Piezo-Turm
Im Sommer 2017 führten wir in der Schule eine Diskussion darüber, wie man aus unseren täglichen menschlichen Bewegungen Energie erzeugen könnte. Ich kam so auf die Idee, den sogenannten „piezoelektrischen Effekt“ dafür zu nutzen. Diesen erzeugt man durch die Erschütterung eines oder mehrerer Piezoelemente.
Ich bin Schüler der 8. Klasse am Heinrich-Hertz-Gymnasium, einer Schule mit mathematisch-naturwissenschaftlichem Profil in Berlin und 13 Jahre alt. Bereits seit über drei Jahren experimentiere ich mit Piezoelementen und nehme seit 2017 regelmäßig an den Jugend-forscht-Wettbewerben teil. Piezoelemente sind eigentlich Schallwandler, die meist ähnlich wie Lautsprecher eingesetzt werden. Bei ihnen führt eine angeschlossene Wechselspannung zu einem hörbaren Schwingen. Ich nutze ihre Funktionsweise genau andersherum, um aus einer Schwingung eine Spannung zu gewinnen.
Ein Piezoelement besteht aus einer sehr dünnen Messingscheibe, auf die eine noch dünnere Keramik mittig einseitig aufgetragen ist. Wenn man dieses Element bis zu einem bestimmten Grad durchbiegt, erzeugt es sowohl beim Durchbiegen wie auch beim Zurückschnellen in die Ausgangsform einen Induktionsstrom. Dieser liegt bei einem Element, das einen Durchmesser von 50 mm hat, bei circa 1,5 bis 4 Volt.