Technologie

Forscher aus China und den USA kombinieren Wind und Solar-Energie

Lesezeit: 1 min
09.06.2016 22:59
Forscher haben ein Gerät entwickelt, das Wind- und Sonnenergie gleichzeitig einfangen kann. Dazu statten sie Solarzellen mit einem Nanogenerator für Reibungselektrizität aus. Dieser kann anders als Turbinen auch geringe Windkräfte auf kleinem Raum nutzen und soll so vor allem die Mega-Städte künftig mit grünem Strom versorgen.

Mehr zum Thema:  
Benachrichtigung über neue Artikel:  

Inhalt wird nicht angezeigt, da Sie keine externen Cookies akzeptiert haben. Ändern..

Ein Gerät, das gleichzeitig Wind- und Solarenergie einfängt könnte künftig helfen, den Strom für die „Smart Cities“ der Zukunft zu erzeugen. Die Städte werden mit zunehmender Digitalisierung immer weiter vernetzt, immer mehr Elektronik wird zur Überwachung und zur Steuerung von Infrastruktur und Dienstleistungen eingesetzt. Der wachsende Strombedarf soll dabei idealerweise aus erneuerbaren Energiequellen wie Sonne und Wind gedeckt werden. Solarenergie wird auch in den Städten bereits auf den Dächern erzeugt. Die großen Mengen an Windenergie jedoch bleiben in Städten häufig ungenutzt, da konventionelle Windkraftanlagen wegen ihrer Größe in der Regel nicht für städtische Gebiete geeignet sind. Daher wird grüne Energie oft aus ländlichen Gebieten in die Städte geliefert, wo nicht selten weite Landstriche mit Windparks oder Solarflächen verbaut werden.

Wissenschaftler am Pekinger Institute für Nanoenergie und dem Georgia Institute of Technology haben nun ein flaches Gerät entwickelt, das Energie sowohl aus der Sonne als auch aus dem Wind gewinnen kann – und zwar gleichzeitig, wie das Wissenschaftsmagazin Spectrum berichtet. Anstatt darauf zu warten, dass genug Wind entsteht um einen Rotor anzutreiben, reicht dazu schon ein leichter Windhauch. Das Gerät nutzt dabei die Reibungselektrizität aus dem so genannten triboelektrischen Effekt, der etwa auch hinter dem Phänomen statischer Aufladung steckt. Wenn zwei verschiedene Materialien sich wiederholt berühren und sich dann wieder trennen, kann die Oberfläche eines Materials Elektronen von der Oberfläche des anderen Materials aufnehmen und sich so elektrisch aufladen.

Die Forscher haben einen solchen Nanogenerator mit siliziumbasierten Solarzellen gekoppelt. Der winzige Generator besteht aus dünnen Platten aus Kunststoff und Teflon, die durch eine Luftschicht getrennt sind. Wenn Wind über das Hybridgerät weht, vibriert die Kunststofffolie auf dem Teflon auf und ab und erzeugt so Reibungselektrizität. Das Gerät ist etwa 120 Millimeter lang und 22 Millimeter breit, also etwa so lang und breit wie ein Schokoriegel. Mit 4 Millimeter Tiefe ist es jedoch nur etwa so dick wie eine Fensterscheibe. „Das Gerät könnte großflächig auf den Dächern von städtischen Gebäuden installiert werden“, so Ya Yang, der Co-Autor der Studie, die im Fachmagazin ACS Nano veröffentlicht wurde.

In ersten Versuchen konnte der Generator bereits rund acht Milliwatt Solarstrom und bis zu 26 Megawatt Leistung aus Windkraft liefern. Damit könnte man einen Lithium-Ionen-Akku von 0,2 bis 2,1 Volt in zehn Minuten aufladen, oder etwa die zahlreichen Sensoren in einem intelligenten Haus mit Strom versorgen, so die Forscher. Das nächste Ziel sei es nun zunächst, eine konstante Spannung von etwa fünf Volt aus dem Gerät zu bekommen.


Mehr zum Thema:  

Anzeige
DWN
Finanzen
Finanzen Zu Weihnachten Zukunft schenken

Gerade zu Weihnachten wünschen sich viele Menschen, etwas von ihrem Glück zu teilen und sich für diejenigen zu engagieren, die es nicht...

DWN
Politik
Politik So wollen die Schweiz und die EU enger zusammenarbeiten
21.12.2024

Die Schweiz ist nicht in der EU, aber es gibt etliche Abkommen. Doch die sind teils veraltet. Das soll sich nun ändern. Was bedeutet das...

DWN
Panorama
Panorama Magdeburg: Anschlag auf Weihnachtsmarkt - fünf Tote, 200 Verletzte - Verdächtiger ist verwirrter Islam-Gegner
21.12.2024

Einen Tag nach der tödlichen Attacke auf dem Weihnachtsmarkt in Magdeburg sitzt der Schock tief. Erste Details zum Tatverdächtigen werden...

DWN
Finanzen
Finanzen US-Börsen: Eine Erinnerung an ausreichend Risikokontrolle
21.12.2024

Die vergangene Woche brachte einen deutlichen Ausverkauf an den Aktienmärkten, der von Experten als gesunde Entwicklung gewertet wird....

DWN
Weltwirtschaft
Weltwirtschaft Kampf gegen Monopole: Europas Schlüsselrolle im Kampf gegen Big Tech und für den Klimaschutz
21.12.2024

Teresa Ribera steht vor einer gewaltigen Herausforderung. Die sozialistische Vizepremierministerin Spaniens wurde im September von der...

DWN
Finanzen
Finanzen Nach Trumps missglücktem Finanztrick: Stillstand der US-Regierung doch noch abgewendet
21.12.2024

Der US-Kongress hat einen drohenden Stillstand der Regierungsgeschäfte im letzten Moment abgewendet. Nach dem Repräsentantenhaus...

DWN
Weltwirtschaft
Weltwirtschaft Griechenlands Wirtschaft boomt: Erfolgreiche Steuerreformen und starke Investitionen treiben den Aufschwung
21.12.2024

Griechenlands Wirtschaft überrascht: Für 2025 erwartet das Land einen Haushaltsüberschuss von 13,5 Milliarden Euro – mehr als doppelt...

DWN
Panorama
Panorama Winterurlaub in Gefahr: Weniger Gäste in den Alpen erwartet
21.12.2024

Die Alpenregion, ein traditionell beliebtes Ziel für Wintersport und Erholung, steht in der neuen Saison vor Herausforderungen. Weniger...

DWN
Finanzen
Finanzen Quality Investing: Von der Kunst des klugen Investierens
21.12.2024

Luc Kroeze, Autor des Buches „Die Kunst des Quality Investing“, erläutert im Gespräch mit den Deutschen Wirtschaftsnachrichten, wie...