Werkstoffe unter Strom

Die Energiewende stellt die Industrienationen vor große Herausforderungen. Gleichzeitig gibt es aber auch vielfältige Marktchancen, gerade auch für Designer, die bei der alternativen Gewinnung von Energie neue materielle Möglichkeiten haben.

Vor allem die Gewinnung von Kleinst-Energiemengen für den Betrieb von mobilen Geräten ist dabei für Designer besonders interessant. Mit dem Begriff “Energy Harvesting” werden Systeme bezeichnet, die selbst bei kleinen Temperaturunterschieden, leichter Luftbewegung, Vibrationen oder elektromagnetischen Schwingungen Energie gewinnen können. Beispiele sind Thermogeneratoren (Micropelt) oder Piezomaterialien, mit denen sich Temperaturabfälle bzw. Druckbelastungen in elektrische Energie überführen lassen. In diesem Zusammenhang besonders bekannt geworden ist der Sustainable Dance Club in Rotterdam. Hier wird die Bewegungsenergie tanzender Besucher dafür genutzt, Energie für die Beleuchtung des Clubs zu erzeugen. Ein anderes Beispiel kommt von Innowattech aus Israel. Hier wurden erstmals an einer Zugstrecke Piezogeneratoren unter Schienen angebracht, um Energie aus den Verformungen vorbeifahrender Züge für den Betrieb von Schranken zu gewinnen.

Zur Realisierung energieautarker Produkte ist die Integration der Energiegewinnung in Fasern oder auf die Oberfläche von Materialien unabdingbar. Durch Weiterentwicklung funktionaler Tinten (Lisicon von Merck), leitfähiger Kunststoffe (Heraeus Clevios) und Fasern (TITV Greiz, Novonic) sowie der entsprechenden Drucktechnologie lassen sich mittlerweile Folien oder Papiere erstellen, die Batterien, Lichtflächen, Displays, Sensoren, Datenspeicher, schaltbare Spiegel oder Solarzellen enthalten können. Erste Anwendungsszenarien für die neuen Technologien wurden auf der Konferenz “Materialien für neue Energien” am 13. September 2012 in Frankfurt vorgestellt. Beispiele sind die Leuchte “Luxus” mit gedruckten Solarzellen und transparenten OLEDs von Janis Kanga sowie mit Farbstoffsolarzellen integrierte Betonsteine von Heike Klussmann und Thorsten Klooster. “Materialien für neue Energien” sind in einer Broschüre der Aktionslinie Hessen Nanotech dokumentiert. Die Studie “Intelligente Oberflächen” der TSB Berlin fasst zahlreiche Projekte mit E-Textilien aus der Hauptstadtregion zusammen.

www.micropelt.com
www.sustainabledanceclub.com
www.innowattech.co.il
www.merck-performance-materials.com
www.clevios.com
www.titv-greiz.de
www.novonic.de

Bild: Piezoelektrischer Boden im Sustainable Dance Club Rotterdam (Quelle: Energy Floors)