Alternative zu Batterien

Miniaturheizwerke sollen Akkus in Notebooks und Handys ersetzen

Maschinenbauer Thomas Kania verfolgt ein ehrgeiziges Ziel: Er möchte mit seiner Forschung Batterien überflüssig machen und damit auch einen Beitrag zum Umweltschutz leisten. Die Miniaturkraftwerke könnten möglicherweise einmal in Laptops und Handys eingesetzt werden.

Stromzähler© Gina Sanders / Fotolia.com

Darmstadt (ddp/red) - Der Entwicklung der 20 Millimeter langen und ebenso breiten Kammer widmet sich der Ingenieur Thomas Kania für seine Promotion. Die Brennkammer ist Teil eines sogenannten Energieumwandlers, an dem Wissenschaftler in Darmstadt seit rund drei Jahren forschen. In den vergangenen Monaten gelang es ihnen, den Kreislauf eines Heizkraftwerks in Miniaturgröße nachzubilden. Dieses System soll im Idealfall irgendwann einmal in Laptops und Handys eingesetzt werden. Als Brennstoff für die Erzeugung von Wärme und Elektrizität verwenden die Forscher Methanol.

Akku nachfüllen wie ein Feuerzeug

Mit diesem Mini-Heizkraftwerk glauben die Wissenschaftler, eine Alternative zu Batterien und Akkus anbieten zu können. Die bisherigen Tests hätten gezeigt, dass der Energieumwandler mit herkömmlichen Lithium-Ionen-Akkus, die etwa bei Laptops verwendet werden, mithalten könnte. "Akkus müssen vor Gebrauch stundenlang aufgeladen werden. Das entfällt bei dem Energieumwandler, in dem Methanol oder in Zukunft vielleicht auch Biodiesel verbrannt wird", ergänzt Andreas Dreizler als Experte vom Center of Smart Interfaces (CSI) an der hessischen Hochschule. Ist der Methanoltank leer, soll er künftig wie bei einem Feuerzeug nachgefüllt oder wie Tintenpatronen bei einem Drucker ausgetauscht werden.

Batterie-Alternative noch nicht mobil nutzbar

Im Vergleich zu Batterien sollen zudem keine für die Umwelt problematischen Schwermetalle wie Cadium oder Zink anfallen. "Allerdings kann das System bisher noch nicht mobil eingesetzt werden", verweist Physiker Dreizler auf das frühe Stadium der Forschung. Dazu sei die Leistung noch nicht ausreichend. Handy- oder Computernutzern sei es nicht zuzumuten, ständig einen Methanolbehälter zur Stromversorgung der Geräte mitzunehmen. "Zudem entstehen innerhalb des Systems hohe Temperaturen, so dass die damit ausgerüsteten Geräte einfach zu heiß würden."

Autohersteller an Miniaturheizwerke interessiert

Der Wandler produziert dadurch Strom, dass zwei miteinander verbundene Metalle sich bei der Verbrennung sowie Verdampfung des Methanols unterschiedlich stark erwärmen. Durch diese Temperaturdifferenz entsteht elektrische Spannung. Bereits jetzt gebe es Anfragen von Autoherstellern, die an der Funktionsweise des Energieumwandlers interessiert seien, um einen Teil der Bordelektronik ihrer Wagen damit zu versorgen.

Dreizler unterstreicht, dass Hochschulprojekte Entwicklungen anstoßen würden, deren Effekt vielleicht "erst 10 oder 15 Jahre später" zu spüren seien. "Unser Wunsch ist es erstmal, das jetzige System über mehrere Stunden störungsfrei zu betreiben", benennt Kania das kurzfristige Ziel mit konzentriertem Blick auf den Versuchsstand. Bis dahin würden noch viel Geduld und Entwicklungsarbeit benötigt.