NEUE THERMISCHE METAPLATTFORM
PARADIGMENWECHSEL FÜR KÜHLEN, HEIZEN, SPEICHERN UND VERDAMPFEN
Staatlich und industriell validiert. Mehrere Patentanmeldungen.

DAS LIMIT DER OUTSIDER-TECHNOLOGIEN
Ob Kühlung, Heizung, Wärmespeicherung oder Verdampfung: Komponenten mit klassischen Geometrien – wie Fins, Pins oder Lattices / TPMS – folgen alle demselben Prinzip. Das Material gibt die Form vor, das Fluid wirkt lediglich an der äußeren Oberfläche (outside). Dieser Ansatz wurde jahrzehntelang optimiert und ist heute in der gesamten Thermodynamik physikalisch ausgereizt. Die Folge: mehrere CAD/CFD-Iterationen für marginale Verbesserungen, mühsam validiert an einer Handvoll Prototypen.
DIE GRENZÖFFNUNG DURCH INSIDER-TECHNOLOGIE
Eine neuartige, offenporige PORECOOL-Materialtopologie invertiert die Outsider-Systemlogik: Das Medium strömt barrierefrei durch das Material (inside) – isotrop in alle Raumrichtungen. Damit grenzt sie sich fundamental (thermisch, mechanisch, fluidisch, akustisch und technologisch) von allen bekannten Strukturen im Wärmemanagement ab. Werkstoffe wie Aluminium, Kupfer, Stahl, Titan, Kunststoff oder Keramik erhalten dadurch völlig neue multifunktionale Eigenschaften. Das eröffnet neue Wärmeübertragungsphänomene und zwei Wege für das Thermomanagement: die radikale Optimierung bestehender Komponenten oder das völlige Neudenken durch konsequente Funktionsintegration. Die fertigungstechnische Umsetzung ist im 3D-Druck – bei Aluminium zusätzlich im industriellen Kokillenguss – wirtschaftlich realisierbar. Das Ergebnis: innovativere Produkte, die den neuen Benchmark bei Funktion, Bauraum, Gewicht, Entwicklungszeit und Kosten definieren
DIE THERMISCHE METAPLATTFORM
Multifunktional. Multistrukturell. Multimaterial. Durch die anwendungsspezifische Symbiose von Werkstoff, Topologie und Fertigungsverfahren entsteht eine universelle Metaplattform für das Wärmemanagement. Sie bildet das Fundament für zukunftsweisende Systemlösungen, die sich durch überlegene thermische, mechanische und fluidische Eigenschaften auszeichnen.
200%*
HÖHERE KÜHLLEISTUNGSDICHTE
70%*
WENIGER VOLUMEN
70%*
WENIGER GEWICHT
65%*
WENIGER PLATZBEDARF
900%*
GRÖSSERE AKTIVE OBERFLÄCHE
60%*
BESSERER WÄRMEÜBERGANG
70%*
SCHNELLERE ENTWICKLUNG
50%*
GÜNSTIGERE ENTWICKLUNG
3.000%*
MEHR DIGITALE PROTOTYPEN
* Anwendungsspezifisch
WARUM OUTSIDER-TECHNOLOGIEN AN IHRE GRENZEN STOSSEN

KONVENTIONELLE THERMISCHE SYSTEME SIND KONSTRUKTIVE KOMPORIMISSE
Ihre Geometrie wird vom Fertigungsverfahren diktiert, nicht vom thermodynamischen Optimum. Wärmeleitung, Wärmespreizung und konvektiver Wärmeübergang konkurrieren, statt zu kooperieren.
Die Folgen: komplexe Geometrien, dicke Bodenplatten, lange Wärmeketten, begrenzte Wärmeübergangskoeffizienten, immer größere Massenströme, stärkere und lautere Lüfter sowie steigendes Gewicht und Baugröße der Komponenten – bei einer Leistung, die weit unter dem physikalisch Möglichen bleibt.
Nach jahrzehntelanger Optimierung bestätigt die Industrie: Die Grenzen dieser Architektur sind erreicht.
DIE INSIDER-TECHNOLOGIE. WIE SIE FUNKTIONIERT

