Strom aus Körperwärme

(12. September 2007) - Forscher vom Fraunhofer-Institut in Erlangen haben eine Methode entwickelt, um natürliche Körperwärme zur Energiegewinnung zu nutzen. Grundlage sind thermoelektrische Generatoren, kurz TEG, aus Halbleiterelementen. Die TEGs gewinnen elektrische Energie allein aus der Temperaturdifferenz zwischen heißer und kalter Umgebung.

Menschliche Wärme erzeugt Strom.

Normalerweise sind Unterschiede von mehreren zehn Grad notwendig, um Strom zu erzeugen. Wärmedifferenzen, die natürlicherweise vorkommen, etwa die Differenz zwischen der Außentemperatur des menschlichen Körpers und der Zimmertemperatur, betragen jedoch meist nur wenige Grad. Mit solch geringen Unterschieden ließen sich bislang nur geringe Spannungen erzeugen, etwa 200 Millivolt. Für den Betrieb elektronischer Geräte sind jedoch mindestens ein bis zwei Volt erforderlich.

Die Forscher haben deshalb Schaltungen entwickelt, die mit 200 Millivolt auskommen. Sie kombinierten dazu verschiedene Bauteile in einer neuen Weise und entwickelten so elektronische Systeme, die keine interne Batterie benötigen, sondern allein aus der Wärmedifferenz ihre Energie beziehen. Es existieren bereits Schaltungen, die bei 50 Millivolt "anschwingen", wie es in der Fachsprache heißt.

Die Stromerzeugung aus Wärme lässt sich überall dort nutzen, wo eine Temperaturdifferenz auftritt - sei es am menschlichen Körper, an Heizungen zur Kalkulation der Heizkosten, zur Überwachung der Kühlkette beim Transport gekühlter Güter oder in Klimaanlagen.

Thermoelektrik: In Deutschland unterentwickelt

(4. Januar 2006) - Unterentwickelt ist die Forschung in Deutschland auf den Gebieten Thermophotovoltaik und Thermoelektrik. Darauf weist der Grüne Bundestagsabgeordnete Hans-Josef Fell hin.

Die thermoelektrische Stromerzeugung wandelt Sonnenstrahlung in Wärme um, zum Beispiel durch konzentrierende Spiegel oder besonders geformte Linsen (Fresnel-Linsen). Aus dem so erzeugten Wasserdampf wird in einer Turbine Strom erzeugt. Am bekanntesten sind die Parabol-Rinnenkollektoren in Kalifornien.

Auf gänzlich andere Weise erzeugt die Sonne Strom bei der Thermoelektrik (TE). Man nutzt dabei einen vom estnisch-deutschen Physiker Thomas Seebeck entdeckten und nach ihm benannten Effekt. Seebeck beobachtete, dass an den Enden einer Metallstange eine elektrische Spannung entsteht, wenn in ihr ein Temperaturgefälle herrscht. Werden beide Enden verbunden, fließt ein elektrischer Strom. 1821 nutzte Seebeck diesen Effekt erstmalig aus. Er ist auch bei hohen Umgebungstemperaturen nutzbar.

In Japan und Korea nutzt man bereits Thermoelektrizität, berichtet Dieter Planco aus Mühlheim. Seine Firma entwickelt und vermarktet thermoelektrisch betriebene Geräte.

Thermoelemente betreiben Glühbirnen und Fernsehen

(18. September 2002) Mit der Wärme eines Holzofens gelang es britischen Forschern Glühbirnen und einen kleinen Fernseher zu betreiben. Neuartige Thermoelemente sollen sogar in der Lage sein, mit Badewasser Strom zu erzeugen, berichtet das britische Wissenschaftsmagazin New Scientist in seiner jüngsten Ausgabe.

Die Forscher wollen versuchen, die Thermoelemente als Energielieferant für Entwicklungsländer, in denen ganze Regionen ohne Stromversorgung sind, weiter zu entwickeln. Holzöfen stehen den meisten Menschen dort zur Verfügung.

Thermoelemente sind nicht neu: Bereits in den 70er Jahren nutzte die Nasa die Technik beispielsweise dafür, um die Raumsonden Voyager 1 und 2 mit Energie zu versorgen. Bisher waren Generatoren, die auf diesem so genannten thermoelektrischen Effekt beruhen, jedoch äußerst ineffizient.

Mike Rowe von der Universität Cardiff konnte die Technik nun entscheidend verbessern. Die Forscher wollten herausfinden, ob sich die Methode eignet, die Restwärme eines Holzofens zu nutzen. Es gelang ihnen, die Thermoelemente enorm hitzebeständig zu machen, so dass sie selbst hohen Temperaturen standhalten.

Mit etwa 100 Watt gewannen die Forscher genug Leistung, um einen Raum zu erhellen oder einen kleinen Fernseher am Laufen zu halten, berichtet die Nachrichtenagentur ddp.