Bäume produzieren Strom

Bäume können nicht nur über ihr Holz für den Menschen nutzbare Energie erzeugen, sondern auch elektrischen Strom direkt herstellen. Dieser Vision sind amerikanische Forscher in Experimenten näher gekommen, bei denen sie mit in Bäume gesteckten Elektroden und einem Verstärker kurzfristig elektrische Spannungen von bis zu 1,1 Volt erzeugten. Die Technik ist zwar nicht zur Produktion größerer Energiemengen geeignet, könnte jedoch einmal dazu dienen, Sensoren für die Überwachung von Wäldern mit Energie zu versorgen. Über die Entwicklung mehrerer Forschergruppen aus den USA berichtet der Onlinedienst des Wissenschaftsmagazins "New Scientist".

 

Das Prinzip der Stromerzeugung aus dem Baum ähnelt dem der sogenannten Kartoffelbatterie - einem beliebten Physikexperiment für
Kinder: Die Knolle wird dazu in Scheiben geschnitten und auf einen Holzspieß gesteckt. Zwischen die Scheiben kommen jeweils dünne Plättchen aus Kupfer und Zink. Da die beiden Metalle unterschiedlich edel sind, baut sich zwischen den Enden dieser Anordnung eine elektrische Spannung auf, mit der beispielsweise eine Leuchtdiode zum Glimmen gebracht werden kann.

 

Bei Bäumen funktioniert eine solche Spannungsquelle jedoch auch, wenn die Elektroden aus dem gleichen Metall bestehen und eine Elektrode in den Baum und die andere in den Boden gesteckt wird. Das fanden Forscher um Andreas Mershin vom Massachusetts Institute of Technology in Cambridge in ihren Experimenten heraus. Die Wissenschaftler erklären das Phänomen mit den aufgrund der Stoffwechselvorgänge im Baum unterschiedlichen pH-Werten von Holz und Erde.

 

Die auf diese Weise entstehenden elektrischen Spannungen sind allerdings mit Werten zwischen zwanzig und wenigen hundert Millivolt viel zu gering, als dass damit Leistungen erzeugt werden könnten, die an die gewöhnlicher Batterien herankommen. Forscher um Babak Parviz von der Universität von Washington in Seattle konstruierten daher einen Verstärker, der die erzeugte elektrische Energie in einer Art Stand-by-Modus zunächst nur sammelt. In regelmäßigen Abständen unterbricht er dieses Kräftesammeln und stellt kurzfristig Spannungen von bis zu 1,1 Volt bereit, ehe er wieder in den Ruhezustand zurückfällt.

 

Mit solchen Anlagen könnten von externen Stromquellen oder Batterien völlig unabhängige Sensoren betrieben werden, die beispielsweise die Temperatur oder Feuchtigkeit in Wäldern messen, erklären die Wissenschaftler. Interessant könnte die Technik auch für drahtlose Netze sein, die bei Ausbruch eines Waldbrands Alarm schlagen.

(ddp)