TPVM-MATERIALSTRUKTUR UND WIRKPRINZIP
Die patentangemeldete PORECOOL-Struktur basiert auf Triply Periodic Vascular Metamaterials (TPVM). Als eigenständige Kategorie ersetzt diese vaskuläre Mikroarchitektur konventionelle Kühlstrukturen wie Fins, Pins, Metallschäume sowie Lattice- und TPMS-Geometrien durch eine grundlegend veränderte Strömungsmechanik.
Das Outsider-Prinzip (Konventionell): Das Fluid strömt extern an der Materialoberfläche vorbei. Extrem kurze Kontaktzeit, Staudruck, Strömungsabrisse, isolierende Niederdruckbereiche und anwachsende thermische Grenzschichten verschlechtern den Wärmeübergangskoeffizienten. Zur Kompensation erfordert dieses Prinzip größere Oberflächen durch ausladende Geometrien sowie dicke Bodenplatten zur Wärmezwischenspeicherung. Die Folge sind erhöhter Platzbedarf, Gewicht und ein hoher Massenstrombedarf.
Das Insider-Prinzip (TPVM): Das Fluid durchströmt das Materialinnere – analog zu biologischen vaskulären Netzwerken – und teilt sich in tausende quasi mikroverkapselte, pulsierende Strömungen auf, die barrierefrei in alle Raumrichtungen fließen. Thermische Grenzschichten werden minimiert, während Wärmeleitung, Konvektion und Strömung räumlich gekoppelt interagieren. Da die Mikrostruktur die thermische Leistung intrinsisch generiert, sinken Bauteilvolumen und Gewicht signifikant.
Effizienter Entwicklungsprozess: Zielparameter wie Porosität, spezifische Oberfläche, Druckverlust, Permeabilität, Tortuosität und Porengröße lassen sich exakt auf den jeweiligen thermischen Anwendungsfall einstellen – von der Luftkühlung bis zur hocheffizienten Zweiphasenkühlung.
Der zugehörige Entwicklungsprozess nutzt einen softwarebasierten Lösungsraum, der tausende Systemkonfigurationen KI-gestützt in allen kombinatorischen Permutationen innerhalb weniger Tage evaluiert. Das Ergebnis sind thermisch optimale Geometrien für finale Validierungen, die als physische Grenzmuster direkt die Funktion eines Minimum Viable Products (MVP) erfüllen.
DAS REFERENZPROJEKT

