Reden ist Strom

An düsteren Visionen mangelt es in der Sciencefiction ja nicht. Dazu gehört auch eine Welt, in der Energie wieder mühsam mit körperlicher Anstrengung gewonnen werden muss. Als Kind hat mich das Fahrradgestrampel von Sol Roth (gespielt von Edward G. Robinson) und Polizist Robert Thorn (Charlton Heston) im Scifi-Thriller „Soylent Green“ ziemlich beeindruckt. Damit brachten sie ein wenig Licht in ihre Bruchbude.

Seit einiger Zeit wird nun verschiedentlich darüber gebrütet, wie man mechanische Energie ganz nebenbei und eleganter in elektrische umwandeln könnte. Der piezoelektrische Effekt macht dies im Prinzip möglich: Eine mechanische Verformung bestimmter Kristalle oder Keramikverbindungen erzeugt in deren atomarem Gitter eine Ladungsverschiebung, die einen Dipol und damit eine Spannung entstehen lässt. Die kann dann Ladungsträger bewegen.

Die Forschungsagentur des Pentagon DARPA etwa hat an „Piezo-Schuhen“ für die US-Armee tüfteln lassen, in denen eingearbeitete Piezomaterialien bei jedem Schritt ein bisschen Strom produzieren sollten. Die Schuhe wurden aber offenbar zu klobig, jedenfalls ist zu lesen, dass die DARPA den Ansatz wieder aufgegeben hat. Die East Japan Railway Company hingegen begann im Sommer 2006 Piezoelemente im Fußboden zu testen, um Strom für die Kartenkontrolle an den Drehkreuzsperren auf Bahnhöfen zu gewinnen.

Das war anscheinend erfolgreicher: Ab heute sollen die Piezo-Bodengeneratoren am Tokioter Hauptbahnhof im größeren Stil getestet werden. Holten sie anfangs nur eine Leistung von 0,1 Watt aus den Schritten eines Passanten heraus (die nach einiger Zeit auf 0,03 Watt abfiel), ist es durch verbessertes Material gelungen, den Wert auf 10 Watt pro Pendler anzuheben – und nach zwei Monaten soll ein Bodenelement immer noch 9 Watt hergeben.

Das ist doch mal was: Der Herdentrieb des Menschen im Dienste der Umwelt.

Allerdings droht bereits Ungemach bei den Piezogeneratoren. Dabei ist die Entdeckung des amerikanischen Chemieingenieurs Tahir Cagin eigentlich sehr spannend: Er fand heraus, dass der Effekt bei einem bestimmten Piezomaterial gar auf das 100-Fache steigt, wenn es in 21 Nanometern dicken Elementen produziert wird. Mehr Details gibt es noch nicht – die Arbeit soll in Kürze in „Physical Review B“ erscheinen, lässt die Texas A&M University, an der Cagin forscht, wissen.

Allerdings hat Cagin schon einen Vorschlag gemacht, wie man diese Nanopiezostreifen einsetzen könnte: als Stromquelle für Handys. Als mechanischer Impuls, der die Spannung erzeugt, sollen nämlich die Schallwellen des ins Mikro Sprechenden genutzt werden. Wahnsinn: Vieltelefonierer können dann also länger telefonieren als Wortkarge.

Das muss geradezu Musik in den Ohren der Mobilfunkbetreiber sein. Sie liefern irgendwann Handys ohne Ladegerät aus, verkaufen das als großen ökologischen Wurf – keine Standby-Energieverschwendung mehr – und profitieren auch noch vom zwanghaften Gequatsche, das nun unverzichtbar wird.

Da werden sich tolle Szenen in Zügen abspielen, wenn die Telefonierer immer lauter werden, um aus der höheren Amplitude ihrer Schallwellen noch die entscheidenden Extrasekunden rauszuholen, bevor der Akku leer ist.

Hoffen wir, dass Tahir Cagin einfach etwas Lustiges sagen wollte, um das Anschlussprojekt finanziert zu bekommen und keinen Sponsor im Mobilfunk hat. Das würde gerade noch fehlen: Reden ist Strom. (wst)