Seit den 1970er Jahren arbeiten Thermistoren, Temperaturbegrenzer und Temperaturwächter des Unternehmens Thermik Gerätebau in Elektromotoren, Heizgeräten oder Transformatoren gängiger Haushaltsgeräte. Die unscheinbaren Komponenten erfüllen dabei eine Funktion, die den allermeisten Endverbrauchern nicht bekannt sein dürfte: Die Temperaturbegrenzer vermeiden eine Überhitzung und somit Brände. Die Innovationskraft des Gründers der Thermik, Peter Hofsaess, hat das Unternehmen mit Ursprung in Pforzheim in knapp 60 Jahren zum Weltmarktführer im Bereich der Thermistoren und Temperaturwächter gemacht. Doch was genau unterscheidet eigentlich die Produkte der Thermik Gerätebau GmbH von denen der Marktbegleiter?
Geräte, die mit Strom betrieben werden, erwärmen sich bei Gebrauch. Dieser physikalische Prozess ist spätestens seit der industriellen Revolution im 19. Jahrhundert auch der Allgemeinheit bekannt. In deutschen Privathaushalten wird elektrische Energie im großen Stil seit den 1920er Jahren genutzt – und spätestens ab diesem Zeitpunkt wurden Temperaturbegrenzer unverzichtbar. Denn aus Wärme wird zwangsläufig Hitze – und aus einem Kühlschrank im schlimmsten Fall ein Brandherd. Temperaturwächter unterbrechen – vereinfach erklärt – nach Erreichen eines vordefinierten Grenzwertes den Stromfluss innerhalb eines Gerätes. Dadurch wird das Gerät abgeschaltet, eine weitere Erhitzung verhindert und ein gefährlicher Brandauslöser beseitigt.
Bis in die 1970er Jahre hinein hatten die auf dem Markt verfügbaren Temperaturbegrenzer ein latentes Problem: die Stromeigenerwärmung. In den frühen Temperaturwächtern floss der Strom direkt durch die Komponenten hindurch und erhitzte sie – Fehlauslösungen waren eher die Regel als denn die Ausnahme. Dieses vakante Problem war dem gelernten Werkzeugmacher, bekennendem Autodidakten und kreativem Erfinder Peter Hofsaess lange bekannt, als er Ende der 1960er Jahre in Pforzheim sein Unternehmen Thermik gründet. Aus seiner Erfahrung mit der eigenhändigen Herstellung von Schmelzsicherungen für die Elektroindustrie heraus entstand seine Idee für Temperaturbegrenzer, die das Problem der Stromeigenerwärmung in Temperaturbegrenzern nachhaltig lösen sollte.
Die geniale Erfindung mit dem Namen W1000 – übrigens die erste patentierte Produktentwicklung des Unternehmensgründers Hofsaess – ist der direkte Vorläufer des heute weltweit meistverkauften Temperaturbegrenzers für Anwendungen innerhalb elektrischer Wicklungen.
Einfach und kompakt: Der erste Temperaturbegrenzer W1000
Peter Hofsaess ließ sich bei der Entwicklung seines ersten Temperaturbegrenzers von einer Erkenntnis des Archimedes inspirieren: „Wie in der Natur, so ist auch in der Technik die ideale und anpassungsfähigste Form die Runde.“ Bis in die 1970er Jahre hinein mussten Temperaturbegrenzer nicht nur mit dem Problem der Stromeigenerwärmung umgehen, sondern waren durch ihre Konstruktion nicht optimal an den begrenzten Bauraum innerhalb elektrischer Wicklungen angepasst. Oder anders gesagt: Die frühen Temperaturbegrenzer waren eigentlich zu „sperrig“, um ihre technische Funktion wirklich effizient zu erfüllen. Der Gründer der Thermik entschied sich, ganz im Sinne von Archimedes, seine Erfindung in Rundbauform umzusetzen.
Allein diese Neuerung wäre schon eine kleine Revolution auf dem damaligen Markt gewesen – aber nicht genug Innovation für Peter Hofsaess! Mit einem weiteren Novum löste der kreative Erfinder zusätzlich noch das bis dahin vakante Problem der Stromeigenerwärmung. Mit einer 2-Scheibenkonstruktion, bei der eine Federdruckscheibe den Stromfluss durch die verwendeten Bimetall-Scheiben vermeidet, konnte Hofsaess sicherstellen, dass sein Temperaturbegrenzer nur auf die tatsächlichen Umgebungstemperaturen reagiert – und somit ein echtes Plus an Sicherheit darstellt. Der W1000 kann als „Urvater“ der Erfolgsgeschichte der Thermik Gerätebau GmbH angesehen werden.
Wie funktioniert ein Temperaturbegrenzer eigentlich genau?
Die Geschichte der Thermik Gerätebau GmbH kann nicht ohne einen Ausflug in die Technik erzählt werden. Technik bei Thermik, das bedeutet Temperaturbegrenzer, Bimetalle und PTC-Elemente: Produkte, die dem Temperaturschutz von Haushaltsgeräten, Werkzeugmaschinen oder Spezialanwendungen im KFZ-Sektor dienen. Aber der Reihe nach.
