Innovatives Kühlprinzip: Dünnschicht-Peltier-Technologie

Das gemeinsam entwickelte Dünnschicht-Peltier-Element nutzt Nanoengineering, um Wärme gezielt und effizient zu übertragen. Im Vergleich zu bisherigen Modulen kann die neue Technologie eine höhere Kühlleistung erreichen. Damit kann sie den Weg für kompakte, energieeffiziente und fortschrittliche Kühlsysteme ohne mechanische Kompressoren oder konventionelle Kältemittel ebnen. Der Peltier-Effekt ermöglicht die präzise Steuerung des Wärmetransfers durch elektrischen Stromfluss – eine Halbleiter-basierte Alternative zu herkömmlichen Kompressionssystemen. Durch die einfache, modulare Struktur lassen sich völlig neue Gestaltungsmöglichkeiten für Kühlgeräte erschließen.

Von der Forschung zur Anwendung: Hybridkühlung im Praxiseinsatz

Bereits 2024 präsentierte Samsung den ersten Bespoke AI Hybrid Kühlschrank mit AI Hybrid Cooling², das Peltier-Technologie mit einem hocheffizienten Digital Inverter Kompressor³ kombiniert. Das Gerät kann je nach Bedarf zwischen unterschiedlichen Kühlmethoden wechseln – ähnlich wie ein Hybridfahrzeug zwischen zwei Energiequellen. Im Normalbetrieb arbeitet der Kompressor energieoptimiert. Wird ein erhöhter Kühlbedarf erkannt – etwa nach dem Einlagern warmer Lebensmittel oder in heißen Sommermonaten – aktiviert das System zusätzlich zum Kompressor das Peltier-Modul⁴. Dadurch bleibt die Temperatur im Kühlraum konstant und die Innentemperatur kann stabil gehalten werden.

Die fortschrittliche Dünnschicht-Peltier-Technologie eröffnet nun nicht nur neue Möglichkeiten bei der Gerätekonstruktion, sondern kann auch dazu beitragen in Zukunft, Energieverbrauch und Temperaturstabilität im Kühlraum zu verbessern. „Da Kühlschränke rund um die Uhr in Betrieb sind, liegt unser Fokus auf einer möglichst effizienten Energienutzung“, sagt 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.“

Technologische Fortschritte durch neue Materialien und Packaging

Im Rahmen eines achtmonatigen Forschungsprojekts entwickelten die Samsung-Forschungsbereiche zusammen mit APL neue Packaging-Methoden und thermische Interface-Materialien, um den Wärmewiderstand an den Kontaktflächen zu minimieren und die Wärmeübertragung zu optimieren. Diese Fortschritte ermöglichen die Integration der Dünnschicht-Peltier-Module in zukünftige Seriengeräte.

Auf dem Weg zu kältemittelfreien Kühlsystemen

Langfristig verfolgt Samsung das Ziel, vollständig auf konventionelle Kältemittel zu verzichten. Durch den Einsatz von Halbleitertechnologie, künstlicher Intelligenz und 3D-gedruckten Komponenten soll die Peltier-Kühlung zu einer tragenden Säule der nächsten Gerätegeneration werden. Aktuell wird Hybridtechnologie bereits in ausgewählten Märkten wie Korea, den USA und Europa angeboten. Mit der konsequenten Weiterentwicklung der Peltier-Kühltechnologie bietet Samsung eine energieeffiziente, leise und kompakte Kühlung. Das Unternehmen sieht darin einen wichtigen Schritt in Richtung kältemittelfreier Kühlgeräte.

¹ https://www.nature.com/articles/s41467-025-59698-y

² Die Technologie AI Hybrid Cooling nutzt ein auf KI basierendes Machine-Learning-Modell, das zunächst das typische Nutzungsverhalten und die entsprechende Innentemperatur vorhersagt und dann die passende Kühlmethode wählt. Das Peltier-Modul nutzt den Peltier-Effekt, bei dem auf einer Seite Wärme aufgenommen und auf der anderen Seite Strom abgegeben wird, der zwischen n- und p-Halbleitern fließt.

