Erneuerbare Energien

Energie aus Abwärme: Wie HORATES die organische Thermoelektrik revolutioniert

von Artisan Baumeister · 4. Mai 2025

Das EU-Projekt HORATES entwickelt seit 2021 organische thermoelektrische Materialien, die energieeffizient, ungiftig und flexibel sind. Ihr Potenzial reicht von Industrieanwendungen bis zur Medizintechnik. Dieser Artikel beleuchtet die technischen Innovationen, Herausforderungen und die wachsende Bedeutung für nachhaltige Energiegewinnung.

Inhaltsübersicht

Einleitung
HORATES im Überblick: Ziele, Partner und Meilensteine
Technische Innovationen: Organische Thermoelektrik im Detail
Anwendungen und Ausblick: Von der Industrie bis zur Medizintechnik
Fazit

Einleitung

Abwärme zu Strom – was lange abstrakt klang, wird dank eines ambitionierten EU-Projekts greifbar: HORATES setzt seit 2021 alles daran, organische Thermoelektrik marktreif zu machen. Denn der Bedarf an umweltfreundlichen Alternativen wächst rapide – ob bei energieintensiven Produktionsanlagen oder in der Medizintechnik. Flexible, ungiftige Materialien könnten schon bald die Nutzung bislang verschwendeter Wärme revolutionieren. Mit Beteiligung renommierter Partner wie der TU Chemnitz und der Universität Heidelberg werden technologische, ökologische und wirtschaftliche Fragen erforscht. Wie steht es um die Fortschritte dieser innovativen Energiequellen? Und was bedeuten sie für unseren Alltag ab 2025?

HORATES im Überblick: Ziele, Partner und Meilensteine

Das EU-Projekt HORATES – wer steckt dahinter?

HORATES ist mehr als ein Akronym auf dem Papier: Seit dem Start 2021 treibt eine Gruppe erfahrener Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler das Ziel voran, organische Thermoelektrik werk-, welt- und markttauglich zu machen. Die Federführung teilen sich renommierte Universitäten – allen voran die Technische Universität Chemnitz und die Universität Heidelberg. Beide bringen ausgewiesene Kompetenzen in der Entwicklung und Analyse von flexiblen Polymermaterialien mit. Hinzu kommen diverse europäische Unternehmen, die ihr Know-how zur Skalierbarkeit und Anwendung der neuen Technologien einbringen. Auch wenn ihre Namen nicht öffentlich sind, bilden sie das Bindeglied zur industriellen Umsetzung: von der Medizintechnik bis in klassische industrielle Anwendungen.

Warum gerade jetzt?

Die steigende Nachfrage nach nachhaltigen Technologien und der EU-Fokus auf Energieeffizienz bildeten die Grundlage für HORATES. Ziel ist es, vielseitig einsetzbare Materialien zu schaffen, die die Umwandlung von Wärme in Strom umweltverträglich erlauben – Stichwort Abwärmenutzung und Nachhaltigkeit. Das Projekt wurde genau deshalb ins Leben gerufen: Energieströme, etwa aus technischer Abwärme oder selbst der Körperwärme, sollen künftig nicht weiter ungenutzt verpuffen.

Meilensteine und Fortschritte bis 2025

Die HORATES-Teams haben seit 2021 zentrale Meilensteine erreicht, etwa die erfolgreiche Synthese flexibler, ungiftiger polymerbasierter thermoelektrischer Materialien. Bisher steht die Entwicklung im Zeichen: hohes Leistungsvermögen bei niedrigen Temperaturdifferenzen, Umweltverträglichkeit statt Schadstoffbelastung, und erste Tests zur Integration in Sensoren für die Medizintechnik. Die Rahmenbedingungen sind klar gesteckt – Wissenschaft, EU-Fördermittel und der Druck, industrielle Anwendungen für die Energietechnologie 2025 fit zu machen, treiben HORATES nun weiter voran.

Technische Innovationen: Organische Thermoelektrik im Detail

Flexible Polymermaterialien für die Abwärmenutzung

Die Schlüsselinnovation des EU-Projekts HORATES liegt in der Entwicklung organischer, also kohlenstoffbasierter, thermoelektrischer Materialien, die sich sowohl durch Flexibilität als auch durch eine neuartige Umweltverträglichkeit auszeichnen. Im Gegensatz zu traditionellen, meist anorganischen Thermoelementen sind diese sogenannten Polymermaterialien leicht, mechanisch biegsam und dabei frei von giftigen Metallverbindungen. Das eröffnet neue Möglichkeiten überall dort, wo klassische, starre Bauteile zu sperrig sind – etwa auf geschwungenen Flächen oder in tragbaren Anwendungen.

