NEUE ARCHITEKTUR FÜR AKTIVE ELEKTRONIKKÜHLUNG
MIT REVOLUTIONÄREN KÜHLKÖRPERN AUS OPENPORE ALUMINIUMSCHAUM NEUER GENERATION
Weltneuheit. Zum Patent angemeldet.
100%
RECYCELTES ALUMINIUM
70%*
WENIGER ALUMINIUM
70%*
WENIGER GEWICHT
65%*
WENIGER PLATZBEDARF
900%*
GRÖSSERE OBERFLÄCHE
60%*
BESSERER WÄRMEÜBERGANG
70%*
SCHNELLERE ENTWICKLUNG
50%*
GÜNSTIGERE ENTWICKLUNG
3.000%*
MEHR DIGITALE PROTOTYPEN
* Anwendungsspezifisch
DAS PROBLEM MIT HERKÖMMLICHEN KÜHLKÖRPERN
Konventionelle Kühlkörper bestehen in der Regel aus massivem Aluminium. Um ausreichende Kühlleistung zu erzielen, wird das Material in komplexe Geometrien gebracht, deren Funktionsbereiche unterschiedliche Aufgaben wie Wärmeleitung, Wärmespreizung, Wärmespeicherung und konvektiven Wärmeübergang übernehmen. Dabei zeigen sich zwei wesentliche Nachteile: Zum einen lassen sich die thermischen Eigenschaften nicht optimal aufeinander abstimmen, da Geometrie und Massenverteilung durch die technologischen Grenzen der Fertigungsverfahren festgelegt sind. Zum anderen müssen die Geometrien konstruiert und simuliert werden – zunächst in CAD ausgelegt, anschließend in CFD bewertet –, was Entwicklungszeit und Kosten erheblich erhöht. Das Ergebnis ist selten eine thermisch optimale Lösung, sondern meist ein Balanceakt zwischen Leistung, Kosten und Machbarkeit.
Nach jahrzehntelangen Optimierungen liefern konventionelle Fertigungstechnologien kaum noch echte Innovationen – und selbst die etablierten Hersteller bestätigen diese Grenzen:
„Die Möglichkeiten, die Einflussgrößen zur Verbesserung der Wärmeableitung zu optimieren, sind so gut wie erreicht und bringen in der Fortführung nur geringen Erfolg bei unverhältnismäßig hohem Aufwand.“ (Quelle: www.elektroniknet.de).
DIE PORECOOL LÖSUNG: NEUE KÜHLKÖRPER-GENERATION
OPENPORE Aluminiumschaum – innovatives Material für Wärmemanagement
PORECOOL Kühlsysteme basieren auf OPENPORE Aluminiumschaum neuer Generation, gefertigt durch ein innovatives und nachhaltiges Kokillengießverfahren. Die offenporige Morphologie bietet hohe Durchlässigkeit für Luft und Fluide, kombiniert mit extrem großer Oberfläche und exzellentem Wärmeübergang. Überlegene thermische, mechanische, konstruktive, technologische und ökologische Eigenschaften machen das Material einzigartig. Gleichzeitig lässt es sich wie massives Aluminium bearbeiten und montieren – ein neues Material mit bisher unbekannten Möglichkeiten für Konstruktion und Wärmemanagement.
Neue Architektur für Kühlsysteme – weniger Material, Gewicht und Platzbedarf
Das Herzstück jedes PORECOOL Systems ist ein konvektiver Wärmeübertrager aus OPENPORE Aluminiumschaum. Ergänzt wird er durch Schnittstellen-Komponenten, die die Anbindung an Luftführung und Wärmequelle ermöglichen. Jede Funktion – Wärmeleitung, Wärmespreizung, Wärmespeicherung und konvektiver Wärmeübergang – wird optimal abgestimmt. Die Architektur ist modular und flexibel. Komponenten können in beliebigen Werkstoffen und Verfahren hergestellt werden – immer in der richtigen Größe und mit optimaler Funktion. Das eröffnet völlig neue Freiheitsgrade, Systeme von Grund auf anders zu gestalten.