³ Der Digital Inverter Kompressor erfordert eine WLAN-Verbindung, ein Samsung Benutzerkonto und den Betrieb des AI Energy Mode über die SmartThings App, die für Android- und iOS-Geräte verfügbar ist.

⁴ Das Peltier-Element arbeitet unter einer der folgenden Bedingungen: 1) Wenn die Temperatur im Kühlschrank über den normalen Bereich ansteigt; 2) Wenn die AI das Nutzungsverhalten des Geräts analysiert, die Temperatur nach einem bestimmten Zeitraum prognostiziert und Situationen wie große Lagerhaltung oder Reinigung erkennt.

„Unsere neuen French-Door- und Side-by-Side-Geräte vereinen leistungsstarke Kühlen-Hardware mit einer ganzen Reihe komfortabler und energiesparender AI-Funktionen, die wir im letzten Jahr weiter optimiert haben“, sagt Diana Diefenbach, Senior Manager Technical Product Management and Communication bei Samsung Electronics. „Das reicht von der intelligenten Erfassung der Lebensmittel im Kühlschrank über eine kontextbasierte Sprachsteuerung bis hin zur intuitiven Steuerung aller vernetzten Geräte im Smart Home direkt vom Kühlschrank aus und ermöglicht unseren Kunden ein hohes Maß an Komfort und automatisierter Unterstützung im Alltag.“

AInfache Steuerung per Touch: AI Home Display in Extragröße für ausgewählte Kühlgeräte

Für Nutzer*innen, die Funktionen der Family Hub Modelle mit 21,5-Zoll Screen in kompaktem Format bevorzugen, launcht Samsung jetzt das neue French-Door-Modell RM94F² und das neue Side-by-Side-Modell RS94F³ mit AI Home LC-Farbdisplay in extragroßen 9 Zoll. Die neuesten Mitglieder des Samsung Kühlen-Lineups sind somit nicht nur eine kompaktere, sondern auch eine erschwinglichere Alternative zu Samsung Kühlschränken mit regulären Family Hub Displays. Die in die neuen French Door und Side-by-Sides integrierten AI Home Displays fungieren dabei sowohl als Informations- als auch Inspirationsquelle: Nutzer*innen können Rezepte über Samsung Food recherchieren, Musik über Spotify abspielen und Videos oder Filme über YouTube und TV Plus⁴ wiedergeben und das so intuitiv wie sie es von ihrem Smartphone gewohnt sind. Das 9 Zoll große Display dient dabei nicht nur dem Entertainment, sondern fungiert auch als Schalt- und Steuerzentrale für das smarte Zuhause. Alle vernetzten Geräte können darüber angezeigt und gesteuert werden – so zum Beispiel der Saugroboter im Wohnzimmer oder die Waschmaschine im Keller.

Die Ausweitung des AI Home Displays auf weitere Produktkategorien gibt Nutzer*innen Zugang zu einer größeren Bandbreite an Produkten mit neuen Technologien, die bislang auf einzelne Modelle beschränkt waren. So eröffnet Samsung dem Fachhandel zudem ein größeres Beratungsfeld, um alltagsunterstützende Technologien wie Samsung Food mit AI Vision und deren Komfortgewinn bei ihrer Kundschaft zu platzieren.

AI für Alle: Auf Zuruf und beim Einkaufen

Weiteren Komfort finden Nutzer*innen mit AI Voice Control. Die intelligente Sprachsteuerung ermöglicht die direkte Interaktion mit Bixby wie im natürlichen Gespräch – der Sprachassistent versteht so auch Befehle, die aus mehreren oder nicht zusammenhängenden Anfragen in einem Satz bestehen. Mit AI Voice Control lassen sich beispielweise die Kühlschranktür öffnen, Geräteeinstellungen anpassen oder Rezepte auswählen. Zudem kann das Gerät die angezeigten Informationen auf Wunsch vorlesen – sollte also die Anrichte vor lauter Zutaten, Schneidebrettern und Co. nicht mehr zu sehen und kein Platz für das Smartphone sein, können Nutzer*innen sich den nächsten Schritt im Rezept direkt von ihrem Kühlschrank mitteilen lassen, ohne sich von ihrer Kochstation wegbewegen zu müssen.

