Strom im Dunkeln: Forscher entwickelt eine "Solarzelle" für die Nacht

Wenn die Sonne nicht scheint und der Wind nicht weht - lässt sich trotz­dem Energie gewinnen. Ein Wissenschaftler aus den USA hat das mit dem Prototypen eines Generators gezeigt, der nachts zumindest aus­rei­chend Strom erzeugt, um eine LED-Lampe ... mehr... Ortung, Nacht, Fledermaus Bildquelle: Marion Schneider & Christoph Aistleitner (CC BY 2.0) Ortung, Nacht, Fledermaus Ortung, Nacht, Fledermaus Marion Schneider & Christoph Aistleitner (CC BY 2.0)

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Und was kostet die Anlage ungefähr gegenüber einem Akku der eine ähnliche Leistung abgeben kann?
 
@sav: Das wird sich noch zeigen müssen, wenn es weiter ausgeforscht ist.
 
@FensterPinguin: ich frag anders: wieviel kostet eine entsprechende Batterie aktuell?
 
@sav: Du willst ernsthaft die Kosten eines frühen nicht marktreifen Prototyps mit denen eines gut entwickelten produktreifen Geräts vergleichen? Gewagt! xD
 
@blume666: Nein, aber ich würde das ganze einfach nur gerne besser verstehen. Was würde etwas ähnliches - also 4 Watt auf <1 m² Kosten - aktuell kosten. Ohne auf die Vorteile eines Akkus einzugehen, der bei solch einer Konstruktion ja dann für den Tag bestimmt eh gebraucht werden würde. Oder gibts am Tag dann Solarstrom? Wozu dann aber der Aufwand für das bisschen in der Nacht (wenn die 4 Watt stimmen), wenns am Tag so viel effizienter ist usw.
 
Das Dorf in Afrika scheint aber bisher auch gut ohne eine amerikanische Energiequelle ausgekommen zu sein.
 
@eMBee: Sie sind bislang ohne ausgekommen. Zwangsweise, weil es keine wirtschaftliche Alternative gab .

Ob sie dagegen GUT so ausgekommen sind, wage ich trotz aller "Naturromantik" eher zu bezweifeln.

Aber um das zu erfahren, müsstest du die Leute da unten schon selbst fragen, und keinen Wissenschaftler, der daran (und sei es über Forschungsgelder) verdienen will.
 
@rallef: Wenn sie wirklich nachts Beleuchtung brauchen würden, hätten sie sicher einen Weg gefunden. Ob nun Ölgenerator, Windmühle oder einfach nur ein Lagerfeuer oder sonstwas.
Die Forschung daran ist sicher gut und wichtig, aber gerade dieses Dorf wird wohl kein Kunde werden.
 
@eMBee: Kurzgesagt - Egoistischer Altruismus: https://www.youtube.com/watch?v=J5LodnKnLYU
 
@eMBee: Genau, darum können die kleinen Dörfer in Afrika auch so gut mit der wirtschaftlichen und gesellschaftlichen Entwicklung in den USA und Europa schritthalten. Die brauchen gar keine Technologie, die kommen auch so bestens zurecht.
 
Für mich klänge es effizienter, eine Ölpflanze anzubauen, das Öl dann in einem kleinen Generator zu verbrennen und damit einige LEDs zum Leuchten zu bringen.

Ebenfalls Umweltneutral, basiert auf extrem verlässlicher und robuster Technik und bringt für bereits wenig Geldeinsatz eine gute Leistung.

Wenn es wirklich nur darum geht, sagen wir 500 Watt zu erzeugen, mit denen man so ein kleines Dorf sicher mit LEDs beleuchten kann, reicht bereits ein kleines Feld und eine Muskelbetriebene Ölpresse.
Dazu ein ordentlicher Tank und gut ist.
 
@pcfan: Ich glaube grundsätzlich geht es erstmal nicht darum, Dörfer mit einer Beleuchtung auszustatten. Natürlich nimmt man das jetzt als Anwendungsbeispiel. Aber primär wird es darum gehen, eine Alternative zu Solar/Wind/Wasserkraft zu entwickeln. Und das ist doch gut. Wenn die Technik effizienter wird und man damit brauchbare Strommengen erzeugen kann, stellt es an manchen Stellen vielleicht tatsächlich eine Alternative dar.
 
