Dimitri Benke, Timur Sirman und Max Fries (v.l.) gründeten MagnoTherm Solutions und bauen Kühlmöbel, die auf Grundlage des magnetokalorischen Effektes arbeiten. Foto: MagnoTherm Solutions

Effi­ziente Kühlung mittels magne­to­ka­lo­ri­schem Effekt

von | 4. Februar 2019

Der weltweite Bedarf an Kühlung und Kälte wächst ständig – 2050 wird er den Bedarf an Wärme über­treffen. Gefragt sind daher effi­ziente Lösungen. Eine davon ist die Kühlung mittels magne­to­ka­lo­ri­schem Effekt. 

Wenn ein Material einem starken Magnetfeld ausge­setzt wird, erhöht sich dessen Tempe­ratur. Schwächt sich das Magnetfeld ab, sinkt die Tempe­ratur. Dies wird als magne­to­ka­lo­ri­scher Effekt bezeichnet. Seine Entde­ckung liegt schon knapp 140 Jahre zurück, seit 90 Jahren wird er in der Tief­tem­pe­ra­tur­physik einge­setzt. Aktuell sorgen erste Alltags­an­wen­dungen für Kühlung oder Wärme für Aufsehen, obwohl auch hier erste Patente schon über 40 Jahre alt sind.

Um tiefere Tempe­ra­turen zu erhalten, müssen para­ma­gne­tische Salze adiabat entma­gne­ti­siert werden. Infolge der während der Entma­gne­ti­sierung zuneh­menden Unordnung der magne­ti­schen Struktur wird – analog zum Verdamp­fungs­prozess – dem Stoff Wärme entzogen, so dass eine Abkühlung eintritt”, beschreibt diese Anwendung ein Springer-​Autorenkollektiv unter Leitung von Ekbert Hering in dem Buch­ka­pitel „Ther­mo­dy­namik” aus dem Stan­dardwerk „Physik für Inge­nieure” auf Seite 209.

Forscher konzen­trieren sind meist auf metal­li­schen Legie­rungen aus Gado­linium, die für diese Anwendung besonders geeignet sind und etwa auch für Wärme­pumpen genutzt werden könnten. Die dabei erreichte Effizienz ist höher als die herkömm­licher Wärme­pumpen, so Wissen­schaftler der Haute Ecole d’Ingénerie et de Gestion in der Schweiz und von der Univer­sität Ljubljana. …


Gekürzt. Geschrie­ben für Sprin­ger Pro­fes­sio­nal. Der kom­plette Beitrag ist hier zu lesen.

Frank Urbansky

Freier Jour­na­list und Fach­au­tor, unter anderem für die Fach­ma­ga­zine und Portale Brenn­stoff­spie­gel, Uniti; DW Die Woh­nungs­wirt­schaft und Immo­bi­li­en­wirt­schaft; Haufe-Lexware; Energie&Management; IVV, Huss Medien; Motor­tech­ni­sche Zeit­schrift und Sprin­ger­Pro­fes­sio­nal; Sprin­ger Fachverlag; SHK Profi und tab, Bau­ver­lag; stadt+werk, k21

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