Auf Zuruf ist bei den neuen Kühlgeräten auch die Türöffnung möglich. Bei der automatischen Türöffnung kommt AI Voice Control mit Bixby zum Einsatz; wer also bis zu den Ellbogen im Brotteig steckt, muss so nicht mit klebrigen Fingern den Kühlschrank beschmutzen, wenn doch noch eine Zutat fehlt. Die automatische Türöffnung ist auch mithilfe der seitlich platzierten Berührungssensoren möglich: Sie müssen nur leicht berührt werden und können so helfen, die Türen mit nur wenig Kraftaufwand zu öffnen⁵. In der SmartThings-App können Nutzer*innen im Voraus festlegen, ob sich die automatische Türöffnung weit oder nur teilweise öffnet – oder ob sich die Tür automatisch wieder schließt.

Die neuen French-Door-Modelle sowie der Side-by-Side RS97F mit Family Hub+ Screen profitieren außerdem von verbesserter AI Vision⁶. Mithilfe integrierter Kameras erkennt die Funktion, wenn Lebensmittel in den Kühlschrank gelegt oder entnommen werden. Sie erstellt automatisch Lebensmittellisten in der SmartThings-App, schlägt passende Rezepte vor und ermöglicht das Hinterlegen von Verfallsdaten, um rechtzeitig an den Verbrauch der Produkte zu erinnern. Die verbesserte AI Version erkennt nun mehr Lebensmittel als zuvor⁷. Damit unterstützt AI Vision planvolles Einkaufen, kann Lebensmittelverschwendung reduzieren und einen bewussteren Lebensstil fördern.

Künstliche Intelligenz hilft auch beim perfekten, energieeffizienten Kühlen: AI Hybrid Cooling kombiniert den Digital Inverter Kompressor mit einem zusätzlichen Peltier-Element⁸, einem elektrothermischen Wandler, der die durch den Stromfluss entstehende Temperaturdifferenz zur Kühlung nutzt. Zum Beispiel, wenn hoher Kühlbedarf festgestellt oder erwartet wird. Im Normalbetrieb nutzt das Gerät ausschließlich den Kompressor.

French Door Modelle der Serie RM94F sind ab KW 14 in der Farbe Clean Deep Charcoal erhältlich. Side-by-Side-Modelle der Serien RS60F, RS70F, RS80F, RS94F und RS9F sind in schwarz bzw. Edelstahl erhältlich.

¹ Für den Zugriff auf netzwerkbasierte Dienste via AI Home, einschließlich Apps, Bixby und anderen intelligenten Funktionen, die über den Kühlschrank verfügbar sind, sind eine WLAN-Verbindung und ein Samsung Konto erforderlich. Die Verfügbarkeit bestimmter Apps kann je nach Land, Region, Dienstanbieter, Netzwerkumgebung oder Gerät variieren und kann sich ohne vorherige Ankündigung ändern. Möglicherweise muss ein separates Gerät verwendet werden, z. B. Laptop/Desktop oder ein mobiles Gerät, um ein Samsung-Konto zu erstellen/anzumelden. Wenn Nutzer*innen nicht angemeldet sind, können keine der auf dem AI Home verfügbaren Funktionen genutzt werden. Rezeptvorschläge und Bixby, die über AI Home zugänglich sind, nutzen AI (basierend auf Deep-Learning-Modellen, die regelmäßig aktualisiert werden können, um die Genauigkeit zu verbessern).

² Modellcode RM94F, Energieeffizienzklasse E.

³ Modellcode RS60F, RS70F, RS80F, RS94F und RS9F, Energieeffizienzklasse B

⁴ Funktioniert nur mit Samsung Smart-TVs.