Kostenoptimierung
Komplexe Geometrien sind nicht mehr nötig: die poröse Materialstruktur liefert die besten thermischen Eigenschaften von selbst. Häufig genügt eine einfache Plattenform, wodurch CAD-/CFD-Schleifen und Fertigungseinschränkungen entfallen. Darüber hinaus können die Schnittstellen zur Anbindung an Luftführung und Wärmequelle besser gestaltet werden. Das spart Bauteile und Prozessschritte, ermöglicht alternative Gerätelayouts und führt zu einer neuen Denkweise in der Hardwareentwicklung – weniger Material, weniger Kosten, kürzere Entwicklungszyklen.
Digitale Prototypen und KI-gestützte Entwicklung
Die thermische Prognose erfolgt mit einem kalibrierten 1D-Simulationsmodell, das hunderte Varianten in kürzester Zeit vergleichen kann – ohne physische Prototypen oder CFD. So entstehen früh belastbare Ergebnisse, oft schon auf MVP-Niveau (Minimal Viable Product). Durch die Anbindung an ein spezialisiertes KI-Framework für Wärmeübertragung wächst die Datenbasis kontinuierlich. Ergebnisse werden präziser, Entwicklungszyklen kürzer. Kunden profitieren von einer schnelleren, datengetriebenen Entscheidungsgrundlage, die Risiken reduziert und Produktideen beschleunigt.
Anwendungen – Luftkühlung heute, erweiterbar für morgen.
Derzeit sind PORECOOL Systeme für aktive Luftkühlung ausgelegt und erfordern den Einsatz eines Lüfters. Das ermöglicht thermisch optimale, leichtere und kompaktere Kühlkörper, flexiblere Konstruktionen und eine wirtschaftliche Serienfertigung. Auf Basis derselben Architektur sind auch Wasserkühlsysteme realisierbar. Damit öffnet PORECOOL das Feld für weitere Anwendungen und setzt Impulse für ein neues Paradigma im Wärmemanagement – vom kompakten Kühlkörper bis zum komplexen Gesamtsystem.
Vorteile von OPENPORE Aluminiumschaum für Wärmemanagement
- Neuartige multimodale Porenmorphologie mit flexibel einstellbaren Porengrößen.
- Neue Phänomene der Wärmeübertragung durch oszillierenden Mikroströmungen.
- Höhere Wärmeleitfähigkeit (Al99,5%).
- Bis zu 900% größere spezifische Oberfläche vs. Profilkühlkörper.
- Bis zu 70% geringeres Gewicht (Dichte 0,8 – 1,3 g/cm3).
- Bis zu 60% höherer Wärmeübergangskoeffizient vs. Profilkühlkörper.
- Bis zu 700% höherer Materialanteil vs. herkömmliche Aluminiumschäume.
- Bis zu 900% höhere Wärmeleitfähigkeit vs. herkömmliche Aluminiumschäume.
- Bis zu 1.900% höhere Druckfestigkeit vs. herkömmliche Aluminiumschäume.
- Sehr gute multidirektionale Luftdurchlässigkeit und Strömungsakustik.
- Flexible Geometrien: Kühlkörper, Strömungskanäle, Platinenlayouts, Lüfterpositionen.
- Integrierbar in alle Bauräume und Fügeverfahren.
- Diverse neuartige Architekturen als Mono- oder Multimaterialsysteme.
Vorteile der PORECOOL Kühlkörper für thermischen Systemen
- Kleinere, leichtere, leistungsfähigere, nachhaltigere Kühlsysteme.
- Neue Freiräume und Innovationspotenziale für Produktentwickler.
- Kompaktere, leichtere Produkte mit neuen Designs und Funktionsintegrationen.
Einsatz von PORECOOL Kühlkörpern in thermischen Systemen
- Luft- und Wasserkühlung.
- Verdampfer, Kondensatoren, Wärmespeicher, Energiespeicher.
- Thermisch belastete Maschinen- und Gehäuseteile.
- Thermisch belastete Kunststoff- und Verbundteile.