@Sterneneisen: Naja, mit maximal 4 Watt pro m² ist selbst der Idealfall keine sinnvolle Alternative zu einer guten Solarzelle + Akku.
Oben steht, eine Solarzelle schafft 200 Watt.

Der Wirkungsgrad der Kombi Solarzelle + Akku müsste also bei ca. 2 % liegen um genauso gut zu sein.

Ich vermute, dass es um ein vielfaches darüber liegt.

Wenn also diese neue Zelle nicht ca. in der Anschaffung + laufenden Kosten mindestens 50 mal billiger ist, dann lohnt es sich nicht.
 
@pcfan: 200 Watt ist wenn überhaupt ein komplettes Panel und das muss dann schon ein relativ großes und gutes sein. Eine Einzelne Zelle schafft garantiert keine 200 Watt.
 
@Dr. MaRV: ich zitiere
Derzeit werden ca. 7 qm für ein kWp Spitzenleistung benötigt. (Durchschnittliches Modul)
Als Ertrag wird bei einem kWp von 950 - 1.000 kWh im Jahr ausgegangen.
Deshalb kann für ein Quadratmeter ein Ertrag von ca. 135 kWh bis 140 kWh ausgegangen werden.
 
@Lucy Fagott: Ja, hab ich etwas anderes geschrieben? 1,5 Quadratmeter für 200W. Dann muss aber auch für eine Stunde die Sonne mit voller Kraft scheinen.
 
@Dr. MaRV: Die 4W vs. 200W in der News beziehen sich wohl schon auf die gleiche Fläche, 1qm.
Selbst wenn es nur die Hälfte wäre, ist es immer noch sehr eindeutig und da wird sich prinzipbedingt auch nicht mehr machen lassen. Andere Singe massiver auszubauen wird viel sinnvoller sein.
 
@Dr. MaRV: Die 4 Watt sind auch ein komplettes Panel und werden noch nicht mal Ansatzweise erreicht.
 
@pcfan: Ist schon klar. Ich bezog mich auf die 200W der Solarzelle in der News, nicht auf diese Nachtsolarzelle. Solar ist und bleibt schlecht. Der Wirkungsgrad der besten Solarzellen liegt noch weit hinter dem was konventionelle Kraftwerke wie bspw. AKWs haben.
Das Ding für die Nacht ist Nutzlos, Normale Zelle mit Akku und gut ist. Reicht um in einer Buschhütte über die Nacht zu kommen.
 
@Dr. MaRV: Es ist relativ egal wieviel Watt eine Solarzelle am Tag erreicht, denn in der Nacht erzeugt sie 0W und verliert somit immer gegen diese hier beschriebene Zelle.
 
@Sterneneisen: Neue Idee:

Aufwindkraftwerk mit Wasserspeicher zur Wärmespeicherung bauen.
Das ist vermutlich in solchen Gegenden sehr effizient und recht günstig im Betrieb.

Halt komplizierter im Bau...

Würde dann aber genug Energie für eine Menge Dörfer leisten.
 
hat erstens nichts mit solarenergie zu tun und zweitens sind thermoelektrische systeme, die auch nur rigendwie relevante energie liefern können auf entsprechende masse angewiesen die die thermische energie aufnehmen und anschließend abgeben kann.
frost auf einem blatt ist schön aber damit ein solches sytstem eine ganze nacht energie liefern kann die mehr als eine einzelne led der leistung eines handyblitzes liefert, braucht es einiges an technik und material.
ich wäre sehr erstaunt, wenn ein solches system auch nur ansatzweise an preis/leistung eines akkus heran kommt. den zusätzlichen effekt, dass man aus akkus deutlich mehr heraus ziehen kann mal ganz unberücksichtigt.

nett ev als zusätzliche maßnahme, wenns irgendwie mit minimalsten kosten umsetzbar ist, sonst wohl eher abseits militärischer und hochtechnischer einsatzgebiete mit anforderungen an maximale ausbeute und robustheit sinnlos.
 
warum nicht einfach als akku ein salzspeicher nehmen - wirkungsgrad ist inzw über 90% - da ist dann wenn man 5% mehr solarzellen dazunimmt das problem komplett gelöst. was man auch machen kann ist dass man bi-elektrolyte zur speicherung nimmt - das ist die zukunft - auch nanofluidzelle genannt.
 
