News Silikongummi wandelt Bewegung in Elektrizität um

[Lar337]

Joa, du sinkst kaum ein, das kostet dich also nicht viel an Treibstoff.
Das heißt im Umkehrschluss aber auch, dass es nicht sonderlich viel elektrische Energie erzeugt. Eben maximal soviel, wie es dich belastet.
Dass auch der Erdboden schon Energie aufnimmt, stimmt natürlich. Aber wie gesagt, man könnte auch den Boden festigen anstatt ihn noch künstlich elastisch zu machen.

Beachtet werden sollte auch, dass Kraftwerke effizienter Arbeiten als ein Automotor der den Boden bewegt

 

[AshS]

Man könnte doch auch ein Gezeitenkraftwerk damit bauen, da finden bei Ebbe und Flut im Boden doch auch jedes mal Druckveränderungen statt die man bis heute nur nicht genutzt hat!

 

[mu_fi]

Die Erfindung finde ich ansich sehr gut, nur die verbauten Materialien sollten sie überdenken.
Denn weder Titan noch Zirkonium ist sehr häufig auf der Erde anzutreffen bzw. sehr aufwendig zu gewinnen.

Deswegen sehe ich hier keine grossflächige Anwendungsmöglichkeit.

 

[Floletni]

Das sind die wechsel nicht schnell genug. Das hab ich bei mein Beispiel ja vergessen das sich der Druck schnell aufbauen und wieder abbauen muss.

 

[Der-Eisbaer]

Joa, du sinkst kaum ein, das kostet dich also nicht viel an Treibstoff.
Das heißt im Umkehrschluss aber auch, dass es nicht sonderlich viel elektrische Energie erzeugt. Eben maximal soviel, wie es dich belastet...

Hast recht und das ist ja das Problem, man bekommt in diesem Fall nur 80% der investierten Energie zurück, wobei das wohl noch optimale Laborbedingungen sind.


An solchen Systemen wird übrigens schon seit Jahren gearbeitet: http://www.sueddeutsche.de/wissen/671/473189/text/
Aber wie gesagt, die Arbeit muß von wem verrichtet werden. Es ist aber irgendwie unfair die Erzeugungskosten auf andere abzuwälzen.

Man kann es aber auch zum Spaß machen: http://www.spiegel.de/reise/staedte/0,1518,576476,00.html

 

[svenshinoda]

es lebe der fortschritt und die forschung !

 

[nuke-guy]

Bevor die Dinger überhaupt irgendwo einbauen könnte, müsste man eine richtige Energiebilanz aufstellen. Wieviel Energie muss investiert werden, um so ein Element herzustellen und wieviel Energie gewinne ich aus dem Teil, bis es den Geist aufgibt (wie von Knut Grimsrud schon erwähnt, leben die Dinger nicht ewig).
Das ist zum Beispiel ein Grund, warum sich Solarzellen nur bedingt lohnen. Es muss soviel Energie für die Produktion investiert werden, dass die Solarzelle bei genügend Sonnenschein erst Jahre später wieder das Null-Niveau erreicht.
greetz

 

[[ChAoZ]]

Täusche ich mich oder findet diese Technik bereits Einsatz? Habe mal gesehen wie ein Diskothekenbetreiber seinen Tanzbereich damit ausgestatten hat, oder war das andere Technik?

Wieso eigentlich die Autoreifen damit ausstatten und nicht die Strasse, die diese Energie für die Strassenbeläuchtung speichert? Wäre doch Sinnvoller.

 

[Jerawin]

2-3 Watt beim Gehen

also unter den folgenden Annahmen:

- 80 kg Person
- Schuhsohlen geben 2 mm nach bei jedem Schritt, wobei dabei die gesamte elastischer Verformungsenergie in elektrische umgewandelt wird. In Wirklichkeit wird es wohl weitaus weniger sein.
- 2 Schritte pro Sekunde

nach E = mgh, wobei m=80kg, g~10m/s² und h=2mm erhält man mit
P = E * (Anzahl der Schritte pro Sekunde) * 0,8 (angegebene Effizienz) = 2,56 W

 

[Die Fi]

Täusche ich mich oder findet diese Technik bereits Einsatz? Habe mal gesehen wie ein Diskothekenbetreiber seinen Tanzbereich damit ausgestatten hat, oder war das andere Technik?

Wieso eigentlich die Autoreifen damit ausstatten und nicht die Strasse, die diese Energie für die Strassenbeläuchtung speichert? Wäre doch Sinnvoller.

Nicht nur die ersten 3 Beiträge lesen . Dein Vorschlag wird hier schon heiss diskutiert.

