Erst vor kurzem verließ die US-Sonde "Voyager 1" das Sonnensystem und trat in den interstellaren Raum ein, doch noch immer schickt die etwa 14 Milliarden Kilometer entfernte Sonde Signale zur Erde. Die Energie dafür gewinnt die Raumsonde aus so genannten Thermoelementen - kleine Ringe aus zwei unterschiedlichen Metallen, die um heißes, radioaktives Material gruppiert liegen. Der radioaktive Zerfall heizt mit seiner Hitze die Wärmeelemente auf einer Seite, während die gegenüber liegenden Bauteile eiskalt bleiben. Unter diesen Bedingungen fließt an der Verbindungsstelle zwischen kaltem und heißem Metall ein schwacher elektrischer Strom und versorgt so die Sonde. Der Clou an dieser Methode: Weil sich hier kein Teil bewegt, kann auch nichts kaputt gehen - das Kraftwerk arbeitet, bis sein Brennstoff aufgebraucht ist und keine Wärme mehr liefert.
"Wir haben aber kein Weltraumprogramm in England, und daher habe ich eine andere Anwendung für diese Technik gesucht..."
…berichtet Professor Michael Rowe von der Universität Cardiff in Wales. Der Ingenieur sah sich als nach einer anderen Erprobungsmöglichkeit für den interessanten Generator um. Fündig wurde Rowe schließlich in einer nur allzu bekannten Energieschleuder: dem Auto.
"Die Motoren der Fahrzeuge produzieren eine unglaubliche Menge an Abwärme und wenn man nur ein wenig davon in Strom umwandelte, dann könnte man auf die Lichtmaschine verzichten und den Verbrauch um bis zu einem Liter reduzieren."
Die Adaption von Voyagers Atombatterie für den irdischen Straßenverkehr kann zwar glücklicherweise auf nuklearen Brennstoff verzichten, doch auch die sündhaft teuren Thermoelemente der NASA-Sonde eignen sich kaum für eine realistische Serienproduktion:
"Das Material in den Raumsonden ist sehr teuer und nur schwer zu bekommen. Wir haben daher billigere Stoffe entwickelt und lassen diese in China herstellen. Dadurch erzielen wir einen Preis von einem US-Dollar pro Watt."
Doch die geringeren Kosten haben wiederum einen Haken. Denn neben dem Preis besitzt die Fernostalternative einer Stoffverbindung aus Wismut-Tellur und Aluminium auch eine geringere Effizienz als das Vorbild. Das sei aber kein großes Problem, meint Michael Rowe.
"Der Wirkungsgrad nicht so wichtig, denn wir verwenden Abwärme - die kostet nichts und es gibt genug davon."
Dagegen musste für Voyager die eigens erzeugte nukleare Hitze optimal ausgenutzt werden. Eine weitere Modifikation betrifft die Form der Thermoelemente: statt auf Ringe setzt Rowe auf kugelförmige Bauteile, da sie den Wärmefluss und damit die Ausbeute verbessern. Auch die geringere Temperaturdifferenz auf Erden im Vergleich zu den Himmelssphären, durch die Voyager kreuzt, stelle kein wesentliches Hindernis für den Stromgenerator dar:
"Bei einem Temperaturunterschied von 80 bis 90 Grad Celsius erreichen wir immerhin eine Leistung von zweieinhalb Watt."
Rowes kleine Kraft-Kügelchen lassen sich zu regelrechten ganzen Aggregaten zusammenbauen und wie Batterien in Serie schalten. So können sie um den Kühler oder Auspuff eines Autos montiert werden und sollen genug Energie erzeugen, um die Batterie zu laden. Damit wäre also eine anfällige Lichtmaschine nicht mehr nötig und überdies müsste der Motor keine Kraft mehr für ihren Antrieb abgeben. Der Verbrauch ließe sich so um acht bis 14 Prozent senken. Die Autohersteller sind zwar neugierig, geben sich aber gleichzeitig zurückhaltend:
"Die Kosten für diese Einsparung rechnen sich für den durchschnittlichen Autofahrer ungefähr nach vier Jahren. Er müsste sein Auto also fünf Jahre lang fahren, um einen Gewinn zu erzielen. Und das halten die Auto-Hersteller für eine zu lange Zeit. Sie glauben, niemand behält sein Auto länger als vier Jahre."