KUNDENSTIMMEN
Revolutionär
Essenziell
Strategisch
Vielversprechend
Zweifellos
BEISPIEL: PORECOOL KÜHLSYSTEM FÜR LEISTUNGSVERSTÄRKER
Für einen Hersteller von Leistungsverstärkern wurde ein herkömmlicher Profilkühlkörper durch ein PORECOOL-Kühlsystem ersetzt. Ziel war es, bei gleicher Kühlleistung Bauvolumen und Gewicht zu reduzieren. Das Ergebnis: Der neue Kühlkörper benötigt 64% weniger Bauraum und wiegt 69% weniger als die ursprüngliche Lösung. Obwohl die absolute Oberfläche um 28% kleiner ist, erreicht er dank des besseren Wärmeübergangs der offenporigen Struktur im kleineren Volumen die gleiche Kühlleistung.
Damit wird deutlich, dass PORECOOL-Systeme ihre Wirkung nicht durch mehr Oberfläche, sondern durch effizientere Wärmeübertragung im kleineren Volumen erzielen.
| Parameter | Profilkühlkörper | PORECOOL Kühlkörper | PORECOOL Vorteil |
| Bauraum, (cm3) | 2.303 | 819 | – 64% |
| Gewicht, (kg) | 3,56 | 1,1 | – 69% |
| Spez. Oberfläche (m2/m3) | 391 | 760 (bis 12.000) | + 94% |
| Absolute Oberfläche* (m2) | 0,9 | 0,65 | – 28% |
ANWENDUNGSVIELFALT VON PORECOOL KÜHLSYSTEMEN
Vorteile von PORECOOL Kühlsystemen für Leistungselektronik, LEDs, CPUs u.a.
- Bis zu 70% kleinere, leichtere und nachhaltigere Hochleistungskühlkörper.
- Form folgt Funktion: Der Kühlkörper passt sich der Gerätegeometrie an – nicht umgekehrt.
- Multidirektionale Luftdurchlässigkeit: Lüfter, Kanäle und Öffnungen frei positionierbar – unabhängig von der Strömungsrichtung.
Vorteile von PORECOOL Kühlsystemen für Wärmespeicher
- Infiltration und Mikroverkapselung von Phasenwechselmaterialien (PCM) in den Poren.
- Schnellere Lade- und Entladezyklen durch hohe Wärmeleitfähigkeit und Strahlung.
- Flexible Konstruktionen als Multimaterialsysteme (Aluminium, Kupfer, Edelstahl, Kunststoff).
Vorteile von PORECOOL Kühlsystemen für Kunststoff- und Verbundteile
- Infiltration und Mikroverkapselung von Polymeren – per Spritzguss, Thermoforming, Resin Transfer Moulding, Ultraschallschweißen, Schäumen, 3D-Druck.
- Hybridbauteile mit hoher Widerstandsfähigkeit gegen Leckage, Vibration, Temperaturwechsel, thermische Ausdehnung und Korrosion.
- Lokale Wärmeleitfähigkeit an Hotspots um mehrere tausend Prozent steigbar.
- Integrierbare Zusatzfunktionen: Versteifung, Stoß- und Schwingungsdämpfung, Flammschutz, Explosionsschutz, Schalldämmung, Filtration, Fittings, Scharniere, lösbare Verbindungen.
Besser als Aluminiumprofile
- Bis zu 900% größere wärmeübertragende Oberfläche bei gleichem Volumen.
- Bis zu 70% kleinere Abmessungen und Gewicht bei gleicher Leistung.
- Dünnere thermische Grenzschichten.
- Durchlässigkeit für Kühlmedien in alle Richtungen.
- Herstellung aus Al99,5% ohne Werkzeugkosten.
Besser als geschäumtes Aluminium
- Bis zu 700% höherer Metallanteil.
- Bis zu 900% höhere Wärmeleitfähigkeit.
- Bis zu 1.900% höhere Druckfestigkeit.
- Hunderte Materialvarienten für jede Anforderung.
- Präzise CNC-Fertigung beliebiger Formen.
- Multifunktionalität, Flexibilität und Integrationsfähigkeit.
