Strom aus Lärm, Licht, Druck und Bremsen

An Ideen für alternative Methoden der Energiegewinnung mangelt es nicht: Rucksäcke, Schuhe und sogar Strassenlärm sollen bald Strom erzeugen können.

Elektrolok Krokodil

Schon 1919 besass die als Krokodil bekannte Elektrolok Ce 6/8II eine elektrische Nutzbremse, die beim Bremsen elektrische Energie in die Fahrleitung zurückspeiste. Bild: Martin E. Walder/Wikimedia Commons, CC-Lizenz

Bewegung, Wärme, Licht und Lärm - unsere Umgebung ist voller Energie, die man nutzen könnte. Tatsächlich gibt es inzwischen viele Ideen, wie man diese geringen Energiemengen "einsammeln" könnte. Die Idee dahinter: Geräte, die wenig Strom benötigen und nicht ans Stromnetz angeschlossen werden können, beziehen die Energie direkt aus der Umgebung statt aus einer Batterie. "Energy Harvesting" nennt sich dieser Ansatz. Eine kurze Recherche im Internet zeigt viele Ideen: Rucksäcke, die bei jedem Schritt des Trägers ein wenig Energie gewinnen; LEDs, die Sonnenlicht in Strom umwandeln; Nanogeneratoren, die Strom aus Strassenlärm erzeugen.

Knopfdruck genügt

An der Zürcher Hochschule für Angewandte Wissenschaften ZHAW beispielsweise haben Forschende verschiedene Geräte entwickelt, die auf diesem Ansatz beruhen. So haben sie einen innovativen Regler für smarte Heizungen entwickelt, der als Energiequelle den Temperaturunterschied zwischen dem Radiator und der Umgebung nutzt.

Auch mechanische Energie lässt sich gezielt nutzen. Die Forschenden der ZHAW entwickelten mit diesem Prinzip eine batterielose Fernsteuerung für Garagentore. Diese ist mit einem piezoelektrischen Element, wie in einem Feuerzeug, ausgerüstet. Wird der Knopf der Fernsteuerung gedrückt, verformt sich dieses Element. Es entsteht eine elektrische Ladung, mit der ein Signal an das Garagentor übermittelt werden kann.

Rückgewinnung der Bremsenergie

Die Nutzbremse oder Rekuperationsbremse gewinnt beim Bremsen eines Fahrzeugs Bewegungsenergie als elektrische Energie zurück, anstatt sie als Wärme zu verpuffen. Verwendet wird sie beispielsweise für elektrische Lokomotiven, Trams, Trolleybusse, Elektro- und Hybrid-Autos. Schon in der Anfangszeit der elektrischen Eisenbahnen wurden einige Lokomotiven mit Nutzbremsen ausgerüstet, zum Beispiel die SBB Ce 6/8 "Krokodil" für die Gotthard Bergstrecke. Auch in der Formel 1 sind seit der Saison 2009 Systeme zur Energierückgewinnung in Einsatz.

Text: SATW / Felix Würsten
Quelle: Technoscope 2/16: Neue Energiequellen. Technoscope ist das Technikmagazin der SATW für Jugendliche

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