Für einen Hersteller von Leistungsverstärkern wurde ein herkömmlicher Profilkühlkörper durch ein PORECOOL-System ersetzt, um bei identischer Kühlleistung Bauraum und Gewicht einzusparen. Die Ergebnisse im Überblick:
| 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% |
| Wärmewiderstand Rth | 0,147 | 0,149 | |
| Leistungsdichte flächenbezogen (W/cm2) | 1,413 | 1,413 | |
| Leistungsdichte volumetrisch (W/cm3) | 0,22 | 0,61 | + 177% |
| Leistungsdichte gravitativ (W/kg) | 140 | 455 | + 225% |
GRUNDLEGEND ANDERE FUNKTIONSWEISE
DRUCKVERLUST
Dogma.
Hochleistungskühlung benötigt hohe Strömungsgeschwindigkeiten. Die Kontaktzeit zwischen Kühlmedium und glatter Rippe ist extrem kurz und der Wärmeübergang schlecht.
Porecool.
Die Hohlräume werden laminar angeströmt, weil sie Turbulenzen selbst erzeugen. Die Kontaktzeit ist viel länger, der Wärmeübergang deutlich besser.
„Ja, eine poröse Struktur hat einen höheren Druckverlust, aber sie benötigt jedoch langsamere Strömungen und kürzere Durchströmlängen, was den Druckverlust im Gesamtsystem beherrschbar macht.“
WÄRMEÜBERTRAGUNG
Dogma.
Die Wärme muss im dicken Boden gespeichert und auf die Rippen verteilt werden, wo sie langsam hochwandert, bevor sie außen konvektiv abgegeben wird.
Porecool.
Wärmeleitung, Konvektion und Wärmestrahlung finden überall und gleichzeitig statt – auch direkt an der Wärmequelle.
„Warum warten, bis die Wärme die Rippe hochgeklettert ist? Bringen Sie das Kühlmedium direkt zu Wärmequelle.“
STRÖMUNGSART
Dogma.
Um die Grenzschicht zu brechen, muss die Hauptströmung laut und energieintensiv turbulent sein.
Porecool.
Die laminare Strömung gleitet sanft hinein und bricht sich in den Kavitäten in Millionen Mikroturbulenzen.
„Der Golfball-Effekt: Wie die Dellen am Golfball senken die Kavitäten den Gesamtwiderstand – und erzeugen intern maximale Verwirbelung.“
GRENZSCHICHTEN
Dogma.
Je länger die Rippe, desto dicker die isolierende Grenzschicht. Am Ende der Rippe sinkt die Kühlleistung massiv.
Porecool.
Kavitäten verhindern dicke Grenzschichten – kontinuierliches Durchströmen ohne Staudruck-Verlust.
„Rippen isolieren sich ab einer gewissen Länge selbst. Kavitäten zerstören die isolierende Grenzschicht permanent – direkt am Entstehungsort.“
STAUB & FOULING
Dogma.
An den Rippen wird die Strömung laminar, die Luft „schläft ein“. Staub backt fest und isoliert.
Porecool.
Mikroturbulenzen reißen feinen Staub kontinuierlich mit – wie ein Tiefenfilter, ohne den Luftstrom zu blockieren.
„Seit 30 Jahren setzt die Industrie langlebige Öl-, Gas- und Luftfilter aus porösen Kavitäten-Strukturen ein. Nicht aus Aluminiumprofilen.“
LÜFTER & AKUSTIK
Dogma.
Hochleistungskühlung braucht starke, laute Lüfter, um Druck, Geschwindigkeit und Turbulenz zu erzwingen.
Porecool.
Leisere Lüfter genügen für die nun erforderlichen, niedrigeren Strömungsgeschwindigkeiten. Gleichzeitig wirkt die poröse Struktur selbst als Absorber: Sie bricht Schallwellen und dämpft Vibrationen aktiv.
„Seit 30 Jahren setzt die Industrie Druckluft-Schalldämpfer aus porösen Kavitäten-Strukturen ein. Nicht aus Aluminiumprofilen.“
RICHTUNGSUNABHÄNGIGKEIT
Dogma.
Kühlkörper-Geometrien müssen zwingend strömungsgünstig konstruiert und präzise auf den Verlauf des Kühlmediums ausgerichtet werden.
Porecool.
Kavitäten-Strukturen sind isotrop und in alle Richtungen durchströmbar. Sie kühlen selbst dann hocheffizient, wenn das Fluid „um die Ecke“ geleitet werden muss.
„Befreien Sie Ihr Produktdesign: Passen Sie den Kühlkörper an das System an, nicht umgekehrt.“
BASISPLATTEN-DILEMMA
Dogma.
Der massive Kühlkörper-Boden ist rein fertigungsbedingt – ein thermischer Widerstand, der die Wärme blockiert, bevor sie die Luft überhaupt erreicht.
Porecool.
Kavitäten-Strukturen benötigen keinen massiven Boden. Sie können direkt auf der Wärmequelle platziert und sogar als tragende Leichtbaustrukturen genutzt werden.
„Der massive Boden existiert nur, weil sich Rippen anders nicht fertigen lassen. Thermisch gesehen ist er reiner Ballast.“
THERMAL INTERFACE MATERIALS
Dogma.
Eingeschlossene Luft in den Mikrorauheiten zwischen massivem Boden und Wärmequelle wirkt als Isolator. Diese Hohlräume müssen mit Wärmeleitmaterialien (TIM) gefüllt werden.
Porecool.
Alle Mikrokavitäten sind miteinander vernetzt und ermöglichen die direkte Luftzirkulation unmittelbar an der Wärmequelle. Klassisches TIM würde diesen konvektiven Effekt sogar blockieren.
„TIM wird dort gebraucht, wo das Kühlmedium nicht zirkulieren kann. Nicht bei offenen Kavitäten-Strukturen.“
INDUSTRIELL VERFÜGBAR. ZWEI WEGE
ALUMINIUM-KOKILLENGUSS
Das Fundament bildet eine langjährige Industrieexpertise im offenporigen Aluminiumguss. Hieraus entstanden bereits erfolgreiche Produkte für Hydraulik, Pneumatik, Vakuumtechnik und Leichtbau, die sich heute bei über 400 Kunden in 12 Ländern bewähren – und mit dem branchenübergreifenden Leichtbaupreis des Landes Baden-Württemberg als „Innovation des Jahres 2022“ ausgezeichnet wurden. Auf dieser validierten Basis vollzieht siechem erstens Schritt die konsequente technologische Weiterentwicklung zu hochintegrierten thermischen Systemen.
GENERATIVE FERTIGUNG
Im zweiten Schritt folgt nun die vollständige Digitalisierung, Parametrisierung und Erweiterung dieser einzigartigen TPVM-Materialstruktur. Durch die Übertragung auf alle industriell relevanten 3D-Druck-Werkstoffe entsteht aus einem ausgezeichneten physischen Material die erste universelle, digital auslegbare Metaplattform für viele neue Anwendungen.
VALIDIERT VON TECHNOLOGIEFÜHRERN
EINE METAPLATTFORM, VIELE LÖSUNGEN

