Das Entropierad ist eine im Arbeitskreis Prof. Wilhelm entwickelte Wärmekraftmaschine, die durch ein neues Funktionsprinzip auch geringe Temperaturdifferenzen von 40° bis 80° C zur Erzeugung von mechanischer Energie ausnutzen kann.
Das potentielle Anwendungsgebiet des Entropierades ist die Ausnutzung der Restwärme von Industrieanlagen, die zur Zeit bei Temperaturen von weniger als 100°C nicht mehr wirtschaftlich effizient durchgeführt werden kann.
Das Funktionsprinzip des Entropierades (s.a. Abb.1) beruht in der Originalversion auf der Ausnutzung einer speziellen Eigenschaft von Elastomeren: Unter mechanischer Belastung ändern sich bei Elastomeren nicht die Bindungsabstände, wie z.B. bei Metallen, sondern nur die Konfiguration der Polymerketten, also die Entropie des Systems. Es wird also eine Änderung der Entropie in mechansiche Karft umgesetzt, daher der Name Entropierad.
Grundlagen, Funktionsprinzip und Ursprung des Namens
Das Funktionsprinzip des Entropierades (s.a. Abb.1) beruht in der Originalversion auf der Ausnutzung einer speziellen Eigenschaft von Elastomeren: Unter mechanischer Belastung ändern sich bei Elastomeren nicht die Bindungsabstände, wie z.B. bei Metallen, sondern nur die Konfiguration der Polymerketten, also die Entropie des Systems. Es wird also eine Änderung der Entropie in mechansiche Karft umgesetzt, daher der Name Entropierad.
Entropierad auf der Basis von Elastomeren
Zur Erzeugung mechanischer Energie werden höhere Drehmomente benötigt, als sie der einfache Prototyp (siehe Grundlagen) erzeugen kann. Hierzu müssen zum einen die Mechanik des Rades, zum anderen aber auch die molekularen Eigenschaften der Elastomere optimiert werden.
Entropierad auf der Basis von Shape-Memory Metallen
Nach ausführlichen Materialuntersuchungen ergab sich, dass im Moment die höchsten Drehmomente nicht bei der Verwendung von Elastomeren, sondern bei sogenannten Form-Gedächtnis-Legierungen (Nitinol) erzielt werden kann. Das so modifizierte Entropierad erzeugt so viel mechanische Energie, dass es sogar einen Personenkraftwagen (Abb.3 links) ziehen kann.