⁵ Die Berührungssensoren können über das Bedienfeld/Display ein-/ausgeschaltet werden. Du kannst den Türöffnungswinkel über die SmartThings App auswählen (SmartThings-App erforderlich, verfügbar auf Android- und iOS-Geräten. Eine WLAN-Verbindung und ein Samsung-Konto sind erforderlich). Die Option „weit öffnen“ öffnet die Tür automatisch in einem Winkel von 80 Grad oder mehr, aber die Tür schließt nicht automatisch. Die Option „halb offen“ öffnet die Tür nur ein wenig und kann die zum Öffnen der Tür erforderliche Kraft verringern. In dieser Einstellung schließt die Tür nach einer bestimmten Zeit automatisch, wenn die Tür offengelassen wird. Der tatsächliche Öffnungswinkel der Türen kann je nach Installations- und Nutzungsbedingungen, wie z. B. der Lagerung schwerer Gegenstände in den Türfächern, unterschiedlich sein. Sollten sich die Türen nicht richtig öffnen, kann dies ggf. durch Anpassungen an den Standfüßen vorne und hinten verbessert werden.

⁶ Im Vergleich zu AI Vision Inside 1.0 von 2024.

⁷ Stand März 2025: AI Vision erkennt 37 Lebensmittel, zuvor 33.

⁸ Das Peltier-Element arbeitet unter einer der folgenden Bedingungen:
– Wenn die Temperatur im Kühlschrank über den normalen Bereich ansteigt.
– Wenn die AI das Nutzungsverhalten des Geräts analysiert, die Temperatur nach einem bestimmten Zeitraum prognostiziert und Situationen wie große Lagerhaltung oder Reinigung erkennt.

Samsung präsentiert auf der weltgrößten Elektronikmesse eine neue Generation von Kühlschränken, die auf die individuellen Bedürfnisse bei der Lebensmittellagerung zugeschnitten sind. Durch AI Hybrid Cooling kann die neue Kühlschrankgeneration mittels des Peltier-Elements den Energieverbrauch des Geräts senken und Lebensmittel lange frisch halten.

„Da Kühlschränke rund um die Uhr in Betrieb sind, haben wir großen Wert daraufgelegt, gerade dort die Energieeffizienz zu verbessern“, sagt Diana Diefenbach, Senior Manager Technical Product Management and Communication bei Samsung Electronics. „Durch technisches Geschick wie dem Peltier-Element auf Hardware-Basis und der AI Hybrid Cooling auf Software-Basis unterstreichen wir unser Engagement für technologische Innovationen im Bereich Haushaltsgeräte. Unser Ziel bleibt es, zukunftsweisende Hausgeräte auf den Markt zu bringen, die mithilfe von Technologie den Alltag unserer Kundinnen und Kunden komfortabler gestalten.“

Energienutzung mit adaptiver Hybridkühlung

AI Hybrid Cooling kombiniert den Digital Inverter Kompressor mit einem zusätzlichen Peltier-Element¹, einem elektrothermischen Wandler, der die durch den Stromfluss entstehende Temperaturdifferenz zur Kühlung nutzt. Wird zum Beispiel ein hoher Kühlbedarf festgestellt oder erwartet – etwa, wenn nach dem Einkauf viele Produkte auf einmal in den Kühlschrank kommen, warme Lebensmittel eingelagert werden oder die Umgebungstemperatur in heißen Sommermonaten steigt – aktiviert der Kühlschrank neben dem Kompressor auch das Peltier-Element. Im Normalbetrieb nutzt das Gerät ausschließlich den Kompressor. Dadurch funktioniert der Kühlschrank wie ein Hybridauto: Er nutzt nur bei Bedarf zwei Stromquellen (den Kompressor und das Peltier-Element) zusammen und hält so das Innere des Kühlschranks effizient kalt.

Der AI-Algorithmus ist dabei für den gesamten Prozess entscheidend: Er erkennt den aktuellen Status des Kühlschranks und prognostiziert Temperaturänderungen im Inneren des Kühlschranks, um den Kühlmodus entsprechend anzupassen.

