Wie das geht hat Tina Altmanninger in ihrer Masterarbeit an der Johannes Kepler Universität Linz für Schüler*innen leicht verständlich aufbereitet.

Auch bei allen anderen Prozessen entsteht als Abfallprodukt Wärme, die großteils ungenutzt verpufft – quasi ein „Friedhof“ der Energie. In Anbetracht des Klimawandels und unseres stetig steigenden Strombedarfs ist es allerdings unklug, diese Ressource nicht zu nutzen. Mithilfe der Thermoelektrizität könnte Restwärme vom Energiefriedhof zurückgeholt und direkt in Strom umgewandelt werden.

„Im einfachsten Fall braucht man dafür nur zwei unterschiedliche Metalldrähte und ein Teelicht“, erläutert Tina Altmanninger, die ihre Masterarbeit am JKU Institut für Theoretische Physik verfasst hat. „Man verdreht die beiden Enden des Drahts und bringt eine dieser Verbindungsstellen mit dem Teelicht auf eine höhere Temperatur: schon fließt Strom.“ Der Temperaturunterschied bewirkt den sogenannten „Seebeck-Effekt“, die direkte Umwandlung von Wärme in elektrische Energie. „Natürlich ist mit diesem Versuchsaufbau der Ertrag sehr gering“, so Altmanninger.

Das schon seit 1821 bekannte Phänomen erfährt aktuell rasanten Aufwind. „Die zwei Metalle spielen quasi Tauziehen“, erklärt die Physikerin, „ihre Ladungen ziehen in die entgegengesetzte Richtung.“ Die Entwicklung neuartiger Materialien führt dazu, dass die für den Strom verantwortlichen Ladungsträger gemeinsam an einem Strang ziehen: Das macht den Umwandlungsprozess viel effizienter. In der Raumfahrt wird er bereits eingesetzt, ebenso in sehr unzugänglichen Gebieten auf der Erde.

Altmanninger unterrichtet am BG/BRG Gmunden, wo selbstständiges, eigenverantwortliches Lernen gezielt gefördert wird. Sie ist überzeugt: „Zukunftsweisende Themen sind im kompetenzorientierten Unterricht wichtig. In der Thermoelektrizität schlummert noch beträchtliches Potenzial für industrielle wie private Abwärmenutzung“. Aus dieser Motivation heraus hat sie das topaktuelle Gebiet für Schüler*innen der Oberstufe sowie deren Lehrkräfte aufbereitet und unter https://www.geogebra.org/m/d7ttk3he, öffnet eine externe URL in einem neuen Fenster öffentlich allen Interessierten zur Verfügung gestellt.

Am 21. September 2023 wird Altmanninger als eine von drei Finalist*innen des Macke-Awards, öffnet eine externe URL in einem neuen Fenster im Zirkus des Wissens am Campus der JKU ihre Masterarbeit vor rund 200 Schüler*innen präsentieren. Beim Macke-Award werden alljährlich die besten Physik-Masterarbeiten der JKU präsentiert und ausgezeichnet.