Das Projekt "KMU-innovativ - Verbundvorhaben Klimaschutz: Herstellung von thermoelektrischen (TE) Generatoren auf Basis von TE-Chips zur Steigerung der Energieeffizienz industrieller Prozesse (WiSE), Teilvorhaben 2" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Bildung und Forschung. Es wird/wurde ausgeführt durch: Fraunhofer-Institut für Fertigungstechnik und Angewandte Materialforschung, Institutsteil Dresden.Im Allgemeinen gehen ca. 65% der Primärenergie als Abwärme verloren. Durch Abwärmenutzung mittels Thermogeneratoren (TEG) aus nicht-toxischen Mg- und Mn-Siliziden ist eine Reduzierung der CO2-Emissionen und Steigerung der Energieeffizienz möglich. O-Flexx ersetzt den konventionellen TEG-Ansatz durch einen Dünnschicht-TEG: eine Silizidscheibe wird auf einer Metallfolie (Dicke 0,5 und 0,12 mm) aufgebaut und zu 5x5x0,5 mm3 vereinzelt mit einem Spalt (0,4 mm) auf der Metallseite. Der TE-Chip wird auf einen wärmeleitenden Träger aufgesetzt und an den heißen bzw. kalten-Flächen angebunden. Diese Technologie ist für die Herstellung von Bi2Te3-TE-Chips bei O-Flexx vorhanden und wird für Silizid-Chips erweitert. Die Vorteile gegenüber konventionellen TEG sind: bis 10-fache Masse- und Materialeinsparung, anpassbarer thermischer Widerstand, Steigerung des verfügbaren deltaT und automatisierte Fertigung in einer verfügbaren Produktionslinie. AP1 Erstellung Lastenheft AP2 Festlegung Kontaktmaterials für die Vorkontaktierung AP3 SPS-Kontaktierung und Entwicklung eines Lotprozesses AP4 Herstellung von TE-Chips im Labor-Maßstab AP5 Up-Scaling der Herstellung dünner TE-Scheiben und deren Kontaktierung AP6 Up-ScalingScaling der Herstellung TE-Chips AP7 Oxidationsschutz der TE-Materialien AP10 Charakterisierung der 'Power Cell'.
Das Projekt "KMU-innovativ - Verbundvorhaben Klimaschutz: Herstellung von thermoelektrischen (TE) Generatoren auf Basis von TE-Chips zur Steigerung der Energieeffizienz industrieller Prozesse (WiSE)^Teilvorhaben 2, Teilvorhaben 1" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Bildung und Forschung. Es wird/wurde ausgeführt durch: O-Flexx Technologies GmbH.Im Allgemeinen gehen ca. 65 % der Primärenergie als Abwärme verloren. Durch Abwärmenutzung mittels Thermogeneratoren (TEG) aus nicht- toxischen Mg- und Mn-Siliziden ist eine Reduzierung der CO2-Emisionen und Steigerung der Energieeffizienz möglich. O-Flexx ersetzt den konventionellen TEG-Ansatz durch einen Dünnschicht-TEG: eine Silizidscheibe wird auf einer Metallfolie aufgebaut und vereinzelt. Der TE-Chip wird auf einen wärmeleitenden Träger aufgesetzt und an den heißen bzw. kalten Flächen angebunden. Diese Technologie ist für die Herstellung von Bi2Te3-TE-Chips bei O-Flexx vorhanden und wird für Silizid-Chips erweitert. Die Vorteile gegenüber konventionellen TEG sind: bis 10-fache Masse- und Materialeinsparung, anpassbarer thermischer Widerstand, Steigerung der verfügbaren Temperaturdifferenz und automatisierte Fertigung in einer verfügbaren Produktionslinie. Das Projekt umfasst die Herstellung im Labormaßstab, sowie das Upscaling bis hin zur Charakterisierung der Silizid-Chips in einer 'Power Cell'.
