Zwei Tropfen Metall reichen: Wie eine Rettungsweste aus Wellen Strom gewinnt
06. November 2026
Eine Rettungsweste, die ihren Strom selbst erzeugt: Forschende haben einen Prototyp entwickelt, der die Bewegung von Meereswellen nutzt, um ein SOS-Zeichen zum Leuchten zu bringen. Möglich machen das kleine Energiewandler mit flüssigem Metall. Ganz ohne Batterie als Stromquelle.
40 kleine Energiewandler, jeweils mit zwei Tropfen Flüssigmetall im Inneren: Damit haben Forschende der University of Wollongong in Australien eine Rettungsweste ausgestattet. Im Versuch erzeugten künstliche Wellenbewegungen genügend elektrische Energie, um eine LED-Anzeige mit dem Schriftzug SOS wiederholt aufleuchten zu lassen.
Das Besondere: Die Technik benötigt weder eine rotierende Welle noch Magnete oder Spulen. Stattdessen erzeugen elektrochemische Reaktionen an der Oberfläche des Flüssigmetalls den Strom.
Die Ergebnisse hat ein internationales Forschungsteam um Xiangbo Zhou in der Fachzeitschrift Science Advances veröffentlicht. Noch handelt es sich um einen Laborprototyp. Die Forschenden sehen in dem Verfahren aber auch Potenzial für Sensoren und tragbare Elektronik.
Wie zwei Tropfen Flüssigmetall Strom erzeugen
Das Herzstück des Systems ist ein weicher Energiewandler. In seinem Inneren befinden sich zwei Tropfen eines galliumbasierten Flüssigmetalls. Sie sind von einer elektrisch leitfähigen Flüssigkeit umgeben, einem sogenannten Elektrolyten.
Wird der Energiewandler bewegt, verschieben sich die Metalltropfen. Dadurch verändert sich, wie viel ihrer Oberfläche mit dem Elektrolyten und wie viel mit Luft in Kontakt steht.
An den Oberflächen des Flüssigmetalls laufen elektrochemische Reaktionen ab. Dabei bildet sich eine dünne Oxidschicht, die sich unter bestimmten Bedingungen wieder auflöst. Durch die Bewegung verändern sich diese Vorgänge an den beiden Metalltropfen unterschiedlich. Das führt zu einem elektrischen Strom.
Die Forschenden nennen das Prinzip Mechano-Electrochemical Energy Harvesting. Dahinter steckt die Idee, mechanische Bewegungen über elektrochemische Vorgänge in elektrische Energie umzuwandeln.
Das System funktioniert also anders als ein klassischer Generator. Auch sehr langsame und unregelmäßige Bewegungen lassen sich nutzen.
So entsteht der Strom:
- Eine Welle bewegt den Energiewandler.
- Die Flüssigmetalltropfen verändern ihre Position.
- An ihren Oberflächen verändern sich die elektrochemischen Reaktionen.
- Dabei entsteht ein elektrischer Strom, der gesammelt und genutzt werden kann.
Das flüssige Metall hat dafür einen Vorteil: Es lässt sich verformen und kann anschließend wieder seine ursprüngliche Gestalt annehmen. Die Kontaktflächen bilden sich bei jeder Bewegung neu.
40 Energiewandler liefern rund 2 V
Ein einzelnes Element erzeugt nur wenig elektrische Energie. Deshalb haben die Forschenden 40 Energiewandler zu einer größeren Einheit zusammengeschaltet. Damit erreichten sie eine elektrische Spannung von ungefähr 2 V. In der wissenschaftlichen Veröffentlichung nennt das Team außerdem eine Leistungsdichte von 140,2 µW/m². Das entspricht 0,0001402 W pro m² Bezugsfläche.
Dieser Wert zeigt, wie gering die erzeugte elektrische Leistung ist. Allerdings lässt sich daraus ohne genauere Angaben zur Bezugsfläche und den Versuchsbedingungen nicht berechnen, welche Gesamtleistung die 40 zusammengeschalteten Elemente abgeben.
Auch die Spannung von 2 V allein reicht für diese Bewertung nicht aus. Dafür müsste zusätzlich bekannt sein, welcher Strom unter Belastung fließt. Trotz der geringen Energieausbeute gelang ein anschaulicher Versuch: Die Forschenden integrierten die Energiewandler in eine Rettungsweste und setzten sie künstlich erzeugten Wellenbewegungen aus.
Die gewonnene elektrische Energie wurde zwischengespeichert. Anschließend konnte sie eine LED-Anordnung mit dem Schriftzug SOS wiederholt zum Leuchten bringen. Auch in Meerwasser funktionierte das System. Die elektrische Leistung war unter kontrollierten Laborbedingungen allerdings höher.