OUTSIDER- ODER INSIDER-ZUKUNFT?
DIE OUTSIDER-ZUKUNFT
- Stagnierende Effizienz: Thermische Komponenten werden größer und schwerer, liefern aber kaum mehr Leistung.
- Ressourcenverlust: CAD/CFD-Schleifen fressen F&E-Zeit, prüfen beschränkte Varianz und treiben die Entwicklungskosten in die Höhe.
- Entwicklungsstopp: Ausgereizte physikalische Systemgrenzen blockieren die nächste Produktgeneration.
- Konstruktionsdruck: Sinkender Bauraum trifft auf steigende Verlustleistung bei schwindenden Designoptionen.
- Sackgassen: Konventionelle Metallschäume oder Sintermetalle wurden bereits erfolglos getestet und verworfen.
- Die 3D-Druck-Falle (Lattices/TPMS): Liefern zwar mehr Leistung, basieren aber auf dem gleichen Outsider-Prinzip: Sie benötigen schwere Böden sowie massive Rippenbereiche und bleiben groß, schwer und extrem teuer in der Fertigung.
Die INSIDER-ZUKUNFT
- Grenzen verschieben: Systeme realisieren, die mit klassischen Geometrien physikalisch unmöglich waren.
- Digitale Abkürzung: Entwicklungszyklen durch KI-gestützte Vorauslegung radikal verkürzen, tausende Varianten absichern und iterative Prototypenschleifen minimieren.
- Designfreiheit: Thermische Anforderungen als kreativen Spielraum nutzen, statt sie als Einschränkung zu verwalten.
- Zukunftssichere Plattform: Materialbasierte Systemauslegung und KI-Datenanalysen für maßgeschneiderte, reproduzierbare Materialarchitekturen nutzen.
- Marktvorsprung: Einen technologischen Vorsprung etablieren.
- Hocheffizienter 3D-Druck: Das Insider-Prinzip eliminiert schwere Böden und Rippen. Das bedeutet ca. 70 % weniger Materialeinsatz (bei Alu), ultrakompakte Bauteile, schnellere Druckzeiten, maximaler Maschinendurchsatz und sinkende Stückkosten.
TESTEN SCHAFFT ENTSCHEIDUNGSSICHERHEIT
NICHT TESTEN SCHAFFT STRUKTURELLE RISIKEN
RISIKO DER NICHT-ENTSCHEIDUNG.
Ohne strukturierte Tests bleibt die Weiterentwicklung auf klassische Kühlkörper beschränkt – mit zunehmenden Nachteilen bei Gewicht, Bauraum und Akustik. Spätestens mit der nächsten Produktgeneration droht eine technologische Sackgasse, in der strategische Freiheitsgrade verloren gehen.
WAS SIE NACH DEN TESTS SICHER WISSEN.
- Das reale Potenzial poröser Kühlarchitekturen im Zielsystem – Leistungsdichte, Bauvolumen, Gewicht, Akustik, Integrationsgrad.
- Welche Szenarien realistisch sind – inkrementelle Verbesserung, Architekturwechsel oder neue Produktgeneration.
- Welche Variante technisch und wirtschaftlich zielführend ist – auf Basis validierter Messdaten und Serien-Preisindikation.
WIRTSCHAFTLICHER NUTZEN (KPI).
Im Vergleich zur konventionellen Produktentwicklung resultiert eine mehr als hundertfache Anzahl digital validierter Prototypen bei gleichzeitiger Einsparung von mehreren Monaten Entwicklungszeit und einem hohen fünfstelligen Entwicklungsbudget.
EXPERTISE, DIE MASSSTÄBE SETZT

