Das Wandern gibt dem Handy Kraft
Neues Gerät gewinnt Energie aus Pendelbewegungen beim Gehen
Kanadische Techniker haben ein Gerät entwickelt, das ans Knie geschnallt beim Gehen Energie produziert. Auf diese Weise könnten in Zukunft tragbare GPS-Geräte, Handys, medizinische Implantate oder auch motorisierte Gelenkprothesen während des Wanderns mit Strom versorgt werden, wie Max Donelan von der Simon-Fraser-Universität in Burnaby und seine Kollegen berichten.
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Das Gerät funktioniert wie eine Nutzbremse von Lokomotiven oder Hybridfahrzeugen: Energie, die beim Bremsen eigentlich als Wärme frei werden würde, wird aufgefangen und – im Fall der Lok – wieder in die elektrische Fahrleitung eingespeist oder zur Aufladung der Batterie bei Elektroautos verwendet. Beim Menschen ist dieses Prinzip der Energiebewahrung genauso anwendbar wie bei Fahrzeugen. Das Knie zum Beispiel bremst ab, nachdem das Bein beim Gehen nach vorne geschwungen wurde und kurz bevor der Fuß den Boden berührt. Die von Donelan und seinen Kollegen entwickelte Konstruktion generiert elektrischen Strom aus der Energie des nicht ausgeführten Teils der Pendelbewegung.
Der Prototyp scheint vielversprechend zu sein, wie die Forscher berichten. Im Test auf dem Laufband mussten Freiwillige weniger als ein Watt zusätzliche Kraft für jedes vom Gerät generierte Watt aufwenden. Bei Handkurbelgeneratoren ist die Energiegewinnung im Vergleich dazu teuer, da der Mensch hier durchschnittlich mehr als sechs Watt für jedes generierte Watt aufbringen muss. Der einzige Nachteil ist die noch unhandliche Form und das Gewicht der Apparatur. Die Wissenschaftler geben zu, dass die Energiebilanz zwar gut ist, die Menschen beim Tragen aber doch behindert und belastet werden.
Ist diese Hürde erst genommen, könnte das Gerät laut Donelan und seinen Kollegen für Wanderer und Soldaten, die mitunter keinen Zugang zu Elektrizität haben, sehr hilfreich sein. Verringere sich die Größe in Zukunft noch weiter, wovon die Forscher ausgehen, wäre sogar eine permanente Transplantation der Geräte in den menschlichen Körper denkbar. Damit könnten zum Beispiel die wiederholten Eingriffe zur Erneuerung der Batterie bei Menschen mit Herzschrittmachern unnötig werden. Ein Spaziergang wäre für die Aufladung ausreichend.
Max Donelan (Simon-Fraser-Universität, Burnaby) et al.: Science, Band 319, S. 807
ddp/wissenschaft.de – Livia Rasche
