Samsung arbeitet gemeinsam mit dem Applied Physics Laboratory (APL) der Johns Hopkins University an der Weiterentwicklung der Dünnschicht-Peltier-Kühltechnologie. Ziel ist es, kältemittelfreie Hybridkühlsysteme mit höherer Energieeffizienz und kompakter Bauweise zu realisieren. Die Technologie befindet sich derzeit in der Forschungs- und Entwicklungsphase.
Peltier-Prinzip als Alternative zum Kompressor
Kern der Innovation ist ein neu entwickeltes Dünnschicht-Peltier-Element, das durch Stromfluss zwischen Halbleiterschichten gezielt Wärme transportiert. Dieses Verfahren ermöglicht eine präzise Temperaturregelung ohne mechanische Komponenten und klassische Kältemittel. Durch Nanoengineering wird eine deutlich höhere Kühlleistung im Vergleich zu bisherigen Peltier-Modulen erreicht. Die modulare Struktur eröffnet zudem neue Gestaltungsmöglichkeiten für Haushaltskühlgeräte.
Hybridkühlung: Seriennaher Praxiseinsatz bereits erprobt
Bereits 2024 stellte Samsung mit dem Bespoke AI Hybrid Kühlschrank ein erstes Gerät mit kombinierter Kompressor- und Peltier-Technologie vor. Dabei kommt die sogenannte AI Hybrid Cooling-Funktion zum Einsatz: Im Normalbetrieb übernimmt der Digital Inverter Kompressor die Kühlung. Bei erhöhtem Bedarf – etwa nach dem Einlagern warmer Speisen – wird zusätzlich das Peltier-Modul aktiviert. So bleibt die Innentemperatur konstant.
„Da Kühlschränke rund um die Uhr in Betrieb sind, liegt unser Fokus auf einer möglichst effizienten Energienutzung“, erklärt Sungjin Jung vom Samsung Research’s Life Solution Team. „Mit der neuen Dünnschicht-Peltier-Technologie können wir die Kühlleistung gezielt steigern und den Energieverbrauch reduzieren. Damit unterstreichen wir unser Engagement für innovative und zukunftsweisende Hausgeräte, die den Alltag unserer Kundinnen und Kunden komfortabel gestalten.“
Materialentwicklung und thermische Optimierung
In einem achtmonatigen Forschungsprojekt wurden neue Packaging-Methoden und thermische Interface-Materialien entwickelt. Diese sollen den Wärmewiderstand an den Kontaktflächen minimieren und die Effizienz der Wärmeübertragung weiter verbessern. Die gewonnenen Erkenntnisse bilden die Grundlage für die spätere Integration in Seriengeräte.
Perspektive: Kühlgeräte ohne Kältemittel
Langfristig strebt Samsung eine vollständige Abkehr von herkömmlichen Kältemitteln an. Die Kombination aus Halbleitertechnologie, künstlicher Intelligenz und neuen Fertigungsmethoden wie 3D-Druck soll die Entwicklung nachhaltiger Kühlsysteme vorantreiben. Erste Hybridlösungen sind bereits in Korea, den USA und Europa erhältlich. Die Dünnschicht-Peltier-Technologie gilt dabei als ein zentraler Baustein für die Kühlgeräte der Zukunft.