Was die Rettungsweste bisher kann
| Nachgewiesen | Noch nicht nachgewiesen |
| Stromerzeugung durch Wellenbewegung | Zuverlässiger Betrieb auf offener See |
| Rund 2 V mit 40 Energiewandlern | Ausreichende Energie für einen Funknotruf |
| Wiederholt leuchtende SOS-Anzeige | Sichtbarkeit über größere Entfernungen |
| Funktion in Meerwasser | Langzeitbeständigkeit unter Einsatzbedingungen |
Eine wichtige Einschränkung: Die Weste verschickt keinen automatischen Notruf. Sie erzeugt lediglich genügend Energie für eine optische Anzeige im Versuchsaufbau. Ein GPS-Sender oder eine Funkbake wurde damit nicht betrieben.
Warum die Forschenden auf Batterien verzichten wollen
Für kleine elektronische Geräte ist die Stromversorgung häufig ein Problem. Batterien müssen geladen oder ausgetauscht werden. Bei Sensoren, die dauerhaft im Einsatz sind oder sich an schwer zugänglichen Stellen befinden, kann das aufwendig sein.
Professor Weihua Li von der University of Wollongong, der an der Studie beteiligt war, erklärte dazu in einer Pressemitteilung der Universität vom 5. November 2026: „Viele tragbare Geräte müssen regelmäßig aufgeladen werden, und das ist ein Hindernis für Menschen, die sie täglich nutzen möchten.“
Damit spricht Li ein Problem an, das auch andere Forschungsteams beschäftigt: Wie lässt sich kleine Elektronik direkt durch Bewegungen ihrer Umgebung mit Energie versorgen?
Auf ingenieur.de haben wir bereits über spezielle Garne aus Kohlenstoffnanoröhren berichtet, die bei Dehnung Strom erzeugen. Dort wird die Energie durch mechanische Verformungen des Garns gewonnen. Das neue Flüssigmetall-System nutzt dagegen Veränderungen an elektrochemischen Grenzflächen.
Auch Meereswellen werden bereits zur Stromerzeugung genutzt. Solche Wellenkraftwerke sind allerdings für erheblich größere Leistungen ausgelegt. Bei der Rettungsweste geht es um sehr kleine Energiemengen, die unmittelbar am Gerät gewonnen werden.
Flüssigmetall kann auch Bewegungen messen
Die Forschenden haben noch eine weitere Eigenschaft ihres Energiewandlers untersucht. Er kann nicht nur Strom erzeugen, sondern auch als Bewegungssensor dienen.
Wird das Bauteil gedrückt, gebogen oder gedreht, verändert sich sein elektrisches Ausgangssignal. Aus diesen Veränderungen lassen sich Rückschlüsse auf die Bewegung ziehen.
Im Labor konnte das Team unter anderem folgende Vorgänge erfassen:
- Pulsbewegungen am Handgelenk
- Bewegungen beim Gehen und Laufen
- Sturzbewegungen
- Druckbelastungen an unterschiedlichen Positionen einer Sensorfläche
Solche Funktionen sind beispielsweise für tragbare Bewegungssensoren oder berührungsempfindliche Roboteroberflächen interessant.
Flüssigmetall wird bereits auf andere Weise in der Sensorik eingesetzt. Forschende der EPFL haben beispielsweise dehnbare elektronische Fasern aus flüssigem Metall entwickelt, die Körperbewegungen erfassen.
Der neue Energiewandler unterscheidet sich davon durch seine zusätzliche Fähigkeit, Bewegungsenergie in elektrische Energie umzuwandeln.
Für den Einsatz auf See reicht die Leistung noch nicht
Für einen Funksender liefert der Prototyp bislang zu wenig Strom. Auch bei schwachem Wellengang könnte die Energie knapp werden. Hinzu kommt die Frage, wie dauerhaft die elektrochemischen Prozesse funktionieren.
Die Forschenden wollen deshalb die Leistung und Haltbarkeit verbessern. Entscheidend ist, ob das System auch bei ruhiger See über längere Zeit ein gut sichtbares SOS-Signal versorgen kann. Diesen Nachweis müssen weitere Versuche erst liefern.
Quellen
- Science Advances: Mechano-electrochemical energy harvesting and self-powered sensing via dynamic liquid metal–electrolyte interfaces – Originalstudie von Xiangbo Zhou et al., online veröffentlicht am 4. November 2026.
- University of Wollongong: Self-Powered Life Jackets Could Signal for Help Using Waves – Forschungsmitteilung vom 5. November 2026 mit Originalzitaten.
- Tech Xplore: How self-powered life jackets could turn wave motion into an emergency signal – Hochschulbericht vom 5. November 2026 mit Versuchsvideo und Bildmaterial.
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