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ElecTREEcity: Von Astkabeln und Baumspannwerken

Die Stromgeneratoren sprießen vor unserer Haustür: Die kleine Patentschau zeigt, dass die Mikroströme und Kleinspannungen, die Bäume und Pflanzen  erzeugen, technisch nutzbar gemacht werden können – gehört hat davon aber kaum einer.

Oder kennen Sie das Floraphon von General major George O. Squier, das er kurz nach dem Ersten Weltkrieg im Electrical Experimenter präsentierte? Er schlug einen Nagel in einen Baum, verdrahtete ihn und verschickte darüber Sprachbotschaften und „Floragramme“. Und was ist mit dem Schaltkreis der Firma Voltree, die Anfang der 2000er am MIT mit Schwachstrom aus Bäumen eine LED beleuchten konnte?

Das ungenutzte Potenzial blüht gerade wieder auf.

Energieernte à la Voltree

Es begann an einem frostigen Tag im Februar 2006, als sich eine Gruppe Physiker vor einem Baum auf dem Campus des MIT versammelte, um einer ungewöhnlichen Demonstration beizuwohnen: Eine Ingenieursfirma behauptete, sie könnte Elektrizität aus einem Baum gewinnen. Die Vorführung gelang, und im Jahr 2010 erhielten Gordon Wadle und Kris Lagadinos das US-Patent US7667340 für ihre neuartige Methode zur Erzeugung von „Energie aus einem nichttierischen Organismus“, das sie mit der Firma Voltree Power zu vermarkten begannen. Ihre Erfindung nutzt den pH-Unterschied zwischen dem Boden und den Baumwurzeln, um Mikroströme zu erzeugen.

Wadle hat sich von Blitzen inspirieren lassen, deren Ladung zur Hälfte aus dem Boden stammt. Das daraus resultierende System besteht aus einem Metallstab, der in den Baum getrieben wird (ja, das tut weh, verdammt!), einem Erdungsstab und einem Schaltkreis, der 2,1 Volt erzeugt. Das reicht aus, um einen geladenen Nickel-Cadmium-Akku mit angeschlossener LED-Lampe dauerhaft zu betreiben. Sein Partner Kris Lagadinos entwickelte den Schaltkreis weiter, um die gesammelte Energie zu filtern und zu verstärken, sodass man damit einen Akku aufladen kann. Letztlich ließen sich 12 Volt und 1 Ampere erzeugen, eine ausreichende Leistung, mit der viele kleine Werkzeuge und Geräte betrieben werden können.

Die Erfinder haben den Bioenergiesammler entwickelt, um Akkus für Kleinspannungs-Fernsensoren wie Strahlungsdetektoren, Klimaüberwachungsgeräte und Netzwerke zur Warnung vor Waldbränden aufzuladen oder gänzlich zu ersetzen. Auf ihrer Firmenwebsite VoltreePower.com wird das Gerät wie folgt beschrieben:

„In Verbindung mit unserer Software und einem stromsparenden Sende- und Empfangsgerät ermöglicht diese Technologie die Einrichtung groß angelegter, langfristiger Sensornetzwerke in verschiedenen, bisher unzugänglichen Umgebungen, zum Beispiel in Wäldern mit dichtem Blätterdach oder in unwegsamem Gelände. Der Bioenergiesammler von Voltree Power kann für Temperatur- und Feuchtigkeitssensoren oder mit einer Vielzahl anderer Sensoren verwendet werden […]. [Er ist] unabhängig von Wind, Licht, Wärmegradienten oder mechanischer Bewegung, […] witterungsbeständig und völlig geräuschlos, […] umweltfreundlich in Herstellung und Betrieb, […] erntet parasitär die Stoffwechselenergie von jeder großen Pflanze, ohne sie zu schädigen. […] Die Nutzungsdauer des Geräts ist nur durch die Lebensdauer des Wirtes begrenzt.“

Den vollständigen Artikel können Sie in NEXUS 106 lesen.

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