Wärmeleitende Kunststoffe: Die Alternative zu Metallen
Die Wärmeenergie unserer Sonne kann gesammelt und auf effektive Weise ausgenutzt werden, um die Abhängigkeit von der Verbrennung fossiler Brennstoffe wettzumachen. Zu den Anwendungen zählen das Erwärmen einer Flüssigkeit zum Antrieben einer Turbine zur Stromerzeugung oder die Warmwasserbereitung und Raumheizung in Gebäuden und Wohnungen. Wäre es möglich, die derzeit üblichen thermischen Metallkollektoren durch Kunststoffvarianten zu ersetzen, könnte dies erhebliche Vorteile bieten. Die an dem EU-finanzierten Projekt THERMALCOND arbeitenden Wissenschaftler entwickelten eine neue Familie von kostengünstigen Polyolefinverbindungen, die zum Extrudieren in Rohre und Platten im Zusammenhang mit der Fertigung thermischer Flachsolarkollektoren geeignet sind. Um für die gewünschte Anwendung brauchbar zu sein, mussten die vorhandenen Hindernisse in der thermischen Leitfähigkeit und im Absorptionswiderstand überwunden werden. Die Forscher erhöhten die Leitfähigkeit mittels einer Mischung leitfähiger Nanofüllstoffe. Sie steigerten die Umwandlungseffizienz mit Hilfe einer neuartigen Oberflächenbeschichtung, die aus einer selbstorganisierten Metalloxid-Monoschicht (self-assembled monolayer, SAM) besteht. Die Materialien kamen zum Einsatz, um eine neue Familie von Platten, Rohren und Formstücken zu formen. Die von THERMALCOND vorgestellten thermisch leitfähigen Nanokomposite mit einer korrosionsbeständigen SAM-Beschichtung werden zweifellos starken Einfluss auf die Kunststoffindustrie ausüben und bei vielen Anwendungen eine leichtgewichtige und kostengünstige Alternative zu Metallen bieten. Der im Fokus stehende Markt der thermischen Solarkollektoren gehört hier zu den offensichtlich Begünstigten.