Molekulares Design und Syntheseprozesse

Das technologische Herzstück bildet die Polymerisation—ein kontrollierter Prozess, bei dem organische Grundbausteine zu leitfähigen Ketten verknüpft werden. Hier kommt es auf jedes Detail an: Nur homogen verarbeitete Schichten erzeugen eine gleichmäßige Umwandlung von Wärme in Strom. Für die nötige Energieeffizienz sogar bei niedrigen Temperaturunterschieden sorgt eine ausgeklügelte molekulare Struktur, die Elektronen gezielt durch das Polymernetzwerk leitet.

Überwindung praktischer Hürden

Doch auf dem Weg zur serienreifen Energietechnologie 2025 bleibt genug zu tun. Die gleichmäßige Durchmischung der Ausgangsmoleküle—gerne als Homogenität bezeichnet—stellt die Forscher vor Herausforderungen, die an die Kaffeeküche erinnern: Hier darf sich nichts absetzen, sonst leidet die Leistungsfähigkeit. Auch die thermomechanische Stabilität muss so optimiert werden, dass die Bauteile im industriellen Einsatz und in der Medizintechnik verlässlich funktionieren. Schließlich geht es um die Skalierung: Nur wenn der gesamte Herstellungsprozess reibungslos in großem Maßstab läuft, wird aus Labortechnik eine echte nachhaltige Alternative im Kampf um mehr Energieeffizienz und Abwärmenutzung.

Anwendungen und Ausblick: Von der Industrie bis zur Medizintechnik

Vielfältige Chancen durch organische Thermoelektrik

HORATES belegt, wie flexibel einsetzbar neue thermoelektrische Materialien sind. In der Medizintechnik etwa eröffnen sie Sensoren, die direkt durch die relativ geringe Temperaturdifferenz am menschlichen Körper arbeiten. Miniaturisierte, selbstversorgte Devices könnten künftig Patientendaten überwachen, ohne Batterien oder externe Stromquellen – ein echter Gewinn für die Alltagstauglichkeit und Nachhaltigkeit solcher Systeme.

Energiegewinnung in der Industrie – Abwärmenutzung wird zur Ressource

Auch im industriellen Sektor zeigt die Umwandlung von Wärme in Strom enormes Potenzial. Viele Fertigungsprozesse erzeugen unvermeidlich Abwärme, bislang oft ungenutzt. Polymerbasierte, flexible thermoelektrische Materialien aus dem EU-Projekt sind leicht integrierbar, anpassbar an gekrümmte Oberflächen und robust – entscheidende Vorteile gegenüber traditionellen, spröden Thermoelementen. Daraus ergibt sich ein direkter Zugewinn an Energieeffizienz und reduzierbaren Betriebskosten.

Nachhaltigkeit und Marktchancen bis 2025 und darüber hinaus

Im Vergleich zu klassischen anorganischen Materialien punkten organische Thermoelektrika durch ungiftige Rohstoffe und hohe Recyclingfähigkeit. Sie bieten eine eco-friendly Option, um aus vorhandener Wärme neue Energiequellen zu schaffen – kein kleines Versprechen in Zeiten steigender Nachfrage nach erneuerbarer Energietechnologie 2025.

Zugleich bleibt der Durchbruch herausfordernd. Die Marktreife hängt davon ab, wie gut Stabilität, Skalierbarkeit und Wirtschaftlichkeit gelöst werden. Dennoch: Die aktuellen Fortschritte im Projekt HORATES verdeutlichen, dass die Integration in reale industrielle Anwendungen und die nächste Generation medizinischer Devices keine abgehobene Vision mehr ist – sondern eine realistische Aussicht für die nächsten Jahre.

Fazit

HORATES zeigt, dass die Zukunft nachhaltiger Energiegewinnung in intelligenten, flexiblen Materialien liegen könnte. Der Weg zur Marktreife verlangt noch weitere Forschung, vor allem bei Stabilität und großtechnischer Herstellung. Doch die Fortschritte seit 2021 sind bemerkenswert: Mit Unterstützung namhafter Partner und einer klaren Vision könnte organische Thermoelektrik schon bald Standards in Industrie und Medizintechnik setzen – und Europa näher an die Klima- und Effizienzziele bringen.

Diskutieren Sie mit: Wo sehen Sie das größte Potenzial für organische Thermoelektrik – im Alltag, in der Industrie oder in der Gesundheitsbranche? Teilen Sie Ihre Gedanken unten im Kommentarbereich!