Energy Harvesting

Menschliches Blut in Strom umwandeln

Wissenschaftler nutzen inzwischen sogar menschliches Blut als Energielieferant - überhaupt alle mögliche Energie, die der Körper selbst produziert. Teile davon können abgezweigt und in Strom umgewandelt werden. Das Energy Harvesting, wörtlich übersetzt "Ernten von Energie", hat noch weitere Überraschungen zu bieten.

Glühbirne© peshkova / Fotolia.com

Berlin (dapd/red) - Handy-Ladegeräte könnten langfristig aus den Steckdosen unserer vernetzten Welt verschwinden. "Ich kann mir durchaus vorstellen, dass wir uns in 20 Jahren keine Gedanken mehr über das Laden von Mobiltelefonen machen müssen", sagt Wissenschaftler Peter Spies vom Fraunhofer Institut IIS. Die Energie für die Akkus liefere dann der Handybesitzer selbst - durch seine Bewegung.

Das Ernten von Energie

Der Fachbegriff hierfür heißt Energy Harvesting - wörtlich übersetzt: das Ernten von Energie. Dieser steht etwa für das Umwandeln von Temperaturunterschieden oder von Bewegung in Strom. Ein Mensch produziere im Ruhezustand etwa 80 Watt, sagt Spies. Das meiste davon werde für den eigenen Körper und die Versorgung der Organe benötigt. Doch ein Teil der Energie könne am Körper "abgezweigt" und in Strom umgewandelt werden.

Laut Spies gibt es bereits Forschungsprojekte, bei denen Pullover oder T-Shirts mit piezo-elektrischen Fasern versehen werden. Bewegt sich der Träger des Kleidungsstücks, wird Energie erzeugt. Bis diese Materialien auch waschbar sind und gebügelt werden können, werde es nur noch wenige Jahre dauern, meint Spies. Leere Handy-Akkus könnten schon früher der Vergangenheit angehören, wenn sich die Menschen mit Telefonieren begnügen würden, sagt Spies. "Zumindest der Standby-Verbrauch kann irgendwann über Energy Harvesting gedeckt werden." Heutige Smartphones wiesen allerdings noch viel mehr energie-intensive Funktionen auf, die mit Energy Harvesting kaum zu versorgen sind.

Strom aus Zucker und Sauerstoff

Auch in der Medizin spielt der Mensch als Energiespender eine Rolle. An der Universität von Freiburg, am Institut für Mikrosystemtechnik (IMTEK), arbeitet eine Gruppe von Wissenschaftlern an einer Glukose-Brennstoffzelle, die aus Zucker und Sauerstoff im Blut Energie erzeugt. Diese könnte beispielsweise einen Herzschrittmacher mit Strom versorgen und so eine Operation zum wiederkehrenden Wechseln des Akkus überflüssig machen, sagt IMTEK-Mitarbeiter Sven Kerzenmacher. Zudem ergäben sich durch die Unabhängigkeit von Batterien neue Gestaltungsmöglichkeiten für Implantate.

Die Brennstoffzelle funktioniere im Labor, also in Modellflüssigkeiten, bereits gut, sagt Kerzenmacher. In echter Körperflüssigkeit gebe es jedoch noch Probleme. Hier könnten die hohen Leistungen noch nicht aufrechterhalten werden. Kerzenmacher schätzt, dass es noch mindestens zehn Jahre dauert, bis er das fertige Produkt "in Händen halten wird".

Jede Menge Spaß dürfte das Projekt "Soccket" den Stromerzeugern bereiten. Denn sie müssen nichts weiter tun als Fußball spielen. Nach 30 Minuten Kicken ist genug Energie vorhanden, um eine Lampe drei Stunden lang zu betreiben, versprechen die Entwickler von Uncharted Play. Neben einer Lampe könne die Energie auch für eine Kochplatte, einen Ventilator oder das Laden eines Handys genutzt werden. Durch den Fußball sollen Menschen, die keinen Zugang zu dauerhaftem Strom haben, mit abgas- und kostenfreier Energie versorgt werden. Bislang hat das karitative US-Unternehmen laut einer Sprecherin bereits rund 13.000 Socckets verkauft.

Ein Drehkreuz beleutet eine Anzeigentafel

Die Bewegung des Menschen wird auch in anderen Bereichen genutzt. So gibt es laut Spies in Asien bereits ein Drehkreuz am Eingang einer U-Bahn, das eine Anzeigentafel mit Energie versorgt. Kerzenmacher zufolge gibt es auch Ansätze, die Energie der natürlichen Körperbewegung, wie sie beispielsweise beim Gehen entsteht, in Elektrizität umzuwandeln. Für den Einsatz im medizinischen Bereich ist die menschliche Bewegung laut dem IMTEK-Wissenschaftler jedoch nicht immer geeignet. "Was ist, wenn ein Patient mit einer Grippe im Bett liegt und sich kaum bewegt? Wenn das dazu führt, dass der Herzschrittmacher nicht mehr genug Strom bekommt, kann das kritisch werden", sagt er.

"Das Weltenergie-Problem können wir mit Energy Harvesting nicht lösen", sagt Spies. Stattdessen gehe es bei dieser Form der Energiegewinnung, die auch Thema auf der Münchner Messe Electronica (13. bis 16. November) sein wird, vielmehr darum, Batterien oder zumindest deren Aufladen überflüssig zu machen.