Premiere: Straßenkraftwerk im Hamburger Hafen
Premiere: Straßenkraftwerk im Hamburger Hafen
spiegel.de: Wo tausend Lkw täglich bremsen, wird reichlich Energie freigesetzt. Ein junger Erfinder aus Österreich hat eine Anlage entwickelt, die daraus Strom macht. So funktioniert sie.
Wie Tasten eines übergroßen Keyboards sind schwarz gummierte, bewegliche Schwellen in eine mit Edelstahl-Riffelblech belegte Fahrspur eingelassen. Fährt ein Lkw über die 27 Schwellen auf einem zwölf Meter langen Straßenstück, bewegt sich in einer Box am Fahrbandrand etwas: Dort stehen 60 Geräte, die ein wenig an Feuerlöscher erinnern, aus denen je ein Metallstab oben herausragt. Diese werden nun leicht nach unten gedrückt.
Diese Anlage auf dem Gelände des Containerbetriebs HCS im Hamburger Hafen soll das erste »Straßenkraftwerk« der Welt sein, das Energie aus dem Druck der Fahrzeuge in Strom umwandelt. Es ist die Idee von Alfons Huber, 29. Vor zweieinhalb Jahren gründete der frühere Physikstudent der Universität Innsbruck das Unternehmen REPS (»«). In Tirol entwickelt, kommt die Technik jetzt in Hamburg erstmals zum Einsatz.
In kleinerem Maßstab wurde Ähnliches schon anderswo erprobt: In Las Vegas oder Tokio etwa sind Gehwege mit speziellen Platten ausgelegt, die menschliche Schritte in elektrische Energie umwandeln. Die von Passanten erzeugte Energie reicht meist aus, um die Straßenlaternen ringsum mit Strom zu versorgen. Die britische Band Coldplay nutzte den Effekt während ihrer »Music of the Spheres«-Welttournee auf kinetischen Dancefloors: Tanzende Fans erzeugten auch dank ihrer Bewegungen auf diesen Flächen nach Angaben der Band pro Konzert im Schnitt 17 Kilowattstunden. Zum Vergleich: Ein Elektroauto käme mit dieser Energiemenge rund hundert Kilometer weit.
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Je mehr fünfachsige Lkw, desto besser
Huber hat deutlich Größeres im Sinn. Der Standort, wo Container aufgearbeitet und zum Transport bereitgestellt werden, mutet speziell an. Aber hier rollen immerhin rund 1000 Lkw pro Tag über das Straßenkraftwerk.
»Wir erwarten, dass wir mit dieser Anlage mindestens zwischen 11.000 und 15.000 kWh elektrische Energie pro Jahr erzeugen«, sagt Huber. Grob umgerechnet ist das ausreichend Elektrizität, um vier Vierpersonenhaushalte mit Elektrizität zu versorgen. Oder aber, um einen Teil des Strombedarfs eines Unternehmens wie HCS zu decken.
Und es sei erst der Anfang, erklärt Huber. »Die Technik ist schon jetzt sehr effizient, aber es lässt sich auch noch einiges herausholen.« Außerdem hängt es vom Ort ab, an dem das Straßenkraftwerk platziert wird. Je mehr Verkehr und je mehr schwere Fahrzeuge, am besten fünfachsige Lkw, desto besser.
Druck bewegt Magnete
Der Druck der Räder auf die beweglichen Schwellen wird über Hydraulikleitungen in die Box am Fahrbahnrand geleitet. Die feuerlöscherähnlichen Geräte darin heißen Energiewandler. In ihnen kommt das Prinzip der elektromagnetischen Induktion zur Anwendung. Kurz gesagt: Durch den Druckimpuls werden zwei Magnete im Gehäuse kurzzeitig aufeinander zubewegt. Die dadurch entstehende Änderung des Magnetfelds erzeugt eine elektrische Spannung. Der erzeugte Strom kann dann in einem Akku gespeichert oder direkt ins Netz eingespeist werden.
»Nach unseren Berechnungen amortisiert sich ein REPS-System an einer geeigneten Stelle in etwa vier Jahren«, sagt Huber, ohne konkretere Zahlen zu nennen.
Dazu ist es auch noch zu früh. Jetzt muss erst einmal der Prototyp im Hamburger Hafen zeigen, dass er auch unter der Dauerbelastung von tausend Lkw-Überfahrten täglich funktioniert. »Das System klingt plausibel«, sagt Dirk Uwe Sauer, Professor für Elektrochemische Energiewandlung und Speichersystemtechnik an der RWTH Aachen. »Entscheidend ist bei solchen Innovationen jedoch, zu welchen Kosten die Stromerzeugung gelingt. Es wird darauf ankommen, ob die mechanischen Elemente des Systems, die stark belastet werden, möglichst wartungsfrei funktionieren.«
Aus Sicht der Käufer, sagt Sauer, konkurriere so ein Straßenkraftwerk mit einer Photovoltaikanlage von etwa 85 Quadratmetern Größe. Beide könnten pro Jahr rund 15.000 kWh elektrische Energie erzeugen, und für einen Privatkunden koste so eine Solaranlage rund 20.000 Euro. Das sei mithin die Marke, an der sich neue Stromerzeugungstechnologien messen lassen müssten.
Bremsenergie nutzen statt als Abwärme verschwenden
Bei der Installation eines Straßenkraftwerks ist einiges zu beachten. Für die Schwellen muss der Straßenbelag circa zehn Zentimeter tief abgetragen werden. Und da sie die Fahrzeuge beim Darüberfahren abbremsen, sollten sie dort installiert werden, wo ohnehin abgebremst werden muss – etwa vor Stoppschildern wie jetzt im Hamburger Hafen, in Autobahnausfahrten, vor Mautstellen, auf Gefällestrecken. Dort ist der Vorteil, dass sich die in der Bewegung freigesetzte Energie elektrisch weiternutzen lässt, die sonst an diesen Orten massenhaft als Hitze über die Bremsscheiben an die Luft abgegeben würde…. weiterlesen