- Zuverlässige digitale Zwillinge und numerische Simulation.
Besser als Aluminium 3D-Druck
- Einfachere, konventionelle Konstruktion.
- Herstellung kleinerer Porengrößen.
- Herstellung komplexerer offenporiger Strukturen.
- Herstellung größerer Bauteilen.
- Herstellung beliebiger Stückzahlen.
- Herstellung aus Al99,5%.
- Bessere Wirtschaftlichkeit.
ENTWICKLUNGSKOMPETENZ
TECHNOLOGIEPLATTFORM
Internationale Technologieplattform für neuartige technische Hybridsysteme.
BEST OFF IN R&D
Deutscher Industriepreis für METAHYBRID Technologieplattform
LEICHTBAU INNOVATION
ThinKing Leichtbaupreis des Landes Baden-Württemberg
Seit über 30 Jahren Forschung und Entwicklung im Bereich komplexer technischer Systeme wurde die Grundlage geschaffen, auf der PORECOOL aufgebaut ist. Die PORECOOL Architektur ist flexibel anpassbar: Komponenten können aus unterschiedlichen Werkstoffen und mit verschiedenen Fertigungsverfahren umgesetzt werden. Systeme sind nicht an bestimmte Prozesse gebunden und können herstellerunabhängig entwickelt werden. Die METAHYBRID Technologieplattform bündelt mehr als zehn Jahre gezielte Forschung, Anwendungsentwicklung und Kooperation mit internationalen Partnern aus Wissenschaft und Industrie. Diese Arbeit wurde unter anderem mit dem Deutschen Industriepreis, dem ThinKing Leichtbaupreis des Landes Baden-Württemberg sowie der Validierung durch die Bescheinigungsstelle Forschungszulage (BSFZ) ausgezeichnet. Je nach Anforderung entsteht so das optimale Produkt, dessen Serienproduktion in einer geeigneten Wertschöpfungskette umgesetzt wird. Zu den METAHYBRID Kunden zählen zahlreiche große und mittelständische Unternehmen aus unterschiedlichen Branchen. Diese interdisziplinäre Basis macht unsere F&E-Kompetenz international anerkannt und einzigartig.
VON DER ENTWICKLUNG BIS ZUR SERIENPRODUKTION
1. Potenzial-Check
Dauer: 3 Tage | Einführungspreis: 300 € zzgl. MwSt.
Der schnelle und günstige Potenzial-Check zeigt Ihnen, welches Einsparpotenzial bei Gewicht und Bauraum mit einem Standard PORECOOL-System möglich ist. Auf Basis weniger Eckdaten erhalten Sie eine Prognose zu Gewicht, Volumen und thermischem Widerstand für mögliche PORECOOL-Alternativen – ergänzt durch unverbindliche Handlungsempfehlungen.
2. Machbarkeitsstudie
Projektspezifische Kosten ab 3.500 € zzgl. MwSt.
Die Machbarkeitsstudie kombiniert digitales Prototyping von Hunderten Systemkonfigurationen mit ausgewählten Mustern aus der Bestenliste für Ihre Versuche. So entsteht eine belastbare Entscheidungsgrundlage für Ihre Anwendung. Bei kleineren Kühlkörpern und einfachen Randbedingungen liegen die Kosten niedriger. Das Ergebnis kann direkt ein seriennahes MVP (Minimum Viable Product) sein. Darüber hinaus lassen sich neue Potenziale für die Konstruktion Ihrer Geräte sowie für die Optimierung von Lüftern und anderen Komponenten erschließen.
3. Produktentwicklung und Serienfertigung
Überführung in eine serientaugliche Konstruktion mit finalem Design und fertigungsgerechter Optimierung für die Produktion durch deutsche Industriepartner.
PROBLEMLÖSUNG ANFRAGEN
AUTOMOTEAM PFEIFER
Technology Consulting & System Development
Industriestrasse 4, D-70565 Stuttgart | +49-711-128967-60 | sales@automoteam.com | www.automoteam.com
UST-ID / VAT No.: DE361465470