Erneuerbare Energie

Der Klimatisierungsbedarf (Kühlbedarf) nimmt weltweit stetig zu. Bisher wurden und werden überwiegend elektrisch betriebene Kompressions kältemaschinen eingesetzt, welche jedoch einen hohem Energiebedarf haben. Deshalb wurde und wird nach Alternativen gesucht.

Bei der Kombination von Solarthermie mit einer Zisterne wird tags dem Gebäude über den Kühlkreislauf Wärme entzogen, die nachts über das Gebäudedach wieder an die Umgebung abgegeben wird. Im Testbetrieb des Bayrischen Zentrums für Angewandte Energieforschung ZEA ist bei einem Kühlbetrieb in der Nacht eine Leistung von 100 W/m2 erreichbar.

Ziel des Forschungsprojektes zu „Unverglasten Metalldach-Sonnenkollektoren in Wärmeversorgungssystemen“ (UMSys) war es, eine völlig neue Generation zur Nutzung erneuerbarer Energien zu entwickeln. 

Ein ideales Zusammenspiel erneuerbarer Energieträger entsteht, wenn Erdwärme mit Solarenergie kombiniert wird. Bei diesem „solar-geothermischen“ System wird die Solaranlage in den Erdwärmekreis von Wärmepumpen eingebunden. Im Winter entzieht die Wärmepumpe dem Untergrund, über die Erdwärmesonden, Energie zum Heizen des Gebäudes. Im Sommer erhält der Untergrund Energie aus der Solaranlage. Dadurch steht im Winter im Boden mehr Energie zur Verfügung und die Effizienz der Wärmepumpe steigt. Somit wird für den Betrieb der Wärmepumpe weniger elektrische Energie benötigt. Zudem lassen sich durch kürzere Erdsonden Bohrkosten sparen. Die Steigerung der Effizienz/Jahresarbeitszahl wurde an zwei Pilotanlagen nachgewiesen. 

Quelle: Rheinzink      

Handy-Akku leer? Netzladekabel verlegt? Bekleidet mit einem "Power-Shirt" wird man solche Probleme nicht mehr haben. Forscher ist die Herstellung nano-Faser gelungen, aus der man Kleider herstellen kann, die Strom produzieren.

Technische Geräte werden immer kleiner, immer mobiler und immer leistungsfähiger - dumm nur, dass sie auch immer energiehungriger werden. Selbst moderne Akkus machen da schnell schlapp. Dabei haben wir einen ständigen Energieproduzenten - genauer gesagt Energieverschwender - immer dabei: unseren Körper. Ob das die Vibrationen des Herzschlags, Schrittbewegungen oder nur Lüftchen sind, die uns umwehen - es ist alles Energie, die sich ungenutzt in die Umwelt verflüchtigt.

US-Wissenschaftlern um Zhong Lin Wang vom Georgia Institute of Technology in Atlanta ist nun die Nutzung dieser Bewegungsenergie gelungen: Sie haben einen Strom produzierenden Stoff hergestellt, mit dem sich normale T-Shirts künftig zu "Power-Shirts" aufrüsten lassen könnten. Der Stoff ist aus einem ganz besonderen Garn gewoben: Nanodrähte aus Zinkoxid-Kristallen, 50 bis 200 Nanometer dick (ein Nanometer ist ein Milliardstel Meter) und 3500 Nanometer lang. Werden die Drähte verformt - etwa durch Vibrationen, die der Herzschlag verursacht, die Schrittbewegung oder durch Wind -, erzeugen sie Strom. Technisch gesehen wird mechanische Energie mittels eines piezo-elektrischen Halbleiter-Prozesses in Elektrizität umgewandelt.

In den Veröffentlichungen zum Thema ist zu lesen, dass mehrere Fasern in einem Garn gebündelt zu einem Stoff verarbeitet werden können, der robust, hochbeweglich und faltbar genug ist, um als "Power-Shirt" getragen werden zu können. Bereits ein Quadratmeter dieses Stoffes würde bis zu 80 Milliwatt Strom erzeugen - genug, um elektronische Kleingeräte wie Handys oder auch kleine militärische Sensoren zu versorgen.

Quellen:

• „T-Shirt-Kraftwerk soll Strom produzieren" aus spiegel.de vom 13. Februar 2008
• „Mit Kleidung und Herzschlägen Strom erzeugen“ aus enbw.com
• „Kristallene Kraftwerke“ aus FAZ vom 7.1. 2009
• Science 316: 102-105 (2007),
• Abstract „Zwergenhafte Energiebündel“, aus www.wissenschaft-online.de vom 11. April 2007
• Nature, Bd. 451, S. 809