Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Mechanische "Bäume" sollen im Wind Strom liefern

03.02.2016

Auch Schwingungen von Gebäuden taugen als lohnende Energiequelle

Forscher an der Ohio State University http://osu.edu  haben gezeigt, dass mechanische "Bäume" durch ihr Wiegen im Wind Strom erzeugen können. Derartige elektromechanische Generatoren könnten so auch die kinetische Energie diverser anderer Schwingungen, beispielsweise die einer Brücke mit darüber fahrenden Autos, zur Stromgewinnung nutzen.


Bäume im Wind: ein Generator-Vorbild (Foto: uschi dreiucker, pixelio.de)

Das macht dieses Energieversorgungskonzept unter anderem für Sensoren, die den Zustand von Bauwerken, wie eben Brücken, überwachen sollen, interessant.

Blattloser Mini-Baum

Wenn Bäume im Wind hin- und herschwingen, zeigt das, wie viel ungenutzte kinetische Energie im Wind steckt. Ähnliches gilt für viele andere Phänomene.

"Gebäude bewegen sich ganz leicht im Wind, Brücken schwingen, wenn wir darüberfahren, und Stoßfedern absorbieren Bodenwellen", erklärt Ryan Harne, Professor für Maschinen- und Luftfahrttechnik an der Ohio State. Sein Team hat festgestellt, dass sich all diese Schwingungen zur Stromerzeugung mithilfe baumähnlicher Strukturen eignen, obwohl sie sehr unregelmäßig ausfallen.

Die Idee, mit mechanischen Bäumen Strom zu erzeugen, scheint zwar naheliegend. Doch die meisten Schwingungen in der realen Welt sind zufällig und eher chaotisch und daher nicht wirklich gut geeignet, um mithilfe sehr regelmäßiger Schwingungen Strom zu erzeugen.

Doch Harne hat festgestellt, dass richtig aufgebaute mechanische Bäume - nur ein Stamm mit Ästen, aber ohne Blätter - aufgrund interner Resonanz eine gleichmäßige Schwingung großer Amplitude aufrechterhalten - egal, wie zufällig die äußeren Signale sind. Das ist ideal für die Stromerzeugung.

Machbarkeit bewiesen

Zum Nachweis hat Harnes Team für Tests einen Baum mit nur einem Ast gebaut und dann hochfrequenten Erschütterungen ausgesetzt. Wenn diese zufällige Elemente aufwiesen, begann der Baum irgendwann gleichmäßig bei niedriger Frequenz zu schwingen.

Die Ausgangsspannung betrug zwar nur rund zwei Volt, doch als Machbarkeitsnachweis reicht das. Zudem brauchen kompakte Geräte wie beispielsweise Sensoren, die die strukturelle Integrität von Gebäuden überwachen, oft keine hohen Spannungen. Die mechanischen Bäume könnten also gerade für Anwendungen auf kleinen Größenskalen sehr interessant sein.

Thomas Pichler | pressetext.redaktion

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Energie und Elektrotechnik:

nachricht »ILIGHTS«-Studie gestartet: Licht soll Wohlbefinden von Schichtarbeitern verbessern
18.10.2017 | Fraunhofer-Institut für Umwelt-, Sicherheits- und Energietechnik UMSICHT

nachricht Intelligentes Lademanagement entwickelt – Forschungsprojekt ePlanB abgeschlossen
18.10.2017 | Forschungsstelle für Energiewirtschaft e.V.

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Energie und Elektrotechnik >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Hochfeldmagnet am BER II: Einblick in eine versteckte Ordnung

Seit dreißig Jahren gibt eine bestimmte Uranverbindung der Forschung Rätsel auf. Obwohl die Kristallstruktur einfach ist, versteht niemand, was beim Abkühlen unter eine bestimmte Temperatur genau passiert. Offenbar entsteht eine so genannte „versteckte Ordnung“, deren Natur völlig unklar ist. Nun haben Physiker erstmals diese versteckte Ordnung näher charakterisiert und auf mikroskopischer Skala untersucht. Dazu nutzten sie den Hochfeldmagneten am HZB, der Neutronenexperimente unter extrem hohen magnetischen Feldern ermöglicht.

Kristalle aus den Elementen Uran, Ruthenium, Rhodium und Silizium haben eine geometrisch einfache Struktur und sollten keine Geheimnisse mehr bergen. Doch das...

