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30.05.2013, 07:00 Uhr | 1 |

Power im Fuß Ein neuer Schuh speichert Energie bei jedem Schritt

Amerikanische Studenten haben eine Vorrichtung für den Schuh entwickelt, mit der Fußgänger beim Gehen elektrische Energie erzeugen und speichern. Eines Tages könnten Smartphones bei jedem Schritt aufgeladen werden.

PediPower-Prototyp
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Der PediPower-Prototyp im Einsatz. In den Tests erreichte er eine Leistung von rund 400 Milliwatt. Genug um eine Batterie aufzuladen.

Foto: Screenshot ingenieur.de

Mit ihrem Examensprojekt könnten die vier Studenten von der Rice University im texanischen Houston vielleicht groß rauskommen. Als angehende Ingenieure haben Carlos Armada, Julian Castro, David Morilla und Tyler Wiest eine Möglichkeit entwickelt, wie über den Schuh mit jedem Schritt Energie erzeugt und gespeichert werden kann.

Leistung von 400 Milliwatt

Seit letztem Herbst arbeiten die vier jungen Leute am Generator für den Schuh.

„Im Labor für Bewegungsanalyse des Kinderkrankenhauses in Houston haben wir uns zunächst die Kräfteverteilung auf der Unterseite des Fußes angeschaut“, erklärt David Morilla.

„Wenn man sich beim Gehen abdrückt, entsteht die größte Kraft an der Ferse und am Fußballen. Wir haben uns dann für die Ferse als Energiequelle entschieden, denn solange man nicht sprintet, ist die Kraftübertragung hier am größten.“

Nun bauten die Studenten einen Prototyp, der am Schuh montiert wird. Dieser nennt sich „PediPower“ und berührt beim Auftreten mit einem kleinen Hebel als erstes, noch vor dem Schuh, die Erde.

Der Hebel ist mit einem Getriebegehäuse verbunden, das den größten Teil der Schuhsohle ersetzt. Bei jedem Schritt wird nun das Minigetriebe etwas bewegt und treibt dadurch einen Generator an der Außenseite des Schuhs an.

Dieser erzeugt Elektrizität, die dann per Kabel über einen Spannungsregler gleichmäßig an die Batterien, die am Gürtel befestigt sind, geleitet wird. In den Tests erzeugte der Prototyp rund 400 Milliwatt. Genug, um eine Batterie aufzuladen.

Prototyp von „PediPower“ ist noch nicht serienreif

Noch ist der Prototyp von PediPower zu groß und sperrig, um in Serie gehen zu können. Deshalb soll jetzt ein anderes Team der Rice University das Projekt übernehmen, um Materialien und Leistung zu verbessern und die gesamte Apparatur zu verkleinern.

Ihr Ziel sei es, so die Studenten, dass PediPower zuverlässig genug Energie liefern könne für Mobiltelefone oder andere tragbare elektronische Geräte. Eines Tages könne dann hoffentlich die Vorrichtung am Schuh getragen werden, ohne dass man es selbst spürt oder dass andere es bemerken. 

Zukunftsmusik ist auch noch eine besondere Anwendung für PediPower im medizinischen Bereich. Ein texanisches Unternehmen hat bereits Interesse angemeldet, die Entwicklung der Studenten für eine neue Generation künstlicher Herzpumpen zu nutzen.

Die Jungingenieure sehen das mit durchaus gemischten Gefühlen. „Es wäre natürlich großartig, wenn wir unseren Beitrag dafür leisten könnten“, sagte Carlos Armada.

„Aber es ist auch ein wenig beängstigend, wenn man bedenkt, dass die eigene Bewegung genug Energie liefern muss, um die Pumpe ständig in Betrieb zu halten. Realistisch gesehen ist unser PediPower wahrscheinlich doch eher ein Gerät zum Aufladen des Mobiltelefons.“

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Von Gudrun von Schoenebeck
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kommentare
31.05.2013, 20:06 Uhr Kai (CO)
Die Einheit der Energie ist Joule, nicht Milliwatt. Und ein "Motor", der Strom erzeugt, heißt Generator.

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