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Mondlicht als Energiequelle: Lade, Auto, lade!

Von Christian Frahm

Neue Kollektortechnik: Mondscheinenergie Fotos
Rawlemon

Strom aus regenerativen Quellen - ohne ihn ist die Elektromobilität nur grüne Augenwischerei. Der deutsche Architekt André Brößel will die Lösung für dieses Problem gefunden haben: eine Apparatur, durch die sich E-Autos mit Mondlicht betanken lassen.

In dieser Glaskugel könnte die Zukunft stecken. Der transparente Ball ist mit destilliertem Wasser gefüllt und bündelt Lichtstrahlen, deren Energie sich in Strom umwandeln lässt. Klingt nicht besonders kompliziert, trotzdem muss man erst einmal darauf kommen. André Brößel, deutscher Architekt mit Sitz in Barcelona, hat daraus das Energiegewinnungssystem Beta.ray entwickelt, das er nun mit seiner Firma Rawlemon vermarkten möchte.

Der Clou von Beta.ray: Das System produziert grünen Strom und zwar Tag und Nacht. Je nach Durchmesser der Glaskugel - es gibt zunächst zwei Größen mit 1 und 1,80 Meter Durchmesser - werden die Strahlen im Brennpunkt bis um das 20.000fache verstärkt. Das so konzentrierte Licht wird dann mittels Photovoltaikzellen und wärmeabsorbierenden Mini-Generatoren in Strom umgewandelt.

Eine Murmel brachte die Idee ins Rollen

Die entscheidende Idee kam Brößel am Frühstückstisch. "Als mich meine Tochter besuchte, legte sie mir eine Glasmurmel in den Eierbecher. Ich konnte beobachten, wie der Brennpunkt im Becher wanderte", berichtet er. Das sei die Geburtsstunde der Firma Rawlemon gewesen.

Deren Produkt Beta.ray ist rund zwei Meter hoch, sieht ebenso dekorativ wie futuristisch aus und soll vor allem sehr effizient arbeiten. Handelsübliche Solarzellen haben einen Wirkungsgrad von 17 bis 20 Prozent, es wird also lediglich ein Fünftel des eingestrahlten Sonnenlichts in Strom umgewandelt. Selbst unter Laborbedingungen liegt der Rekord bislang bei 44,7 Prozent.


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Rawlemon gibt an, mit den Glaskugelkollektoren bereits jetzt einen Wirkungsgrad von mehr als 50 Prozent erreichen zu können. Auf einer 50 mal 50 Zentimeter großen Photovoltaikfläche erzeugen die Prototypen bereits so viel Strom wie herkömmliche Anlagen auf einem Quadratmeter - sie sind also viermal so effektiv.

Funktioniert sogar mit Mondlicht

Ein weiterer Clou von Brößels Erfindung ist das sogenannte Microtracking. Die Technik sorgt dafür, dass die Photovoltaikmodule und Mini-Generatoren schwenkbar sind und so immer im optimalen Winkel zum einfallenden Licht stehen. Dadurch funktionieren die Kollektoren auch bei diffusem Licht und sogar bei Mondschein. Nachts wird aus Solarenergie dann "Lunarenergie". Durch Lichtenergie gewonnener Strom könnte damit auch nachts und somit wesentlich konstanter produziert werden.

Auf Anfrage bei einem großen deutschen Photovoltaikanbieter mochte niemand eine Einschätzung abgeben, inwieweit Beta.ray-Kugel tatsächlich einen Durchbruch bei der Solartechnik bedeuten würde. Allerdings hieß es, die aktuelle Technik biete noch so viel Potential, dass derartige Science-Fiction-Konstruktionen gar nicht nötig seien.

Gleichzeitig ist vor allem die Lademöglichkeit bei Nacht im automobilen Bereich von enormer Bedeutung. Für den Fall, dass gerade kein Auto an der Steckdose hängen sollte, speichert Beta.ray überschüssige Energie in einem Akku. Hinzu kommt, dass sich die Solarkugel relativ einfach und billig produzieren lässt. Aktuell bietet Rawlemon das komplette Kollektorsystem für umgerechnet 4200 Euro an.

"Da wir bereits Gespräche mit zwei großen deutschen Automobilherstellern führen, könnte bei einer Partnerschaft der Verkaufspreis noch weiter nach unten gehen", sagt Brößel. Angeblich ist unter anderem VW an der Technik interessiert. "Falls wir von der Automobilindustrie Unterstützung bekommen sollten, könnten wir noch in diesem Jahr eine E-Auto-Ladestation demonstrieren."