Im Focus: Schmetterlingsflügel inspiriert Photovoltaik: Absorption lässt sich um bis zu 200 Prozent steigern

Sonnenlicht, das von Solarzellen reflektiert wird, geht als ungenutzte Energie verloren. Die Flügel des Schmetterlings „Gewöhnliche Rose“ (Pachliopta aristolochiae) zeichnen sich durch Nanostrukturen aus, kleinste Löcher, die Licht über ein breites Spektrum deutlich besser absorbieren als glatte Oberflächen. Forschern am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) ist es nun gelungen, diese Nanostrukturen auf Solarzellen zu übertragen und deren Licht-Absorptionsrate so um bis zu 200 Prozent zu steigern. Ihre Ergebnisse veröffentlichten die Wissenschaftler nun im Fachmagazin Science Advances. DOI: 10.1126/sciadv.1700232

„Der von uns untersuchte Schmetterling hat eine augenscheinliche Besonderheit: Er ist extrem dunkelschwarz. Das liegt daran, dass er für eine optimale...

Im Focus: Schnelle individualisierte Therapiewahl durch Sortierung von Biomolekülen und Zellen mit Licht

Im Blut zirkulierende Biomoleküle und Zellen sind Träger diagnostischer Information, deren Analyse hochwirksame, individuelle Therapien ermöglichen. Um diese Information zu erschließen, haben Wissenschaftler des Fraunhofer-Instituts für Lasertechnik ILT ein Mikrochip-basiertes Diagnosegerät entwickelt: Der »AnaLighter« analysiert und sortiert klinisch relevante Biomoleküle und Zellen in einer Blutprobe mit Licht. Dadurch können Frühdiagnosen beispielsweise von Tumor- sowie Herz-Kreislauf-Erkrankungen gestellt und patientenindividuelle Therapien eingeleitet werden. Experten des Fraunhofer ILT stellen diese Technologie vom 13.–16. November auf der COMPAMED 2017 in Düsseldorf vor.

Der »AnaLighter« ist ein kompaktes Diagnosegerät zum Sortieren von Zellen und Biomolekülen. Sein technologischer Kern basiert auf einem optisch schaltbaren...

Im Focus: Neue Möglichkeiten für die Immuntherapie beim Lungenkrebs entdeckt

Eine gemeinsame Studie der Universität Bern und des Inselspitals Bern zeigt, dass spezielle Bindegewebszellen, die in normalen Blutgefässen die Wände abdichten, bei Lungenkrebs nicht mehr richtig funktionieren. Zusätzlich unterdrücken sie die immunologische Bekämpfung des Tumors. Die Resultate legen nahe, dass diese Zellen ein neues Ziel für die Immuntherapie gegen Lungenkarzinome sein könnten.

Lungenkarzinome sind die häufigste Krebsform weltweit. Jährlich werden 1.8 Millionen Neudiagnosen gestellt; und 2016 starben 1.6 Millionen Menschen an der...

Im Focus: Sicheres Bezahlen ohne Datenspur

Ob als Smartphone-App für die Fahrkarte im Nahverkehr, als Geldwertkarten für das Schwimmbad oder in Form einer Bonuskarte für den Supermarkt: Für viele gehören „elektronische Geldbörsen“ längst zum Alltag. Doch vielen Kunden ist nicht klar, dass sie mit der Nutzung dieser Angebote weitestgehend auf ihre Privatsphäre verzichten. Am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) entsteht ein sicheres und anonymes System, das gleichzeitig Alltagstauglichkeit verspricht. Es wird nun auf der Konferenz ACM CCS 2017 in den USA vorgestellt.

Es ist vor allem das fehlende Problembewusstsein, das den Informatiker Andy Rupp von der Arbeitsgruppe „Kryptographie und Sicherheit“ am KIT immer wieder...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Event News

ASEAN Member States discuss the future role of renewable energy

17.10.2017 | Event News

World Health Summit 2017: International experts set the course for the future of Global Health

10.10.2017 | Event News

Climate Engineering Conference 2017 Opens in Berlin

10.10.2017 | Event News

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Forscher finden Hinweise auf verknotete Chromosomen im Erbgut

20.10.2017 | Biowissenschaften Chemie

Saugmaschinen machen Waschwässer von Binnenschiffen sauberer

20.10.2017 | Ökologie Umwelt- Naturschutz

Strukturbiologieforschung in Berlin: DFG bewilligt Mittel für neue Hochleistungsmikroskope

20.10.2017 | Förderungen Preise