Energieumwandler: Alternative zu Batterien und Akkus?

Im Zuge seiner Promotion arbeitet der Maschinenbauer Thomas Kania an der Entwicklung einer Brennkammer, mit deren Hilfe herkömmliche Batterien und Akkus in Zukunft abgelöst werden sollen. Mit seiner Forschung will der 29-Jährige Doktorand einen Beitrag zum Umweltschutz leisten. Die Brennkammer soll Teil des sogenannten Energieumwandlers werden, mit dessen Entwicklung Darmstädter Wissenschaftler seit drei Jahren beschäftigt sind. In den vergangenen Monaten gelang es ihnen, den Kreislauf eines Heizkraftwerks in Miniaturgröße nachzubilden. Die von Kania entwickelte Brennkammer soll Teil dieses Systems werden.

Als Brennstoff wird Methanol eingesetzt. Zwei miteinander verbundene Metalle erwärmen sich bei der Verbrennung sowie Verdampfung des Methanols unterschiedlich stark und erzeugen durch diese Temperaturdifferenz eine elektrische Spannung. "Dabei werden die Metalle teilweise auf 100 bis 300 Grad Celsius erhitzt. Diese Temperaturunterschiede sind denen ähnlich, die beim Autofahren entstehen", so Andreas Dreizler, Experte vom Center of Smart Interfaces (CSI) an der hessischen Hochschule.

Im Idealfall soll das System in Handys und Laptops eingesetzt werden. Bisherige Tests zeigten bereits, dass der Energieumwandler mit herkömmlichen Lithium-Ionen-Akkus, wie sie beispielsweise in Notebooks verwendet werden, mithalten könnte. Ein großer Vorteil des neuen Energiesystems sei vor allem der Wegfall der Ladezeit, die vor Gebrauch der Akkus nötig sind. Zudem würde auf die für die Umwelt problematischen Schwermetalle wie Cadium oder Zink verzichtet werden, erläutert Dreizler. Er weist jedoch auch darauf hin, dass zu diesem Zeitpunkt ein mobiler Einsatz des Systems noch nicht möglich ist. Die Leistung sei noch nicht ausreichend und das umständliche Befüllen der Brennkammer mit Methanol sei dem Nutzer nicht zumutbar. Die hohe Hitzeentwicklung tue ein weiteres.

Schon jetzt zeigen vor allem Autohersteller großes Interesse am Energieumwandler. Angedacht ist es, einen Teil der Bordelektronik ihrer Fahrzeuge damit zu versorgen, um durch die Verbrennung von Kraftstoff zusätzliche Energie freigeben zu können. Allerdings sei, laut Kania, bis zum ausgereiften System noch einige Forschungsarbeit nötig. Ziel ist es, das Minikraftwerk über mehrere Stunden störungsfrei laufen zu lassen. Bis dahin brauche es jedoch noch viel Geduld und Entwicklungsarbeit.