Kollektorkugeln in allen Größenordnungen

Das größere Beta.ray-Modell mit 1,80 Meter Durchmesser produziert nach Angaben von Brößel an einem normalen Tag in Deutschland gut 6 Kilowattstunden elektrische Energie. Zum Vergleich: 8 Quadratmeter Photovoltaikmodule auf einem Garagendach produzieren pro Tag im Jahresdurchschnitt ungefähr 2,5 bis 3 kWh. Also müsste auch bei der großen Beta.ray-Kugel der neue VW E-Golf (Akkukapazität 26,5 kWh) oder der BMW i3 (Akkukapazität 18,8 kWh) mehrere Tage angestöpselt sein, um einen leeren Akku komplett aufzuladen.

Das Crowdfunding für eine Serienproduktion des Kugelkraftwerks wurde trotzdem jüngst abgeschlossen. Und die in Barcelona ansässige Firma plant schon weiter. Künftig könnten beispielsweise ganze Gebäudefronten mit der Technik ausgerüstet werden. Die Kugeln würden einerseits Strom produzieren und das Haus gleichzeitig kühlen, da 75 Prozent der Wärmestrahlung abgefangen würden.

Ab Herbst soll zusätzlich eine Mini-Version des Beta.ray angeboten werden. Der Kollektor ist dann tatsächlich nur noch so groß wie die Kugel eines Wahrsagers und funktioniert wie die große Variante mit Sonnen- und Mondenergie; er kann beispielsweise zum Laden eines Smartphones genutzt werden.

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1.
marthaimschnee 22.03.2014
Zitat von sysopRawlemonStrom aus regenerativen Quellen - ohne ihn ist die Elektromobilität nur grüne Augenwischerei. Der deutsche Architekt André Brößel will die Lösung für dieses Problem gefunden haben: Eine Apparatur, durch die sich E-Autos mit Mondlicht betanken lassen. http://www.spiegel.de/auto/aktuell/beta-ray-elektromobilitaet-tagsueber-solarstrom-nachts-lunarstrom-a-957232.html
Und wieviele Jahrhunderte soll das dauern? Der Mond reflektiert ja überhaupt nur ca 10% des Sonnenlichts und das auch nur bei Vollmond in klarer Nacht. Wirklich helle Nächte gibt es doch nur eine Handvoll pro Jahr, den Rest wird auch diese Technik praktisch kaum Ertrag bringen. Und selbst wenn, ein Solarpanel wiegt etwa 20kg pro m^2. Eine Wasserkugel von 1.8m Durchmesser wiegt etwa 3 Tonnen, ... Punktlast(!) und nicht auf die Fläche verteilt. Die Kugel muß also irgendwo rumstehen, wo sie Nutzfläche verschwendet und braucht auch noch einen stabilen Grund. Im übrigen ist die Technik nicht so neu, es gibt bereits Ansätze, das Licht vor der Solarzelle mit Linsen zu bündeln. Das Problem ist, daß die Solarzelle mit zunehmender Temperatur rapide an Effizienz verliert. Insofern: ein Ansatz, aber kein revolutionärer!
2. klingt erstmal nach Aprilscherz
wolfgangm71 22.03.2014
Die Kugel kann doch nicht mehr Licht buendeln, als auf ihrer Oberflaeche einstrahlt. Und normalerweise wird ja auch maximal die Haelfte der Kugelflaeche bestrahlt und nur ein kleiner Teil davon im optimalen Winkel. Gerade eine Kugel ist aufgrund ihrer geringen Oberflaeche im Vergleich zum Volumen doch wohl denkbar ungeeignet? Klar, wenn man das Licht buendelt, hat eine kleine Solarzelle eine höhere Leistung und bringt mehr Strom pro Flaeche. Dies kann man soweit treiben bis das gebuendelte Licht die Solarzelle ueberhitzt und zerstoert. Ich denke mal das Maximum wurde da schon ausgiebig erforscht. Die hier angegeben Werte klingen aber wenig glaubwuerdig.
3. Schusterkugel reloaded
deuro 22.03.2014
Was soll daran neu und innovativ sein? Jede dünne Linse hätte weniger Verluste und wäre kleiner und leichter.
4. Nix neues unter Sonne und Mond
Eva K. 22.03.2014
Wer schon mal eine Schusterkugel (https://de.wikipedia.org/wiki/Schusterkugel) gesehen hat, weiß dann auch sofort, woher diese unglaublich neue Idee stammt. Meine Glaskugel (https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/6/6b/Glaskugel_CrystalBall.jpg) verrät mir, daß demnäxt der Mond auch 24*7 wolkenfrei für die Stromversorgung leuchten wird. Ernsthaft: Praktikable Idee, nur Überschrift und Aufmacher sind mal wieder unter aller Kanone reißerisch uind daneben.
5. Spielzeugauto oder von Physik keine Ahnung ?
Andalusier 22.03.2014
Zitat von sysopRawlemonStrom aus regenerativen Quellen - ohne ihn ist die Elektromobilität nur grüne Augenwischerei. Der deutsche Architekt André Brößel will die Lösung für dieses Problem gefunden haben: Eine Apparatur, durch die sich E-Autos mit Mondlicht betanken lassen. http://www.spiegel.de/auto/aktuell/beta-ray-elektromobilitaet-tagsueber-solarstrom-nachts-lunarstrom-a-957232.html
Auch wenn die Mondlichstrahlung gebündelt wird nützt das nicht viel - auf einer Fläche im Durchmesser von knapp 2 Metern kommt bei Mondlicht fast keine Energie an. Sonnenlicht ist ungefähr 400.000 mal heller und damit 400.000 mal nergiereicher. Auch um den Faktor 20.000 gebündelt wird nur 5 % von der Tageshelligkeit erreicht. Dies dafür aber statt auf 2,5 Quadratmeter nur auf 1 Zehntausendstel qm Fläche - also auf 1 Quadratzentimeter! Wer damit ein Alektroauto aufladen möchte sollte sich ein wenige Zentimeter großes Spielzeugauto zulegen. Bei Tageslicht und 100 % Wirkungsgrad könnten auf 2,5 qm rund 2500 Watt Strom erzeugt werden - im Mondschein sind bei 100 Prozent Wirkungsgrad gerade einmal 6 Tausendstel Watt Stromerzeugung möglich!
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Welche Typen von Elektroautos gibt es?
Reiner Elektroantrieb
Diese Fahrzeuge haben keinen klassischen Antriebsstrang mehr, der vom Motor die Bewegungsenergie auf die Räder überträgt. Stattdessen sind in den Radnaben Elektromotoren, die Energie kommt aus einem Akku, der an der Steckdose aufgeladen werden kann. Weil die Speicherkapazität der Batterien noch nicht mit einem klassischen Automobil vergleichbar ist, haben einige Elektromobile einen sogenannten Range Extender an Bord - einen kleinen Generator, der die Elektromotoren mit Energie versorgt, wenn der Akku leer ist.

