Ökostrom für Handys Mach dir deinen Strom doch selbst

Ein Handy, das keinen Akku hat, nie an die Steckdose muss und ewig läuft? Diese Vision könnte Realität werden. Forscher und Chip-Hersteller arbeiten an Technologien, die Energie aus ihrer direkten Umgebung beziehen - manchmal reicht es schon, zu tanzen.

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Plappern hilft. In einigen Jahren reicht möglicherweise schon ein längeres Telefongespräch, um das Handy fit für einige Stunden Anrufbereitschaft zu machen. So sieht zumindest die Vision von Professor Tahir Cagin von der Texas A&M University aus. Der Chemiker und seine Mitarbeiter haben einen Weg gefunden der es eines Tages ermöglichen könnte, Strom aus Sprache zu gewinnen.

Der auf Nanotechnologie spezialisierte Cagin hat ein Material entdeckt, das die Energie der beim Sprechen ausgesendeten Schallwellen besonders effektiv in Strom umwandeln kann. Bei dem nicht näher spezifizierten Stoff handele es sich um ein piezoelektrisches Material, teilt die Universität mit. Dass solche Materialien zur Stromerzeugung geeignet sind, ist seit langem bekannt.

Übt man Druck auf ein piezoelektrisches Element aus, erzeugt dieses Strom. Anwendungen für solche Stoffe gibt es zuhauf. So werden beispielsweise bei akustischen Gitarren, Geigen und ähnlichen Saiteninstrumenten Piezo-Tonabnehmer verwendet, um den Klang des Instruments abnehmen und an einen Verstärker weiterleiten zu können. Die Schwingungen des Instruments werden dabei von den Piezos in entsprechende Wechselspannungen umgewandelt.

Effektiv nur im Grenzbereich

Cagins Entdeckung jedoch soll dazu führen, dass per Piezo-Effekt genug Strom erzeugt werden kann, um elektrische Geräte zu betreiben. Vorerst allerdings peilt der Forscher dabei insbesondere miniaturisierte Geräte, sogenannte Nano-Maschinen, an. Denn in der aktuellen Fassung funktioniert die Energieerzeugung nur dann besonders effektiv, wenn seine piezoelektrischen Elemente exakt 21 Nanometer dünn sind. Zum Vergleich: Ein menschliches Haar hat einen Durchmesser von 100.000 Nanometern.

Sobald Cagins Piezo-Elemente nur wenige Nanometer dicker oder dünner hergestellt werden, lässt deren Effektivität dramatisch nach. Bei der angestrebten Dicke von nur 21 Nanometern aber wird die Energieausbeute nicht sonderlich hoch sein. Trotzdem geben sich Cagin und die Texas A&M University optimistisch, hoffen das Material durch weitere Forschungen schließlich so weit verbessern zu können, dass es allein aus Schallwellen ausreichend Energie erzeugen kann, um eben beispielsweise Mobiltelefone mit Strom zu versorgen.

Strom von Fernsehsendern

Die Forscher des Chip-Herstellers Intel setzen bei ihren Bemühungen ohnehin gleich bei derartigen Geräten an, wollen sich nicht mit Nanotechnologie begnügen. Künftig, so erklärte es der Cheftechnologe des Konzerns, Justin Rattner, vor wenigen Tagen, wolle man Handys, Notebooks und andere Mobilgeräte mit quasi unendlicher Akkulaufzeit ausstatten, indem man sie mit Chips bestückt, die Energie aus ihrer Umwelt beziehen.

Anders als Cagin will man sich bei Intel aber nicht auf Piezo-Effekte beschränken, sondern unterschiedliche Energiequellen anzapfen. Als Beispiele nannte Rattner Körperwärme und Bewegungsenergie des Nutzers. Aber auch bekannte Methoden wie etwa Solarzellen, die gleichzeitig als Display dienen, seien vorstellbar. Ebenso wird daran gedacht, elektromagnetische Wellen, wie sie etwa TV-Sender erzeugen, auszunutzen.

Installieren und vergessen

Den Anfang sollen Sensoren machen, die unabhängig von Steckdosen und Batterien betrieben werden können. Als denkbare Anwendung nannte Rattner Beschleunigungssensoren, die sich, fest in der Wand eingebaut, durch die von Mobilfunksendestationen ausgestrahlten elektromagnetischen Wellen mit Strom versorgen. So seien diese Sensoren in der Lage, kontinuierlich per Funk Bewegungsdaten des Gebäudes an einen Rekorder zu senden. In einem erdbebengefährdeten Gebiet wie Kalifornien mag das sogar sinnvoll sein.

Bereits fertiggestellt sei ein sich selbst versorgendes Implantat, das Messwerte über Körperfunktionen sammelt und drahtlos übermittelt. Rattner bezeichnet solche Geräte als "Installieren-und-vergessen-Systeme", weil man sie nicht warten und ein damit ausgestatteter Patient nicht nach einer bestimmten Zeit zum Batteriewechsel aufgeschnitten werden muss.

Spaß beim Strom sparen

Allerdings wird es auch bei Intel noch eine Weile dauern, bis man mit den jetzt verfolgten Ansätzen genug Strom erzeugen kann, um damit Geräte wie ein Smartphone verlässlich mit Strom zu versorgen. Auf Zuspruch bei den Anwendern kann man bei solchen Techniken aber mit Sicherheit zählen. Das ergab auch eine Forsa-Studie. Der zufolge unterstützen 97 Prozent der Deutschen den Ausbau erneuerbarer Energien. Sich selbst mit umweltfreundlichem Strom versorgende Mobiltelefone wären also ein fast sicherer Erfolg.

Dass man freilich schon heute seine Umwelt ausnutzen kann, um kostenlosen Ökostrom zu erzeugen, zeigen Beispiele aus Europa. So wurde in den Niederlanden erst vor kurzem ein Bahnhofscafé mit einer Drehtür ausgestattet, die durch ihre Drehungen Strom erzeugt. In London ging man sogar so weit, die Tanzfläche in einem Nachtclub mit einem Boden zu versehen, der dem Piezo-Prinzip folgt: Sobald das Publikum beginnt zu tanzen, werden die Bewegungen zur Stromerzeugung genutzt, ganz ohne schädliche Abgase.

Gute Stimmung ist gut fürs Klima.



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