Für die Lösung dieser Probleme gibt es aber bereits Ideen, die in der Zukunft erforscht und erprobt werden sollen. Jacob Maxa ist überzeugt, dass der Lehrstuhl hier Pionierarbeit leisten kann.
Die Idee zu dieser neuen Kühltechnologie ist bereits vor längerer Zeit am Lehrstuhl von Professor Mathias Nowottnick entstanden und wird seitdem für die industrielle Anwendung weiterentwickelt. Prof. Nowottnick sagt dazu: „Künftige Elektronikgeräte sollen kleiner, umweltfreundlicher und preiswerter werden. Das alternative Kühlkonzept leistet zu allen drei Entwicklungsschwerpunkten einen innovativen Beitrag.“
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