Das Projekt "Autarke flexible Monitoringeinheiten zur Überwachung technischer Systeme - AMETYST, Teilvorhaben: Energierückgewinnung aus Temperaturgradienten: Modulentwicklung und thermische Anbindung" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Bildung und Forschung. Es wird/wurde ausgeführt durch: Fraunhofer-Institut für Physikalische Messtechnik.
Das Projekt "Multifunktionale Sensornetzwerke zur Überwachung von Prozessdaten - MultiFunk^Teilvorhaben: Fertigungstechnik für die Multifunk-Thermogeneratoren in Folientechnik, Teilvorhaben: Buskoppler und Thermogeneratoren (BusTherm)" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Bildung und Forschung. Es wird/wurde ausgeführt durch: ANGARIS GmbH.
Das Projekt "Organische Thermoelemente zur autarken Energieversorgung polytronischer Systeme - OTEPS -, Teilvorhaben: Entwurf, Simulation und Charakterisierung von Thermogeneratoren auf der Basis organischer Materialien und deren Anpassung an die Erfordernisse von Rolle-zu-Rolle-Prozessen" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Bildung und Forschung. Es wird/wurde ausgeführt durch: Institut für Mikrotechnik Mainz e.V. & Co. KG.Das Vorprojekt soll die grundsätzlichen Möglichkeiten zur Entwicklung eines Designs für mit Rolle-zu-Rolle-Technologien aus organischen Materialien auf flexiblen Substraten aufgebaute Thermogeneratoren sowie der dazu benötigten Druckpasten untersuchen. Dem IMM obliegen das Erstellen und Optimieren des Generatordesigns auf der Basis theoretischer Modelle und experimenteller Ergebnisse, die Optimierung der Druckpasten und die Evaluierung der Druckergebnisse. Design und Pasten werden dem Projektpartner EMFT (ehemals IZM) für die Rolle-zu-Rolle-Prozesse von Thermogeneratorstrukturen bereitgestellt. Die Ergebnisse gehen in die weitere Design- und Pastenoptimierung ein. Da als spätere Anwendungen energieautarke Sensorsysteme angestrebt werden, bildet der Bau eines Demonstrators, der einen Generator und einen Akku zu einem energieautarken Powerpack integriert, den Abschluss dieses Vorprojekts. Dieser Demonstrator soll die Entscheidungsbasis zur Entwicklung einer Energieversorgung zukünftiger Sensoreinheiten bilden, die aus den in ihrer Umgebung herrschenden Temperaturdifferenzen genug Energie für ihren eigenen, dauerhaften Betrieb gewinnen können und damit wartungsarm, langlebig und netzunabhängig werden können.
Das Projekt "Organische Thermoelemente zur autarken Energieversorgung polytronischer Systeme - OTEPS -^Teilvorhaben: Entwurf, Simulation und Charakterisierung von Thermogeneratoren auf der Basis organischer Materialien und deren Anpassung an die Erfordernisse von Rolle-zu-Rolle-Prozessen, Teilvorhaben: Prozesstechnik für organische Thermoelemente zur Energieversorgung" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Bildung und Forschung. Es wird/wurde ausgeführt durch: Fraunhofer-Einrichtung für Mikrosysteme und Festkörper-Technologien.Die Verfügbarkeit von n- und p-halbleitenden organischen Materialien ermöglicht die Energieerzeugung über den thermoelektrischen Effekt. Ziel des Vorhabens ist es diesen Effekt für die Entwicklung eines kostengünstigen organischen Thermogenerators zu nutzen. Bedingt durch den relativ geringen Wirkungsgrad müssen dabei eine Vielzahl von Thermoelementen auf einem Foliensubstrat hergestellt werden. Vor allem aus Kostengründen müssen hierbei Folientechniken und Verfahren zur Strukturierung auf großen Flächen eingesetzt werden. Aufgabe des IZM innerhalb des Projektes ist es die Prozesstechnologie anhand zweier Aufbauvarianten im Rolle-zu-Rolle-Verfahren zu entwickeln. In einer zweiten Projektphase werden die Thermogeneratoren dann mit einem Energiespeicher und einer entsprechenden Regelelektronik zu einer autarken Energieversorgung verbunden.
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