Neben dem Peltier-Element ist der hocheffiziente Digital Inverter Kompressor², der auf kleinste Temperaturänderungen im Kühlschrank reagiert, essenziell für eine optimierte Energienutzung des Kühlschranks. Dieser Digital Inverter Kompressor arbeitet mit einem Außenrotor, während viele andere Kompressoren mit einem Innenrotor arbeiten: Der Außenrotor erhält einen größeren Radius, der wiederum für das Erreichen einer Drehbewegung weniger Strom benötigt. Dank dieser Anpassung ist die Trägheit des Digital Inverter Kompressors bis zu 4,1-mal höher als bei älteren Modellen³, was bei niedrigen Betriebsgeschwindigkeiten zu einer stabilen Leistung bei gleichzeitig geringem Energieverbrauch führen kann^{4, 5}.

Frische, die bleibt – mit präziser Temperaturkontrolle

Leicht verderbliche Lebensmittel können durch präzise Kühlung lange frisch bleiben. AI Hybrid Cooling sorgt gemeinsam mit der zusätzlichen Hybrid Precise Cooling Funktion genau dafür: Ist die Funktion aktiviert, werden die Temperaturschwankungen im Kühlschrank reduziert – sogar während der automatischen Abtauzyklen des Geräts. Indem Hybrid Precise Cooling die Restwärme des Peltier-Elements während des Abtauprozesses nutzt, können übermäßige Temperaturschwankungen, und damit Auswirkungen auf die eingelagerten Lebensmittel, verringert werden. Das Ergebnis: Die Lebensmittel bleiben lange frisch. Tests haben gezeigt, dass bei eingeschaltetem Hybrid Precise Cooling⁶ frische Lebensmittel länger haltbar sind als bei ausgeschalteter Funktion⁷.

Kühlen auf hohem Niveau

Die auf der CES 2025 erstmals vorgestellte Kühlschrankgeneration ist ein Beispiel für das Bestreben von Samsung, intelligente Technologie, Energieeffizienz und nutzerorientiertes Design miteinander zu verbinden. Mit dem neuen Line-up, das auf der CES 2025 Premiere feiert, zeigt Samsung schon heute, wie die Symbiose aus performanter Hardware und AI-gestützten Software-Lösungen modernen Haushalt neu denkt.

Die neuen Kühlschränke mit AI Hybrid Cooling Technologie werden voraussichtlich ab Q2 2025 in Deutschland erhältlich sein.

¹ Das Peltier-Element arbeitet unter einer der folgenden Bedingungen: 1) Wenn die Temperatur im Kühlschrank über den normalen Bereich ansteigt; 2) Wenn die AI das Nutzungsverhalten des Geräts analysiert, die Temperatur nach einem bestimmten Zeitraum prognostiziert und Situationen wie große Lagerhaltung oder Reinigung erkennt.
² Der Digital Inverter Kompressor erfordert eine WLAN-Verbindung, ein Samsung Benutzerkonto und den Betrieb des AI Energy Mode über die SmartThings App, die für Android- und iOS-Geräte verfügbar ist.
³ Basierend auf eigenen Vergleichstests mit den Samsung F3 Kompressoren.
⁴ Die anwendbaren Modelle, und die auf dem AI-Algorithmus basierenden Energieeinsparungsraten, variieren je nach Modell und Region.
⁵ Der AI Energy Mode muss in der SmartThings App, die auf Android- und iOS-Geräten verfügbar ist, aktiviert werden. Eine WLAN-Verbindung und ein Samsung Benutzerkonto sind erforderlich.
⁶ Dies kann den Energieverbrauch erhöhen.
⁷ Basierend auf den Tests des Food Analysis Research Center der Suwon Women’s University. Der Effekt kann je nach Betriebsbedingungen des Kühlschranks sowie der Art, dem Zustand, der Größe und der Lagerungsmethode der Lebensmittel variieren.