METAKER TECHNOLOGIE
Vom Land Baden-Württemberg mit dem Leichtbaupreis ausgezeichnet. Oberflächentechnologie für Multimaterial- und Leichtbausysteme.

METAHYBRID PLATTFORM
Vom Industriepreis als „Best of R&D“ prämiert. Basis für multifunktionale Multimaterialsysteme.

OPENPORE TECHNOLOGIE
Vom Land Baden-Württemberg als „Innovation des Jahres“ ausgezeichnet. Neue Werkstoffklasse für multifunktionale Leichtbaukomponenten.

PORECOOL KÜHLARCHITEKTUR
BSFZ-zertifiziert. Weltweit erste staatlich validierte Kühlarchitektur aus porösem Aluminium.

PORECOOL KI-SIMULATION
BSFZ-zertifiziert. KI-unterstützte Simulationsmethodik zur thermischen Vorhersage.
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.
ENTWICKLUNGSPROZESS
1. SYSTEMANALYSE
Thermische Anforderungen, Einbausituation, Leistungsdaten und Randbedingungen des Zielsystems.
2. SIMULATION
KI-gestützte 1D-Simulation Hunderter Systemvarianten ohne CAD und CFD: Material, Geometrie, Strömung und Verlustleistung systematisch variiert.
3. VALIDIERUNG
Gezielte Musterfertigung aus Grenz- und Optimalvarianten, strukturierte Kundentests zum MVP.
4. ENTSCHEIDUNG
Abgleich von Simulation und Messung samt Szenarien und Preisindikationen für Serie.
KONTAKT
Schildern Sie kurz Ihre thermische Herausforderung.
Wir melden uns mit einer ersten Einordnung und den nächsten Schritten.
Impressum gemäß § 5 DDG
PORECOOL ist eine Geschäftsbezeichnung und Marke der AUTOMOTEAM GmbH.
AUTOMOTEAM GmbH
Industriestraße 4
D-70565 Stuttgart
T: +49-711-128967-60
E: sales@automoteam.com
Web: www.porecool.com
Geschäftsführer: Eugen Pfeifer
Handelsregister: Amtsgericht Stuttgart HRB 724794
Umsatzsteuer-Id: DE257176921