Wie Knut und Eisbär (Ob da ein Zusammenhang besteht ) bereits sagten. Wachsen die Teile nicht auf den Bäumen, sondern müssen erst hergestellt werden, was natürlich auch Energie kostet.
Klar ist die Idee genial aus Druck elektrische Energie zu erzeugen, jedoch sollte nie die Effizienz aus den Augen verloren gehen. Brauch ich jetzt mehr Energie die Teile herzustellen und zu Warten als diese erbringen, ist das ganze Konzept für die Katz.

Wie Ich das verstanden habe wird hier die Energie nicht durch "Druck" sondern durch biegen erzeugt, was die meisten hier erwähnten Konzepte (außer den mit dem Reifen) nur bedingt anwendbar macht.

Mich interessiere mehr in wie weit der umgekehrte Vorgang funktioniert, um diesen gegebenen Fall als Ersatz für den uns heute bekannt chemischen Akku zu verwenden.

 

[palace4d]

Beim joggen noch Strom erzeugen, das ist toll.
Mich würde gerne mal interessieren wieviel Strom man bei einen Marathon produziert^^

 

[Knut Grimsrud]

Nicht nur die ersten 3 Beiträge lesen

Eben, ich empfehle da natürlich auch nochmals meinen ersten Post hier.

Wie Knut und Eisbär (Ob da ein Zusammenhang besteht )

Nein, definitiv nicht, obwohl ich schon sagen muss, dass ich es selbst gern damit in Verbindung bringe bzw. genauer gesagt mit ihm hier. Jedoch wurde der Name aus anderem Grund gewählt.

Wie Ich das verstanden habe, wird hier die Energie nicht durch "Druck" sondern durch biegen erzeugt, was die meisten hier erwähnten Konzepte (außer den mit dem Reifen) nur bedingt anwendbar macht.

Doch, doch, es braucht Druck, um eine Verformung des Kristallgitters hervorzurufen. Diese Verformung bewirkt eine Polarisation der jeweiligen Elementarzelle, gleichbedeutend mit einer entstehenden Spannung. Denke das Bild im entsprechenden Wiki-Artikel verdeutlicht es ganz gut.

Mich interessiere mehr in wie weit der umgekehrte Vorgang funktioniert, um diesen gegebenen Fall als Ersatz für den uns heute bekannt chemischen Akku zu verwenden.

Umgekehrt? Du meinst den Fall aus elektrischer Spannung eine Verformung/einen Versatz zu erzeugen? Das wird, wie schon von mir (im ersten Post) beschrieben, bereits seit einer Weile gemacht, Stichwort Kraftstoffeinspritzung in einigen Dieseln (Mercedes hatte z.B. schon Ärger mit seinem Zulieferer) oder auch in Druckköpfen, wobei ich mir grad nicht ganz sicher bin, ob dabei auf Piezoelektrizität als Aktorprinzip zurückgegriffen wird. Wäre in dem Fall eine Piezo-Schicht, die man auf eine dünne Membran aufbringt. Bei Anlegen einer Spannung dehnt sich die Schicht aus und wölbt die Membran. Das erzeugt einen höheren Druck in einer mit Tinte gefüllten Kavität, was diese wiederum hinausdrückt. Spannung auf null --> Membran in Anfangszustand --> Unterdruck --> Ventil öffnet sich --> Tinte wird nachgesaugt. So "einfach" geht das.

 

[Stryke707]

@Knut Danke für die schönen Beiträge, an den Staudamm musste ich auch kurz denken.. ich glaube in der CT war auch mal ein Artikel dazu aber allgemein zu Energieerhaltung.

OT: und nun nicht so schön raus in die Kälte ich freu mich ja so aber wach bin ich dann hat vielleicht einer Ideen wie wir Schnee in Energie umwandeln können und am besten in den nächsten 5-10 Minuten?

 

[Die Fi]

Hmm ich habe mich an diesem Bild hier orientiert http://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/nl903377u. Wobei ich die 2 Kontakte als ne Art Hebearm gedacht, die beim drehen im Drehpunkt Scherkräfte erzeugt und dem entsprechen auch Druck. Wobei ich mir jetzt nachhinein das Gefühl bekomme, dass ich mir da vielleicht zu viel reingedacht habe ^^. (Dann ist mir ehrlich gesagt auch schleierhaft, was es bringen würde Spannung anzulegen, wenn da sowieso nur die Röhrchen zusammengedrückt werden.)

An die Studienunterlagen bin ich nicht gekommen, also sollte ich ohne die genauere Funktionsweise Ihrer Erfindung aufhören rum zuraten.

