Umweltverträgliche Kraftwerke 06.03.2014, 15:00 Uhr

Infrarotstrahlung der Erde soll Stromlücken schließen

Die Wärmestrahlen, die die Erde ins Weltall schickt, könnten zur Erzeugung von Elektrizität genutzt werden. US-Physiker wissen auch schon, wie es gehen könnte.

US-Physiker haben Theorien entwickelt, wie die Infrarotstrahlung der Erde zur Erzeugung von Elektrizität genutzt werden kann. 

US-Physiker haben Theorien entwickelt, wie die Infrarotstrahlung der Erde zur Erzeugung von Elektrizität genutzt werden kann. 

Foto: Steven J. Byrnes

Bei Flaute, das weiß jedes Kind, erzeugen Windgeneratoren keinen Strom. Solarzellen begeben sich zur Ruhe, wenn die Nacht hereinbricht. Physiker der Harvard School of Engineering and Applied Sciences, einer Fachhochschule unter dem Dach der berühmten Universität in Cambridge, wollen die Infrarotstrahlung der Erde nutzen, um Stromlücken zu schließen.

Sie haben auch schon zwei Methoden gefunden, mit denen sich dieses Ziel realisieren lässt, zumindest theoretisch. Die erste beruht auf einem Temperaturunterschied zwischen einer Platte, die auf der Erde liegt, also ihre Temperatur hat, und einer darauf liegenden zweiten Platte, die die Fähigkeit hat, Wärmestrahlen zu emittieren. Dabei kühlt sie ab. Welche Werkstoffe geeignet sind ist noch nicht ganz klar. Federico Capasso und Steven J. Byrnes, die die Idee hatten, setzen auf die Entwicklung neuer Werkstoffe. Es sei auch denkbar, dass Graphen dabei eine Rolle spielen wird, das sind wabenförmig angeordnete Kohlenstoffatome. „Ein solches Bauteil könnte mit Solarzellen gekoppelt werden“, sagt Byrnes, „um auch bei Nacht Strom zu gewinnen.“

Die Harvard-Physiker Federico Capasso (li.) und Steven J. Byrnes (re.) vergleichen ihr Denkmodell mit einem thermischen Kraftwerk, das den Temperaturunterschied zwischen heißem Dampf und  Umgebungsluft nutzt, um einen Turbogenerator anzutreiben.

Die Harvard-Physiker Federico Capasso (li.) und Steven J. Byrnes (re.) vergleichen ihr Denkmodell mit einem thermischen Kraftwerk, das den Temperaturunterschied zwischen heißem Dampf und  Umgebungsluft nutzt, um einen Turbogenerator anzutreiben.

