Auch BMW treibt die Technologie mit Macht voran. Gemeinsam mit dem Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) stellten die Münchner bereits 2008 einen ersten Prototyp eines 5er-BMW vor, in dessen Abgasrückführung Thermoelektrische Generatoren arbeiteten. Bei Testfahrten lieferte das System bis zu 200 Watt. Seither verfeinern es die BMW-Techniker für den Alltagsbetrieb.
Wann erste Modelle mit integriertem Mikrokraftwerk in den Autohäusern stehen werden, darauf will sich BMW aber nicht festlegen. Ebenso wenig wie Konkurrent Daimler, der auch auf diesem Gebiet forscht. Jan König, Forscher am IPM, hat in Versuchen mit einem Kleinlaster bereits eine Leistung von 400 Watt erzielt.
Genug, um Lüftung, Scheinwerfer und Radio mit Energie zu versorgen. Reif für die Straße sind die Generatoren aber noch nicht, weil es den Modulen an Stabilität im Dauerbetrieb fehlt. König erwartet, dass die Technologie nicht vor 2020 in Serie geht.
Die Autobauer warten ungeduldig. Denn was die kleinen Energiewandler an Bordstrom liefern, braucht nicht mehr der Motor zu erzeugen. Das reduziert den Spritverbrauch nach Schätzungen der Entwickler um drei bis fünf Prozent – und würde Daimler, VW und Co. helfen, die strengeren Grenzwerte für den Kohlendioxidausstoß einzuhalten. Die gelten von 2020 an in der EU; was erst recht erklärt, warum die ganze Branche so vehement an den TEGs forscht.
Dabei ist der Einsatz im Auto nach Überzeugung von Stefan Lampenscherf, TEG-Experte bei Siemens, nur der Einstieg. „Mit der Weiterentwicklung der Technik werden wir auch Anwendungen im Industrie- oder Kraftwerksbereich sehen, mit denen sich deutlich höhere Leistungen erzielen lassen“, sagt er. In großer Zahl an Maschinen, Anlagen, Heiz- oder Kraftwerkskesseln angebracht und in Serie geschaltet, können die Generatoren künftig Leistungen im Kilo- oder gar Megawatt-Maßstab erreichen, also große Strommengen bereitstellen.
Besonders weit bei der Entwicklung leistungsstarker Generatoren ist das Unternehmen O-Flexx Technologies. Seine jüngste Innovation sind TEGs, die sich, integriert in Kunststoffstreifen, etwa auf heißen Rohrleitungen anbringen lassen. Sie ernten genug Strom, um damit den Elektrizitätsbedarf zur Steuerung von Heizkesseln oder dem Betrieb von Förderanlagen in Pellet-Öfen zu decken. Im Frühjahr nächsten Jahres soll das Produkt serienreif sein.
Wegen der raschen technischen Fortschritte erwarten die Analysten des Marktforschers IDTechEx ein starkes Umsatzwachstum. Sie glauben, dass TEG-Hersteller 2023 weltweit 875 Millionen Dollar umsetzen werden – ein Anstieg auf das 25-Fache gegenüber rund 35 Millionen Dollar im vergangenen Jahr (siehe Grafik).
Dabei werden die auf einen möglichst hohen Stromertrag zielenden Minikraftwerke in Motoren und Anlagen aber nur ein Viertel des gesamten TEG-Markt ausmachen. Mehr Geld dürften die Hersteller den Experten zufolge künftig mit Produkten verdienen, die nur wenige Hundert Milliwatt Strom erzeugen.
Das reicht, um zum Beispiel Sensoren in Werkzeugmaschinen mit elektrischer Energie zu versorgen; oder, um Gebäudeheizungen zu steuern. Angebracht an Heizkörpern, versorgen die Minigeneratoren Messfühler – fern eigener Stromanschlüsse – mit Watt und Volt. Die Sensoren liefern dann Daten für die automatische Regulierung der Heizung.