Beispiele: Tesla Model S, VW E-Up, VW E-Golf, Renault Zoe, BMW i3, Ford Focus Electric, Nissan Leaf, Mercedes B-Klasse E-Drive
Hybridantrieb
Hybridautos haben zusätzlich zum klassischen Verbrennungsmotor einen Akku an Bord. Wenn der leer ist, springt der Benziner an. Eine Variante sind sogenannte Mild-Hybrid-Systeme, bei denen der Stromantrieb nur parallel unterstützend läuft, um den Benzinverbrauch zu reduzieren. Der Akku wird in der Regel durch Bremskraftrückgewinnung und einen Dynamo geladen. Zukünftige Hybridfahrzeuge sollen aber auch an der Steckdose aufladbar sein.

Beispiele: Toyota Prius, Toyota Prius+, VW Golf GTE, Porsche Panamera S E-Hybrid, Porsche 918 Spyder, Volvo V60 PiH, BMW i8
Brennstoffzellenantrieb
Bei diesen Fahrzeugen tankt man statt Benzin flüssigen Wasserstoff. In einer chemischen Reaktion wird das Hydrogen in der Brennstoffzelle in elektrische Energie umgewandelt, die dann das Fahrzeug antreibt. Anders als bei reinen Elektrofahrzeugen ist die Infrastruktur für den Wasserstoff eine ungelöste Frage. Vorteil der Brennstoffzellenfahrzeuge ist ihre größere Reichweite.

Beispiele: Hyundai ix35, Honda FCX Clarity, Hamburger Nahverkehrsbusse (Mercedes-Benz), Toyota Mirai
Range Extender
Im Gegensatz zu den herkömmlichen Elektroautos haben Range Extender einen Verbrennungsmotor an Bord, der anspringt, wenn die Ladung der Batterie zur Neige geht. Vorteil: Die Reichweite steigt auf das Niveau eines Autos mit konventionellem Antrieb. Vorreiter dieser Spezies ist der Opel Ampera, der die Kraft des Verbrenners aber auch nutzt, wenn die volle Leistung zum Beispiel auf der Autobahn abgerufen wird.

Beispiele: Opel Ampera (baugleich mit Chevrolet Volt), BMW i3 (optional mit Benzinmotor)
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