Thermoelektrische Module, Peltier-Module (auch bekannt als thermoelektrische Kühlmodule, TEC), sind eine typische Technologie, die den Peltier-Effekt zur Kühlung in Fahrzeugkühlschränken nutzt. Im Folgenden werden die wichtigsten Anwendungsmerkmale, Vorteile, Einschränkungen und Entwicklungstrends dieser Module in Fahrzeugkühlschränken dargestellt:
1. Überblick über das Funktionsprinzip
Ein thermoelektrisches Kühlmodul, auch Peltier-Element genannt, besteht aus N- und P-leitenden Halbleitermaterialien. Beim Anlegen von Gleichstrom entsteht an der Kontaktstelle eine Temperaturdifferenz: Eine Seite nimmt Wärme auf (kaltes Ende), die andere gibt sie ab (warmes Ende). Durch ein geeignetes Wärmeabfuhrsystem (z. B. Lüfter, Kühlkörper) kann die Wärme abgeführt und so der Kühlschrank gekühlt werden.
2. Vorteile von Kfz-Kühlschränken, thermoelektrischen Autokühlern, Weinkühlern, Bierkühlern, Bierkühlschränken
Kein Kompressor, kein Kältemittel
Verzicht auf herkömmliche Kältemittel wie Freon, umweltfreundlich und ohne Leckagerisiko.
Einfache Konstruktion, keine beweglichen Teile, leiser Betrieb und geringe Vibrationen.
Klein, leicht
Geeignet für beengte Fahrzeugumgebungen, ermöglicht die einfache Integration in kleine Fahrzeugkühlschränke oder Getränkehalter-Kühlvorrichtungen.
Schneller Start, präzise Steuerung
Zum Kühlen einschalten, mit schneller Reaktionszeit; die Temperatur kann durch Anpassen der Stromstärke präzise geregelt werden.
Hohe Zuverlässigkeit, lange Lebensdauer
Kein mechanischer Verschleiß, durchschnittliche Lebensdauer kann Zehntausende von Stunden erreichen, geringe Wartungskosten.
Unterstützt sowohl Kühl- als auch Heizmodus
Durch Ändern der Stromrichtung können die kalten und warmen Enden vertauscht werden; einige Fahrzeugkühlschränke verfügen über Heizfunktionen (z. B. zum Warmhalten von Kaffee oder zum Erwärmen von Speisen).
3. Wichtigste Einschränkungen
Geringe Kühlleistung (niedriger COP)
Im Vergleich zu Kompressorkältemaschinen ist die Energieeffizienz relativ gering (üblicherweise COP < 0,5), der Stromverbrauch hoch und sie eignen sich nicht für große Kapazitäten oder Tiefkühlanforderungen.
Begrenzte maximale Temperaturdifferenz
Die maximale Temperaturdifferenz eines einstufigen thermoelektrischen Kühlmoduls (TEC) beträgt etwa 60–70 °C. Bei hohen Umgebungstemperaturen (z. B. 50 °C in einem Fahrzeug im Sommer) kann die niedrigste Temperatur am kalten Ende nur auf etwa -10 °C sinken, wodurch das Erreichen einer Einfrierung (-18 °C oder darunter) schwierig ist.
Abhängigkeit von guter Wärmeableitung
Die Wärmeabfuhr im heißen Bereich muss effektiv sein; andernfalls sinkt die Kühlleistung deutlich. In einem heißen und geschlossenen Fahrzeuginnenraum ist die Wärmeabfuhr schwierig, was die Leistung einschränkt.
Hohe Kosten
Hochleistungsfähige TEC-Module, Hochleistungs-Peltier-Elemente und die dazugehörigen Wärmeableitungssysteme sind teurer als kleine Kompressoren (insbesondere bei hohen Leistungsanforderungen).
4. Typische Anwendungsszenarien
Kleine Fahrzeugkühlschränke (6–15 l): werden zum Kühlen von Getränken, Obst, Medikamenten usw. verwendet und halten eine Temperatur von 5–15 °C aufrecht.
Fahrzeug-Kühl- und Wärmeboxen: verfügen über Kühl- (10°C) und Heizfunktionen (50–60°C) und eignen sich für Langstreckenfahrten.
Originalausstattung für Fahrzeuge der Oberklasse: Einige Modelle von Mercedes-Benz, BMW usw. sind als Komfortmerkmale mit TEC-Kühlschränken ausgestattet.
Camping-/Outdoor-Stromkühlschrank: Verwendung mit Fahrzeugstrom oder mobiler Stromversorgung, tragbar.
5. Technologische Entwicklungstrends
Forschung an neuen thermoelektrischen Materialien
Optimierung von Bi₂Te₃-basierten Materialien, nanostrukturierten Materialien, Skutteruditen usw. zur Steigerung des ZT-Wertes (thermoelektrischer Wirkungsgrad) und Verbesserung der Effizienz.
Mehrstufige thermoelektrische Kühlsysteme
Mehrere TECs werden in Reihe geschaltet, um größere Temperaturdifferenzen zu erzielen; oder sie werden mit Phasenwechselmaterialien (PCM) kombiniert, um die Isolationsleistung zu verbessern und den Stromverbrauch zu reduzieren.
Intelligente Temperaturregelung und Energiesparalgorithmen
Echtzeit-Leistungsregelung durch Sensoren + MCU zur Reichweitenverlängerung (besonders wichtig für Elektrofahrzeuge).
Tiefe Integration mit neuen Energiefahrzeugen
Die Vorteile der Stromversorgung durch Hochspannungsplattformen werden genutzt, um effiziente Kühl- und Wärmeboxen für Fahrzeuge zu entwickeln, die den Ansprüchen der Nutzer an Komfort und Bequemlichkeit gerecht werden.
6. Zusammenfassung
Thermoelektrische Kühlmodule (TEC-Module, Peltier-Elemente) eignen sich für Anwendungen mit geringer Kühlleistung, geringer Kühlleistung, leisem Betrieb und Umweltfreundlichkeit in Fahrzeugkühlschränken. Obwohl ihre Energieeffizienz und die Temperaturdifferenz begrenzt sind, bieten sie in bestimmten Märkten (wie Oberklasse-Pkw, Campingausrüstung und der Unterstützung medizinischer Kühlketten) unersetzliche Vorteile. Mit dem Fortschritt der Materialwissenschaft und der Wärmemanagementtechnologie werden sich ihre Anwendungsmöglichkeiten weiter ausdehnen.
TEC1-13936T250 Spezifikation
Die Temperatur auf der heißen Seite beträgt 30 °C.
Imax: 36A
Umax: 36,5 V
Qmax: 650 W
Delta T max: > 66 °C
ACR: 1,0±0,1 mm
Größe: 80 x 120 x 4,7 ± 0,1 mm
TEC1-13936T125 Spezifikation
Die Temperatur auf der heißen Seite beträgt 30 °C.
Imax: 36A
Umax: 16,5 V
Qmax: 350 W
Delta T max: 68 °C
ACR: 0,35 ±0,1 Ω
Größe: 62 x 62 x 4,1 ± 0,1 mm
TEC1-24118T125 Spezifikation
Die Temperatur auf der heißen Seite beträgt 30 °C.
Imax: 17-18A
Umax: 28,4 V
Qmax: 305 +W
Delta T max: 67 °C
ACR: 1,30 Ohm
Größe: 55 x 55 x 3,5 ± 0,15 mm
Veröffentlichungsdatum: 30. Januar 2026