Temperaturbegrenzer, auch als Temperatursensoren, Temperaturwächter oder Sicherheitstemperaturbegrenzer bekannt, dienen zur Sicherung der Temperatur in Haushaltsgeräten, Elektromotoren oder Heizgeräten. Die Komponenten erfüllen je nach Bauweise zwei unterschiedliche Aufgaben. Während sogenannte öffnende Temperaturbegrenzer zum klassischen Geräteschutz – Ausschalten bei Überhitzung – verbaut werden, dienen schließende Temperaturwächter der Betriebssicherheit und ermöglichen einen störungsfreien Betrieb.
Jeder Temperaturbegrenzer der Thermik arbeitet mit Bimetallen. Ein Bimetall ist ein aus zwei unterschiedlichen Metallen zusammengesetzter Werkstoff. Die Metalle besitzen dabei verschiedene Ausdehnungskoeffizienten. Das bedeutet, dass sie sich bei Temperaturänderungen unterschiedlich stark ausdehnen oder zusammenziehen. In den Temperaturbegrenzern der Thermik wird diese Eigenschaft ausgenutzt. Vereinfacht gesagt handelt es sich bei den Komponenten um einen mechanischen Schalter mit zwei (oder auch mehr) innenliegenden Kontakten. Einer der Kontakte ist unbeweglich, der andere hingegen beweglich. Steigt nun die Temperatur bis zur maximal zulässigen Höhe des verwendeten Bimetalls, löst sich der bewegliche Kontakt vom statischen Kontakt und es kommt zu einer Kontaktunterbrechung. Der Strom kann nicht mehr fließen, das Gerät wird ausgeschaltet und kann abkühlen. Wenn das Gerät abkühlt, sinkt auch die Temperatur im Begrenzer, die Kontakte bewegen sich in ihre originale Form zurück, schließen dadurch den Stromkreislauf und das Gerät kann wieder in Verwendung genommen werden.
Thermistoren ergänzen das Portfolio der Thermik
Im Laufe der Jahre ergänzte die Thermik Gerätebau GmbH ihr Produktportfolio mit einer weiteren Komponente aus dem Bereich der Temperaturkontrolle – den sogenannten Thermistoren. Während Temperaturbegrenzer Sicherheitskomponenten sind, die eine Überhitzung und damit Schäden an Geräten verhindern, werden Thermistoren hauptsächlich zur Messung und Regelung von Temperaturen eingesetzt. Oder anders gesagt: Temperaturbegrenzer werden nur bei Erreichen einer kritischen Temperatur aktiv, Thermistoren übernehmen die kontinuierliche Überwachung und Regelung der Temperatur.
Die PTC-Thermistoren der Thermik sind eine spezielle Art von Widerständen und arbeiten mit dem namensgebenden „Positiv Temperature Coefficient“. Der Widerstand der Thermistoren steigt bei Erwärmung, wodurch der Stromfluss durch den Thermistor reduziert wird. Durch diese Eigenschaft lassen sich PTC-Thermistoren zur Temperaturmessung oder -überwachung verwenden oder als Teil von Regelkreisen zur Temperaturregelung. Thermistoren reagieren sehr empfindlich auf kleinste Temperaturänderung und werden daher überall dort eingesetzt, wo eine genaue Temperaturmessung erforderlich ist. Die Thermik Thermistoren arbeiten in Brandmeldern, Backöfen und Kühlschränken, aber auch in Anlagen der Lebensmittelindustrie, der Medizinelektronik und dem Maschinenbau. Gegenüber herkömmlichen Alternativprodukten zeichnen sich die Thermik Thermistoren durch ihre geringe Masse mit der höchsten Temperaturanspruchsempfindlichkeit aus.
Thermik: Erfolg mit System
Ob Geräteschutz oder Überwachung: Bei der Thermik Gerätebau GmbH dreht sich seit fast 60 Jahren alles um das Thema Temperatur. Der Weltmarktführer im Bereich der Temperatursicherung bietet Komponenten, die sich durch optimales Schaltverhalten und eine hohe Lebensdauer auszeichnen. Mit innovativen Systemen gelang es dem mittelständischen Unternehmen, sich auf einem hart umkämpften Markt zu behaupten. Ein höheres Arbeitsvermögen, bessere Langzeitstabilität, präzise Schaltpunktgenauigkeiten und eine einfache Geometrie, die auch hohe mechanische Belastungen erlaubt: Weltweit gilt das Thermik-Sortiment als Goldstandard in der Temperatursicherung. Und auch wenn kaum ein Endanwender die kleinen, unscheinbaren Komponenten des Hidden Champions je zu Gesicht bekommt, so ist doch fast jeder Haushalt mit Thermistoren und Temperaturwächtern ausgestattet. Eine einfach geniale Idee des kreativen Erfindergeistes von Peter Hofsaess!
