Bewegungsenergie lädt Akkus auf
Ein US-Start-up experimentiert mit so genannten Mikrogeneratoren, die sich Armeeangehörige an den Gürtel schnallen könnten.
- Kate Baggott
Soldaten, die schon jetzt zahlreiche mobile elektronische Geräte mit sich herumtragen müssen, könnten bald weniger zu schleppen haben. M2E Power, ein Biomechanik-Start-up aus dem US-Bundesstaat Idaho, hat einen so genannten Mikrogenerator entwickelt, der die 4,5 bis 13,6 Kilogramm an Batterien ersetzen könnte, die die Truppen im Schnitt mit sich herumtragen, um Funkgeräte, Nachtsichtgeräte oder Minendetektoren zu betreiben.
Das selbst nur Batterie-große Gerät, das den Namen der Firma trägt, setzt auf die kinetische Energie, die aus den normalen Bewegungen der Soldaten entsteht. Das Gerät wird an den Gürtel geschnallt oder im Rucksack getragen und beinhaltet alle Komponenten in einem Gehäuse. Die Laufbewegung und die Schwingungen des Trägers bewegen Magnete in seinem Innern. Diese wiederum erzeugen in Kombination mit einer Drahtspule Energie, die dann zum Betrieb der mobilen Geräte Verwendung findet. Neu ist das technische Prinzip nicht – in Uhren und batterielosen "Shake and Shine"-Taschenlampen wird es seit längerem verwendet. Im Gegensatz zu diesen Verfahren ist das M2E-Gerät jedoch wesentlich effizienter. Eine batterielose Lampe benötigt 30 Sekunden des Schüttelns, um die enthaltene LED-Birne 45 Minuten anzutreiben.
"Doch dabei wird nur dann geladen, wenn man die Lampe in eine Richtung bewegt, Bewegungen in die Gegenrichtung bewirken nichts", sagt Donald Moorcroft, emeritierter Professor für Physik an der University of Western Ontario in Kanada.
Laut M2E Power ist die Technik der Firma fünf bis sieben Mal leistungsfähiger als bisherige Ansätze. So sollten Soldaten, die den Mikrogenerator verwenden, eine stets zu erneuernde Energiequelle besitzen. "Bei der Taschenlampe und anderen Anwendungen dieser Technologie muss der Magnet sich vollständig durch die Spule bewegen, um Energie zu erzeugen", sagt Regan Rowe, Business Development-Managerin bei der M2E Power. Kerninnovation sei, dass die Magneten bereits dann Elektrizität erzeugten, wenn sie nur die Breite eines einzelnen Drahtes hinter sich hätten.
Die Entwicklung des Mikrogenerators kommt zur passenden Zeit: Die Armeen der Welt setzen immer stärker auf mobile Geräte und konventionelle Batterien sind auf dem Schlachtfeld nur schwer verwendbar. Soldaten dürfen beispielsweise nicht mit einer nur halb aufgeladenen Batterie in eine Mission ziehen. In der Konsequenz heißt dies, dass Batterien häufig weggeworfen werden, bevor sie vollständig verwendet wurden. Um das Stromversorgungsproblem zu lösen, hat das US-Verteidigungsministerium kürzlich einen eigenen Wettbewerb ausgeschrieben: Den mit einer Million Dollar dotierten "Wearable-Power Prize".
Die Privatwirtschaft macht da gerne mit. M2E Power sammelte kürzlich acht Millionen Dollar an Risikokapital ein, um den Mikrogenerator für den Militärmarkt weiterzuentwickeln. Laut Rowe soll das Produkt bereits in 12 bis 14 Monaten in den Händen der Soldaten sein. Ein ähnliches Gerät für den Consumer-Markt, mit dem sich dann etwa mobil Handys oder tragbare Videospiele aufladen ließen, könnte in 18 bis 24 Monaten auf dem Markt sein.
M2E Power ist nicht die einzige Firma die an einem solchen Gerät arbeitet. Steve Vetorino, Erfinder der batterielosen Taschenlampe "NightStar", werkelt an einem ähnlichen Konzept. "Was mir bei M2E suspekt vorkommt, ist, dass der Entwickler dieser Technologie nie erwähnt, wie lange es dauert, eine Standardbatterie aufzuladen", sagt er. Sein Unternehmen arbeite derzeit an einer eigenen Technik, mit der es möglich sei, eine Mignon-Zelle in nur 10 Minuten aufzufrischen: "Unser Gerät passt in eine Handfläche und wiegt nur einige Dutzend Gramm."
Egal um welches System es sich jedoch handelt: Die Umwandlung der Bewegung bleibt ein Problem. Während Soldaten täglich auf Patrouille mehrere Kilometer zu Fuß zurücklegen, die ausreichen, genügend Energie zu erzeugen, fragt sich, wie der Output bei weniger aktiven Zivilisten aussähe. Laut Rowe würden aber die Bewegungen selbst träger Menschen ausreichend, um mit dem Mikrogenerator einen Erhaltungsladestrom zu erzeugen: "Wenn man ein kaum aktiver Mensch ist, wie es die meisten Amerikaner sind, bewegt man sich trotzdem noch zwei Stunden pro Tag." Das reiche aus, bis zu einer Stunde Sprechzeit für das eigene Handy zu generieren. Dabei läge die Standardnutzung in den USA nur bei 24 Minuten pro Tag. (bsc)