Quelle: Eliza Grinnell/SEAS Communications

Stellenangebote im Bereich Energie & Umwelt

Energie & Umwelt Jobs
Allgäuer Überlandwerk GmbH-Firmenlogo
Businesspartner Elektrotechnik (m/w/d) Allgäuer Überlandwerk GmbH
Kempten Zum Job 
Gottfried Wilhelm Leibniz Universität Hannover-Firmenlogo
Universitätsprofessur für Energieverfahrenstechnik Gottfried Wilhelm Leibniz Universität Hannover
Hannover Zum Job 
Bayerisches Staatsministerium für Wohnen, Bau und Verkehr-Firmenlogo
Master (m/w/d) Fachrichtung Maschinenwesen / Elektrotechnik / Energie- und Gebäudetechnik Bayerisches Staatsministerium für Wohnen, Bau und Verkehr
München Zum Job 
ILF CONSULTING ENGINEERS GERMANY GMBH-Firmenlogo
Lead Ingenieur für Thermische Systeme (m/w/d) ILF CONSULTING ENGINEERS GERMANY GMBH
München Zum Job 
Stuttgart Netze GmbH-Firmenlogo
Ingenieur Stationsplanung (w/m/d) Stuttgart Netze GmbH
Stuttgart Zum Job 
Iqony Solutions GmbH-Firmenlogo
Projektleiter:in Energietechnik (m/w/d) - FTE 1 Iqony Solutions GmbH
BIONORICA SE-Firmenlogo
Projektingenieur Gebäudetechnik / TGA (m/w/d) BIONORICA SE
Neumarkt Zum Job 
VTG GmbH Ingenieurbüro-Firmenlogo
Projektleitung Spezialtiefbau und Rohrvortrieb (m/w/d) VTG GmbH Ingenieurbüro
Haar bei München Zum Job 
VTG GmbH Ingenieurbüro-Firmenlogo
Projektleitung Kanalbau / Wasserwirtschaft (m/w/d) VTG GmbH Ingenieurbüro
Haar bei München Zum Job 
Freie Universität Berlin-Firmenlogo
Ingenieur*in (m/w/d) Technischer Betrieb als Referatsleitung für Betriebstechnik u. bauliche Unterhaltung Freie Universität Berlin
Berlin-Wilmersdorf Zum Job 
Netzgesellschaft Potsdam GmbH-Firmenlogo
Projektingenieur (m/w/d) für Automatisierung und Netzführung Netzgesellschaft Potsdam GmbH
Potsdam Zum Job 
Stuttgart Netze GmbH-Firmenlogo
(Junior) Ingenieur Betriebsmitteltechnik (w/m/d) Stuttgart Netze GmbH
Stuttgart Zum Job 
OTH Amberg-Weiden-Firmenlogo
Professur (m/w/d) der BesGr. W 2 für das Lehrgebiet Solar Energy and Building Automation OTH Amberg-Weiden
Stadtentwässerung Fürth (StEF)-Firmenlogo
Technische Betriebsleitung bzw. Sachgebietsleitung Betrieb Abwasserreinigung (w/m/d) Stadtentwässerung Fürth (StEF)
Technische Hochschule Ulm-Firmenlogo
W2-Professur "Smart Grids" Technische Hochschule Ulm
TenneT TSO GmbH-Firmenlogo
Referent für Beeinflussungsthemen (m/w/d) TenneT TSO GmbH
Bayreuth Zum Job 
Stuttgart Netze GmbH-Firmenlogo
Cluster Lead Betrieb Stromnetz (w/m/d) Stuttgart Netze GmbH
Stuttgart Zum Job 
Die Autobahn GmbH des Bundes-Firmenlogo
Ingenieur als Abfallexperte (w/m/d) im Bereich Planung Die Autobahn GmbH des Bundes
Würzburg Zum Job 
3U ENERGY PE GmbH-Firmenlogo
Projektleiter Windenergie (Junior oder Senior) (m/w/d) 3U ENERGY PE GmbH
Marburg Zum Job 
ONTRAS Gastransport GmbH-Firmenlogo
Projektmanager für Wasserstoff (m/w/d) ONTRAS Gastransport GmbH
Leipzig Zum Job 
Allgäuer Überlandwerk GmbH-Firmenlogo
Businesspartner Elektrotechnik (m/w/d) Allgäuer Überlandwerk GmbH
Kempten Zum Job 
Gottfried Wilhelm Leibniz Universität Hannover-Firmenlogo
Universitätsprofessur für Energieverfahrenstechnik Gottfried Wilhelm Leibniz Universität Hannover
Hannover Zum Job 
Bayerisches Staatsministerium für Wohnen, Bau und Verkehr-Firmenlogo
Master (m/w/d) Fachrichtung Maschinenwesen / Elektrotechnik / Energie- und Gebäudetechnik Bayerisches Staatsministerium für Wohnen, Bau und Verkehr
München Zum Job 
ILF CONSULTING ENGINEERS GERMANY GMBH-Firmenlogo
Lead Ingenieur für Thermische Systeme (m/w/d) ILF CONSULTING ENGINEERS GERMANY GMBH
München Zum Job 

Die beiden Physiker vergleichen ihr Denkmodell mit einem thermischen Kraftwerk, das den Temperaturunterschied zwischen heißem Dampf und  Umgebungsluft nutzt, um einen Turbogenerator anzutreiben. Während es dabei um einige 100 Grad Celsius geht, stehen den Wissenschaftlern aus Cambridge nur ein paar Grad zur Verfügung. Das könnte für ein paar Watt pro Quadratmeter reichen, ergaben Messungen in Oklahoma.

Verwandtschaft mit einer Radarfalle

Die zweite Methode beruht auf einem Temperaturunterschied zwischen einer Gunn-Diode und einem elektrischen Widerstand. Dieser erzeugt Wechselstrom, allerdings wieder in homöopathischer Menge. Gunn-Dioden sind eigentlich dazu da, Mikrowellen zu erzeugen. Genutzt werden sie in so genannten Radarfallen und Abstandswarngeräten in Autos. Capasso glaubt, die Rolle der Wärmesenke, also des kühleren Teils, könne eine Art Antenne spielen, die keine elektromagnetischen Wellen abstrahlt, sondern Infrarotlicht. Dabei würde sie sich abkühlen.

Auch die Diode, die sich für einen solchen Prozess eignet, muss noch entwickelt werden. Damit überhaupt ein nennenswerter Strom fließt muss sie extrem schnell schalten: 30 Billionen Mal in der Sekunde. Das schafft keine Gunn-Diode heutiger Bauart. Doch Byrnes ist sicher, eine technische Lösung für die Probleme zu finden, um die Infrarotstrahlen, die die Erde ins Weltall schickt, zur Stromerzeugung zu nutzen. Ganz nebenbei käme das auch dem Weltklima zugute. Die Erderwärmung würde verlangsamt – wenn auch nur ein winziges bisschen.

 

Ein Beitrag von:

  • Wolfgang Kempkens

    Wolfgang Kempkens studierte an der RWTH Aachen Elektrotechnik und schloss mit dem Diplom ab. Er arbeitete bei einer Tageszeitung und einem Magazin, ehe er sich als freier Journalist etablierte. Er beschäftigt sich vor allem mit Umwelt-, Energie- und Technikthemen.

Themen im Artikel

Zu unseren Newslettern anmelden

Das Wichtigste immer im Blick: Mit unseren beiden Newslettern verpassen Sie keine News mehr aus der schönen neuen Technikwelt und erhalten Karrieretipps rund um Jobsuche & Bewerbung. Sie begeistert ein Thema mehr als das andere? Dann wählen Sie einfach Ihren kostenfreien Favoriten.