 

[d-Raven-b]

Bevor die Dinger überhaupt irgendwo einbauen könnte, müsste man eine richtige Energiebilanz aufstellen

Na ja, diese Berechnungen sind schwierig. Zum Beispiel: Ein Atomkraftwerk erzeugt zwar trotz grossem baulichen Aufwand und schwieriger Ressourcenbeschaffung sehr viel Energie.
Aber letztendlich müsste man, um die Rechnung zu vervollständigen, auch noch den Störfall/Entsorgungsaufwand miteinrechnen.
Der ist gerade im Falle von AKW's schwer zu ermitteln? Muss zB die Jahrhunderte lange Überprüfung von Endlagern mitberücksichtig werden?
Wie sieht's mit ökologischen Problemen aus? Durch Uranabbau verstrahlte Gebiete müssten gesäubert werden, wie siehts mit den tausenden Krebstoten nach Unglücken aus?

Brennt ein Solarpanel durch, so sind das ein paar tausend Euro Verlust. Bei einem Reaktorunfall.. Nun ja..
Und das passiert.. Tschernobyl hat's gezeigt und da im Moment alle AKWs über ihre Lebensdauer hinaus laufen (da ein Neubau wirtschaflich nicht rentiert), ist es eigentlich nur eine Frage der Zeit.

Es mag nicht besonders populär erscheinen, aber diese Rechnung machen die Energiekonzerne nicht, wenn sie von CO2-Neutraler Kernenergie sprechen.

Bei der "Integration in die Schuhsohle"-Problem möchte ich folgendes einbringen: Die Energie die in den Piezo läuft. Wird ja bereits produziert, geht aber einfach als Abwärme verloren.


Ich sehe die Technologie zB eingearbeitet in einen Anzug, der bei jeder Bewegung des Trägers Energie erzeugt, ihn aber bei besonders schweren Tätigkeiten unterstützen kann.
So ist zwar das Tragen des Anzugs generell etwas anstrengender, aber beim Tragen von schweren Lasten, oder Stürzen, könnte der Anzug seien Träger mit der gespeicherten Energie unterstützen.

@BigChiller
Da hast du vollkommen recht. Piezoelemente finden auch schon in verschiedenen Bereichen Anwendung. zB Für die Druck- und Dehnungsmessung oder auch bei kleinen Lautsprechern und nicht zuletzt in vielen Feuerzeugen.
Wirklich neu soll der Wirkungsgrad und die Bauweise sein, die halt viel flexiblere, günstigere und effizientere Module ermöglicht. Nicht zuletzt soll man diese Elemente auch an anderen Orten einsetzen können. ZB eben in Textillien oder, da Silikon vom Gewebe nicht abgestossen wird, auch im Körper.

 

[BigChiller]

Was man dazu noch sagen sollte, ist, dass es momentan noch eine reine Forschungsangelegenheit ist. Piezoelektrische Stoffe waren übrigens bereits vorher bekannt und werden auch in unterschiedlichen Bereichen verwendet.

Ich denke eher weniger, dass man damit direkt Strom zum Betrieb kleiner Geräte gewinnen will, zumal piezoelektrische Elemente für gewöhnlich nur sehr begrenzte Spannungen liefern. Wie es konkret mit dem Silikongummi aussieht, weiß ich allerdings nicht.

Eine viel relevantere Möglichkeit solche Materialien zu nutzen wäre zum Beispiel das Umwandeln mechanischer Schwingungen in elektrische Signale wie zum Beispiel für Tonabnehmersysteme.

 

[YouRselfgoq]

Das mit der Straße finde ich eine coole Idee. Dann geht immer nur das Licht an, das den Teil der Straße beleuchtet, auf dem man sich gerade aufhält. Das würde mit Sicherheit einiges an Energie einsparen

Vielleicht kann man ja die Energie aus den Schuhe in eine Art Wärmetauscher bzw. Heizung stecken. Nie wieder Schweißfüße, nie wieder kalte Füße im Winter!

 

[d-Raven-b]

Die Idee ist zwar nett, aber hinkt etwas.. Du willst ja als Autofahrer vor allem den Teil der Strasse sehen, der vor dir liegt - genau so wie die, welche in der Gegenrichtung unterwegs sind..
Dann wird die Energieausbeute vermutlich bei Weitem nicht ausreichend um ein Kompressor zu befeuern, der für die Kühlung nötig wäre..

 

[Ycon]

In Reifen eingebaut, könnten solche Dinger bestimmt den Großteil der Bordelektronik des betreffenden Fahrzeuges versorgen, zumindest bei kleineren, weniger komplexen Gefährten wie Serien-PKWs und -Motorrädern.

 

[Hurrycane]

Piezo-Kunstgras, das im Wind weht und Strom erzeugt und dabei 20x schicker aussieht als n Windrad :-)


Zu den Schuhen... was will ich denn da mit strom? Gerade beim Marathon, was angesprochen wurde. Hören die dabei musik? Oder nehmen die n Akku mit und laden den? :-P