Zitat:
Derzeit werden ca. 7 qm für ein kWp Spitzenleistung benötigt. (Durchschnittliches Modul)
Als Ertrag wird bei einem kWp von 950 - 1.000 kWh im Jahr ausgegangen.
Deshalb kann für ein Quadratmeter ein Ertrag von ca. 135 kWh bis 140 kWh ausgegangen werden.
 
Das Prinzip der Stromgewinnung aus Thermoelektrischer Energie ist schon länger bekannt, wird aber Großtechnisch nur wenig genutzt, ausser zu Steuer und Regelungszwecken. Der Grund ist, dass man erhebliche Temperaturunterschiede braucht, um genügend Strom zu erzeugen, und diese Unterschiede sind nur in Regionen mit Extremen Klima zu erreichen. Z.B. in der Wüste, wo es tagsüber bis zu 50°C heiß werden kann und in der Nacht um die 0°C. Oder auf dem Mond, wo es am Mondtag 130°C sind und in der Nacht -120°C. Dieses künstlich zu erzeugen würde mehr Energie benötigen, als zu gewinnen wäre.
 
"Dass ihr Weg bei einer nächtlichen Überlandfahrt durch ein Dorf führte, hätten sie lediglich mitbekommen, weil plötzlich Stimmen zu vernehmen waren."

Es soll bereits Autos mit Lichtern geben.
 
@Lord Laiken: Und mit Fensterscheiben, durch die man während der Fahrt keine Gespräche von außen hört... wenn sich die Leute nicht gerade anschreien.
 
Bisher klingt das nicht wirklich toll.
1m² für 25Milliwatt im idealfall ist wenig sinnvoll.
Da bekommt man ja mit nem Hamster im Laufrad und nem Dynamo mehr.
 
Vermutlich ist er auch deshalb darauf gekommen, weil das nichts andres als Peltierelemente sind und die sollen angeblich um 80 % besser geworden sein. Leider wurde auf die dringend benötigte Verbesserung ein Patent angemeldet. Somit wird sich das wieder niemand angucken. WTF Patente halten nur auf anstatt uns voranzubringen.
 
Die Technik gibt es schon lange und nennt sich Thermospannung anhand dem Seebeckeffekt bzw. dem umgekehrten Seebeckeffekt, Peltier-Effekt.
Befinden sich zwei unterschiedliche Materialen an zwei Verbindungsstellen auf unterschiedlichen Temperaturen, so entsteht durch den Austausch von Ladungsträgern (Physik, Energie geht immer vom höheren Zustand in den niedrigeren -also von warm -> kalt) eine Thermospannung.

Das Problem an der Sache; Bei gleicher Temperatur an den Verbindungsstellen beträgt die Spannung = 0V. Die Temperaturdifferenz wird aber bei zunehmender Last immer kleiner, da es zu einem Wärmeaustausch kommt. Die nötige Temperaturdifferenz muss also aufrecht erhalten werden.

Bin gespannt, wie der gute Ingenieur das ohne externer Energiezufuhr lösen will, aber Überraschungen erleben wir immer.
 
@floatint: Wenn es zumindest in der Abkühlphase in die Nacht noch ein wenig Strom erzeugt, wäre das schonmal eine gute Sache. Dann könnte man eventuell auch nach Anbruch der Dunkelheit zur Not nochmal das Licht anmachen, wenn man dieses mal benötigt.
 
@kritisch_user: So ist's richtig gedacht!
 
@kritisch_user: Ja, aber das ist bereits schon seit langem möglich, daher muss es um etwas besseres handeln als um kurze Einschaltphasen. Er möchte ja Energiespeicher vermeiden, deswegen bin ich gespannt, ob sich da was in Zukunft tut.
 
Vielleicht wollten die in dem Dorf auch einfach kein Licht, sonst hätte sicher irgendwo ein Feuerchen diesen Zweck erfüllt.
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