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Top-Thema "Bald keine Batterien mehr?"
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Das wäre eine technische Revolution: Ein Ersatz für herkömmliche Batterien. Und das alles mit einem leicht verfügbaren Brennstoff auf kleinstem Raum. Das derzeit im Versuch befindliche Minikraftwerk regt die Phantasie vieler Anwender an. Es soll auch schon Interessenten geben. Darmstädter Forschungsprojekt Maschinenbauer Thomas Kania verfolgt ein ehrgeiziges Ziel: Der 29-Jährige möchte mit seiner Forschung Batterien überflüssig machen und damit auch einen Beitrag zum Umweltschutz leisten. Mit einem dünnen Schraubenschlüssel deutet der Doktorand in einem Labor der Technische Universität Darmstadt auf eine Ansammlung kleiner Schläuche und Drähte. Immer wieder kleine Rückschläge Kaum sichtbar darunter befindet sich eine winzige Brennkammer, in der Methanol zur Stromerzeugung erhitzt wird. "Manchmal ist es ernüchternd, wenn das System nicht funktioniert und keinen Strom liefert", verweist Kania auf die kleineren Rückschläge während der Arbeit an diesem Forschungsprojekt. Energieumwandler Der Entwicklung der 20 Millimeter langen und ebenso breiten Kammer widmet sich der Ingenieur 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. Kein Aufladen mehr 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. Brennstoff Methanol "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. Weniger Entsorgungsprobleme 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." Temperaturunterschied genutzt 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. "Dabei werden die Metalle teilweise auf 100 bis 300 Grad Celsius erhitzt. Diese Temperaturunterschiede sind denen ähnlich, die beim Autofahren entstehen", fügt Dreizler hinzu. Anfragen von Autoherstellern 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. Die Forscher hoffen, dass dadurch bei der Verbrennung von Kraftstoff zusätzliche Energie gewonnen werden kann. Dreizler unterstreicht, dass Hochschulprojekte Entwicklungen anstoßen würden, deren Effekt vielleicht "erst 10 oder 15 Jahre später" zu spüren seien. Dies gelte eben auch für die von mehreren Fachgebieten übergreifend vorangetriebene Idee des Miniaturheizwerks. (mit Material von ddp) |
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