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title: "Forscher der Universität des Saarlandes entwickeln 3D-gedruckte elastokalorische Kühlsysteme"
url: https://www.voxelmatters.com/de/forscher-der-universitaet-des-saarlandes-entwickeln-3d-gedruckte-elastokalorische-kuehlsysteme/
date: 2026-05-08
modified: 2026-05-08
lang: de
author: "Joseph Caron-Dawe"
description: "Forscher der Universität des Saarlandes haben ein elastokalorisches Kühl- und Heizsystem vorgestellt, das weder Kältemittel noch fossile Brennstoffe benötigt, sondern stattdessen die physikalischen Eigenschaften von Nickel-Titan nutzt – einer Formgedächtnislegierung,..."
categories:
  - "AM-Forschung"
  - "Forschung und Lehre"
  - "Nachhaltigkeit"
  - "Verbrauchsartikel"
tags:
  - "future"
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# Forscher der Universität des Saarlandes entwickeln 3D-gedruckte elastokalorische Kühlsysteme

[Forscher der Universität des Saarlandes](https://www.voxelmatters.com/de/mit-3d-gedruckten-metallglaslegierungen-sollen-die-verluste-in-elektromotoren-reduziert-werden/) haben ein elastokalorisches Kühl- und Heizsystem vorgestellt, das weder Kältemittel noch fossile Brennstoffe benötigt, sondern stattdessen die physikalischen Eigenschaften von [Nickel-Titan nutzt – einer Formgedächtnislegierung, die bei mechanischer Beanspruchung und anschließender Entlastung Wärme abgibt bzw. aufnimmt](https://www.voxelmatters.com/imdea-researchers-develop-woven-nitinol-to-overcome-3d-printing-limitations/).

Das Team wird von Paul Motzki geleitet, Professor für Intelligente Materialsysteme für innovative Produktion an der Universität des Saarlandes sowie wissenschaftlicher Direktor und Geschäftsführer des Zentrums für Mechatronik und Automatisierungstechnik in Saarbrücken (ZeMA). Die Gruppe beschäftigt sich seit mehr als 15 Jahren mit dem elastokalorischen Effekt, mit dem langfristigen Ziel, Autos, Gebäude und Industrieanlagen ohne die mit herkömmlichen Systemen verbundenen Umweltkosten zu kühlen und zu heizen.

Die Europäische Kommission hat die elastokalorische Kühlung als vielversprechendste Alternative zu bestehenden Kühltechnologien identifiziert, und auch das Weltwirtschaftsforum zählt sie zu seinen „Top Ten Emerging Technologies“.

## So funktioniert die Technologie

Der elastokalorische Effekt beruht auf einer reversiblen Phasenumwandlung im Kristallgitter von Nickel-Titan.

„Bei Raumtemperatur befindet sich die Legierung in ihrer Hochtemperaturphase. Wenn wir das Material einer Zug- oder Druckbeanspruchung aussetzen, zwingen wir es dazu, in die Niedertemperaturphase überzugehen“, erklärte Professor Motzki.

„Dies ist ein exothermer Prozess, bei dem sich das Material erwärmt und Wärme an die Umgebung abgibt. Sobald das Material wieder auf Umgebungstemperatur abgekühlt ist, lösen wir die mechanische Spannung. Dadurch kann die Legierung wieder in ihre Hochtemperaturphase übergehen, und da dies ein endothermer Prozess ist, kühlt das Material ab.

„Jede Verformung der Drähte entspricht einem bestimmten elektrischen Widerstandswert. So können uns die Widerstandsmessungen genau sagen, wie sich das Material zu jedem beliebigen Zeitpunkt verformt. Das bedeutet, dass praktisch ein Positionssensor eingebaut ist.“

[![Saarland University researchers developing 3D printed elastocaloric cooling systems](https://www.voxelmatters.com/wp-content/uploads/2026/05/3D-printed-elastocaloric-cooling-systems-01-640x400.jpg)](https://www.voxelmatters.com/wp-content/uploads/2026/05/3D-printed-elastocaloric-cooling-systems-01.jpg)

Professor Paul Motzki with one of the novel cooling elements.

## 3D-gedruckte Strukturen und der Weg zur Anwendung

In Zusammenarbeit mit den Fertigungsingenieuren aus dem Team von Professor Dirk Bähre ging Motzkis Gruppe über Drahtbündel und dünne Bleche hinaus und stellte mittels [additiver Fertigung](https://www.voxelmatters.com/virginia-tech-advances-additive-friction-stir-deposition/) [poröse, dreidimensionale Nickel-Titan-Gitter her](https://www.voxelmatters.com/virginia-tech-advances-additive-friction-stir-deposition/) (siehe Foto oben).

Die Geometrie ist so ausgelegt, dass die für den Wärmeaustausch mit einem strömenden Medium – Luft oder Wasser – verfügbare Oberfläche vergrößert wird, wodurch die Wärmeübertragung effizienter wird.

„Dies ist die nächste Stufe in der Entwicklung der Elastokalorik“, sagte Motzki. „Die Forschung, die wir derzeit an diesen neuen Strukturen betreiben, befindet sich noch im Bereich der Grundlagenforschung – aber wir denken bereits über den praktischen Einsatz nach und entwickeln Lösungen für reale Anwendungen.“

Langlebigkeit ist eine zentrale Anforderung an das Design, wie Motzki darlegte, der fortfuhr: „Bei Konstruktionen, die Drahtbündel verwenden, wollen wir beispielsweise eine Lebensdauer von mehr als einer Million Zyklen erreichen. Wir konstruieren die entsprechenden Komponenten so, dass sie leicht ausgetauscht werden können, denn die Wartungsfreundlichkeit ist ein entscheidender Faktor dafür, ob diese neue Technologie in einen zuverlässigen täglichen Einsatz umgesetzt werden kann.“

Auf der Hannover Messe im vergangenen Monat stellte das Team einen funktionsfähigen Prototyp eines elastokalorischen Minikühlschranks vor – ein Proof-of-Concept-Gerät, das eine Getränkedose mithilfe von Bündeln aus 200 Mikrometer dünnen Nickel-Titan-Drähten kühlte, die sich um eine kreisförmige Kühlkammer drehten.