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29.12.2017

Fußgänger erzeugen Strom mit Piezokacheln

Wege im NASA-Zentrum werden zum umweltschonenden Kraftwerk.

Die Besucher des Kennedy-Raumfahrzentrums in Cape Canaveral erzeugen künftig Strom für die Beleuchtung des Fußwegs, auf dem sie unterwegs sind. Denn dieser besteht aus tausenden Kacheln, die mehrere Funktionen haben. Sie enthalten Piezo-Elemente, die Strom erzeugen, wenn sie durch das Gewicht der Besucher zusammengepresst werden. Weiterer Strom entsteht durch integrierte Solarzellen. Wenn die Energie nicht direkt benötigt wird, um die in den Kacheln befindlichen Leuchtdioden zu aktivieren, wird er in einer Lithium-Ionen-Batterie gespeichert, sodass auch nachts genügend Strom für die Dioden vorhanden ist.

Umwelt wird gezielt entlastet
Der Fußweg hat eine Gesamtfläche von gut 3.700 Quadratmetern. Realisiert wird das weltweit einmalige System von Ilan Stern vom Georgia Institute of Technology (Gatech) in Atlanta. Die Kosten liegen bei zwei Mio. Dollar. Die neuartige Technik könnte in Zukunft in zahlreichen Städten eingesetzt werden, um Straßen und Wege zu erleuchten, ohne dass Kraftwerke den benötigten Strom erzeugen, sodass die Umwelt entlastet wird.

Die Kacheloberfläche besteht aus extrem dünnem hochfesten Beton. In diese Oberfläche sind jeweils sechs kleine Solarzellen integriert, die elektronische Schaltung, das Piezoelement, die Batterie sowie je ein WLAN- und ein Bluetooth-Sender. Besucher, die entsprechende Empfänger haben, etwa in ihren Smartphones, werden über die Raumfahrtaktivitäten der US-Weltraumbehörde NASA sowie über die Piezo-Technik informiert.

Beleuchtung ohne Fremdstrom
Auf stark frequentierten Plätzen könnten die Kacheln durchaus nennenswerte Mengen an Strom erzeugen, sagt Stern. Er würde für die Beleuchtung der Straße und von Verkehrszeichen genutzt. "Die Piezoelemente halten sehr lange", ergänzt Stern. Die übrigen Bauteile könnten jedoch leicht ausgetauscht werden, wenn sie defekt seien oder durch modernere Systeme ersetzt werden müssten. Die Kacheln wurden im Gatech-Labor von Alper Erturk, Professor für Maschinenbau, gemeinsam mit Stern entwickelt.

"Wir müssen unsere Stromnetze flexibler nutzen", fordert Stern. "Unser Ziel ist es, weitere Geräte zu entwickeln, die sich selbst mit Energie versorgen." Das könne Abfälle reduzieren, etwa Aschen aus Kohlekraftwerken oder Atommüll aus Kernkraftwerken. "Wir wollen dazu die mechanische Energie nutzen, die beim Gehen und Autofahren derzeit verlorengeht", so Stern.

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Quelle    pressetext.redaktion | Wolfgang Kempkens 2017

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