Michael Rowe hat aber noch andere Eisen im Feuer, darunter etwa eine dezentrale low-tech Energieversorgung für Entwicklungsländer: So sollen die Thermoelemente aus den offenen Herdfeuern von Beduinen im Libanon genug Strom erzeugen, um damit einen Fernseher zu betreiben.
[Quelle: Sönke Gäthke]
"Wir haben aber kein Weltraumprogramm in England, und daher habe ich eine andere Anwendung für diese Technik gesucht..."
…berichtet Professor Michael Rowe von der Universität Cardiff in Wales. Der Ingenieur sah sich als nach einer anderen Erprobungsmöglichkeit für den interessanten Generator um. Fündig wurde Rowe schließlich in einer nur allzu bekannten Energieschleuder: dem Auto.
"Die Motoren der Fahrzeuge produzieren eine unglaubliche Menge an Abwärme und wenn man nur ein wenig davon in Strom umwandelte, dann könnte man auf die Lichtmaschine verzichten und den Verbrauch um bis zu einem Liter reduzieren."
Die Adaption von Voyagers Atombatterie für den irdischen Straßenverkehr kann zwar glücklicherweise auf nuklearen Brennstoff verzichten, doch auch die sündhaft teuren Thermoelemente der NASA-Sonde eignen sich kaum für eine realistische Serienproduktion:
"Das Material in den Raumsonden ist sehr teuer und nur schwer zu bekommen. Wir haben daher billigere Stoffe entwickelt und lassen diese in China herstellen. Dadurch erzielen wir einen Preis von einem US-Dollar pro Watt."
Doch die geringeren Kosten haben wiederum einen Haken. Denn neben dem Preis besitzt die Fernostalternative einer Stoffverbindung aus Wismut-Tellur und Aluminium auch eine geringere Effizienz als das Vorbild. Das sei aber kein großes Problem, meint Michael Rowe.
"Der Wirkungsgrad nicht so wichtig, denn wir verwenden Abwärme - die kostet nichts und es gibt genug davon."
Dagegen musste für Voyager die eigens erzeugte nukleare Hitze optimal ausgenutzt werden. Eine weitere Modifikation betrifft die Form der Thermoelemente: statt auf Ringe setzt Rowe auf kugelförmige Bauteile, da sie den Wärmefluss und damit die Ausbeute verbessern. Auch die geringere Temperaturdifferenz auf Erden im Vergleich zu den Himmelssphären, durch die Voyager kreuzt, stelle kein wesentliches Hindernis für den Stromgenerator dar:
"Bei einem Temperaturunterschied von 80 bis 90 Grad Celsius erreichen wir immerhin eine Leistung von zweieinhalb Watt."
Rowes kleine Kraft-Kügelchen lassen sich zu regelrechten ganzen Aggregaten zusammenbauen und wie Batterien in Serie schalten. So können sie um den Kühler oder Auspuff eines Autos montiert werden und sollen genug Energie erzeugen, um die Batterie zu laden. Damit wäre also eine anfällige Lichtmaschine nicht mehr nötig und überdies müsste der Motor keine Kraft mehr für ihren Antrieb abgeben. Der Verbrauch ließe sich so um acht bis 14 Prozent senken. Die Autohersteller sind zwar neugierig, geben sich aber gleichzeitig zurückhaltend:
"Die Kosten für diese Einsparung rechnen sich für den durchschnittlichen Autofahrer ungefähr nach vier Jahren. Er müsste sein Auto also fünf Jahre lang fahren, um einen Gewinn zu erzielen. Und das halten die Auto-Hersteller für eine zu lange Zeit. Sie glauben, niemand behält sein Auto länger als vier Jahre."
Michael Rowe hat aber noch andere Eisen im Feuer, darunter etwa eine dezentrale low-tech Energieversorgung für Entwicklungsländer: So sollen die Thermoelemente aus den offenen Herdfeuern von Beduinen im Libanon genug Strom erzeugen, um damit einen Fernseher zu betreiben.
[Quelle: Sönke Gäthke]