Kraftwerk Mensch

Der Handyakku verabschiedet sich mit einem kurzen Ton. Schon wieder
leer! Damit ist bald Schluss: Jeder Mensch setzt im Alltag ständig Energie frei
– und kann damit sogar ein Handy laden.

Mit jedem Bissen Nahrung und jedem Schluck
Flüssigkeit nimmt der Mensch Energie zu
sich. Sein Körper gibt diese Energie wieder
ab, zum Beispiel in seinen Bewegungen, wenn
er einige Schritte geht, oder Sätze wie diese mit der
Tastatur schreibt. In der Regel geht viel Energie des
Kraftwerks Mensch einfach verloren. Und genau das
empfinden Forscher wie Jörg Wallaschek von der
Leibniz Universität Hannover als pure Verschwendung:
„Uns umgibt ja noch mehr Energie wie etwa Vibrationen,
Luftströmungen oder die Umgebungstemperatur.“

All diese Energieformen lassen sich ernten,
deshalb etablierte sich dafür der Fachbegriff „Energy
Harvesting“. Ganz neu ist die Idee nicht: Vor genau
90 Jahren entwickelte der englische Uhrmacher
John Harwood die Armbanduhr, die sich allein durch
Bewegung selbst aufzieht. Modernes Energieernten
funktioniert anders: Mechanische Energie wird in
elektrische Energie umgewandelt.

Galerie: Diese Produkte erzeugen Energie

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Strom ohne Steckdose

Wie zum Beispiel beim Funkschalter, der ohne Stromleitung
das Licht an- und ausknipst. Das Signal an
die Lampe kommt per Funk. Jörg Wallaschek: „Den
Strom dafür erzeugt der Schalter selbst. Und zwar einfach
dadurch, dass ich den Schalter betätige, also mit
dem Finger Druck ausübe.“ Dadurch wird ein piezoelektrisches
Element im Schalter verformt, das eine
Spannung entstehen lässt. So ähnlich wie beim Gasfeuerzeug,
das man zündet. Riesige Mengen Energie
lassen sich so nicht erzeugen. Aber für die Energieversorgung
von Sensoren, Displays und elektronischen
Kleingeräten wie Mobiltelefone reicht das.

Nutzen
lässt sich die gesammelte Energie auf vielfältige Weise.
Beispiel Haustechnik: Energieautarke Messfühler
für Temperatur und Feuchtigkeit ohne Stromkabel einfach an die Wand kleben, fertig. Mit solchen Sensoren
lassen sich Gebäudekomplexe, Tunnel oder Brücken
überwachen. Ein dickes Plus für mehr Sicherheit.
Forscher Wallaschek beschäftigt sich derzeit mit Reifensensoren,
die ihren Strom aus der Deformation des
Reifens beim Abrollen bekommen: Die intelligenten
Reifen der Zukunft überwachen Luftdruck, Temperatur
sowie Alterung und stellen diese Messwerte zum
Beispiel der Fahrdynamikregelung zur Verfügung.

Perpetuum mobile erfunden?

Beim Energy Harvesting sind der Fantasie keine Grenzen
gesetzt. Da meldet zum Beispiel die Kaffeekanne
Temperatur und Füllstand. Die Energie dazu bezieht
sie aus dem Wärmeunterschied zwischen heißem
Getränk und kühlem Deckel. Kalter Kaffee und leere
Kanne gehören der Vergangenheit an.
Auch die Medizin profitiert von der Energiewende im
menschlichen Körper: Die regelmäßige Dehnung und
Kontraktion einer Arterie könnte über eine winzig kleine
Manschette Strom für Sensoren erzeugen, die medizinische
Daten nach außen funken. Auch der Blutzucker
von Patienten liefert Energie, zum Beispiel für
den Herzschrittmacher. Am Kraftwerk Mensch wird
derzeit kräftig geforscht.