Kraftwerk Mensch
Der Mensch wird vermehrt als Energiequelle angezapft

Der Mensch bewegt sich, strahlt Wärme ab und produziert biochemische Energie. Dies wollen sich Forscher zunutze machen. Vom Schrittmacher bis zur Discobeleuchtung: Diverse Geräte könnten künftig ohne Batterien auskommen.

Andrea Söldi
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Der menschliche Körper als Energielieferant.

Der menschliche Körper als Energielieferant.

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In einigen Jahren müssen wir uns wohl viel weniger mit Batterien und Akkus herumschlagen. Was das bedeuten kann, zeigt das Beispiel unseres fiktiven Zukunftsmenschen Oskar: Dank eines Herzschrittmachers schlägt sein Herz wieder regelmässig, was seine Lebensqualität erheblich verbessert. Damit ist das Thema für ihn abgehakt. Im Gegensatz zu früheren Patienten muss er sich nach ein paar Jahren nicht erneut unter das Messer legen, um die Batterien für das Gerät zu ersetzen. Bei Oskar erzeugen die biochemischen Prozesse in seinem Körper die kleine Menge Strom, welche das winzige Gerät benötigt. Dies geschieht durch die Umwandlung von Glukose und Sauerstoff in Kohlendioxid und Wasser – wie es in jeder Körperzelle andauernd geschieht.

Auch über Handyakkus, die im dümmsten Moment leer sind, müssen sich Menschen in Zukunft nicht ärgern: Denn der Akku wird ständig mit Strom gefüttert, den der Besitzer selbst produziert. Wenn Oskar an einem Morgen in einigen Jahren das Haus verlässt, trägt er eine Bandage am Knie, die den Strom für das Smartphone aus den Bewegungen seiner Beine bezieht. Die Energie entsteht mithilfe eines elektronischen Leiters, der durch ein Magnetfeld schwingt. Ein Kabel führt vom Gerät am Knie zu seinem Handy.

Je mehr Pendler, desto mehr Strom

Doch nicht nur für die eigenen Geräte erzeugt Oskar Strom: Am Bahnhof schreitet er wie alle anderen Pendler über ein Feld von Platten, die sich unter seinen Füssen leicht senken. Mit dem Druck jedes einzelnen Schrittes lädt er einen Stromspeicher auf.

Im Büro presst Oskar den Lichtschalter. Der kleine Druck reicht aus, um den Strom für ein Funksignal zu erzeugen, das den Leuchtkörpern den Befehl zum Einschalten erteilt. Mit dieser Technik konnten im grossen Bürokomplex viele Meter Kupferkabel eingespart werden, die normalerweise den Befehl zum Einschalten an die Lampe leiten. Während der ältere Herr im Büro arbeitet, überwacht ein Sensor ständig seinen Puls und seine Sitzhaltung. Davon spürt er nichts. Denn das Gerät ist in sein T-Shirt eingebaut und so leicht, dass es den Träger in keiner Weise stört. Den Strom bezieht es aus eingewobenen Piezofasern, die mit den Bewegungen seines Oberkörpers gedehnt werden und dabei Strom erzeugen.

Nach der Arbeit will Oskar noch etwas für die Gesundheit tun. Um den Rücken und die Bauchmuskulatur zu stärken, geht er ins Fitnesszentrum. Zusammen mit Hunderten anderen rudert und radelt er und treibt gleichzeitig Maschinen an.

Manches ist schon umgesetzt

Alles nur gut erfunden? Mitnichten: Die beschriebenen Szenarien sind nicht unwahrscheinlich. Unter dem Sammelbegriff «Energy Harvesting» laufen Entwicklungen auf Hochtouren, um Systeme künftig autonom von stationären Energieversorgern zu machen.

Während sich einige Anwendungen bereits etabliert haben, stecken andere noch im Experimentier-Stadium. So verfügt ein Hochhaus in Madrid heute schon über eine Installation, mit der die Leuchtkörper via Funksignal gesteuert werden. Und in der Londoner U-Bahn wird derzeit eine Platten-Installation im Boden getestet. Mit den zahlreichen Passanten, die dort täglich verkehren, kann die gesamte Energie für die Beleuchtung hergestellt werden. Auf dem gleichen Prinzip funktionieren Bodenplatten – wie sie etwa in einem Tanzlokal in São Paolo eingebaut sind – welche die Energie der Tänzer in Strom für die Beleuchtung verwandeln. Die Technik basiert auf dem sogenannten piezoelektronischen Effekt: Wenn sich elastische Festkörper unter Druck verformen, tritt eine elektrische Spannung auf.

Elektro- und Umweltingenieur Thomas Wieland wiederum fängt die Energie von Fitnesstreibenden ein, die sonst ungenutzt verpufft: Wer an seinen Fitnessgeräten rennt oder rudert, presst gleichzeitig Öl oder mahlt Getreide. «Ich will die Menschen wachrütteln und ihnen die absurde Situation aufzeigen», sagt der Tüftler. Sein Projekt in Bern befindet sich noch in der Aufbauphase: Sollten grosse Zentren seine Idee einst aufgreifen, würde es ihn freuen.

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