„Strom aus der Luft“ klingt nach Nikola Tesla, nach Wardenclyffe, nach der großen verlorenen Erfindung. Heute ist die Idee zurück, aber es geht nicht um Gratisenergie aus dem Nichts. Es geht um Feuchtigkeit, Funkfelder, Mikrowellen, Laser und Empfangsantennen. Der Traum wird real, aber nicht als esoterisch angehauchte Wundertechnologie, sondern als neue Infrastruktur.
Der spektakulärste Ansatz heißt Air-gen. Forscher der University of Massachusetts Amherst zeigten, dass nahezu jedes Material Strom aus Luftfeuchtigkeit gewinnen kann, wenn es mit Nanoporen unter 100 Nanometern versehen wird. Vaillant beschreibt den Effekt als menschengemachte kleine Wolke: Wassermoleküle wandern durch die Poren, es entsteht ein Ladungsungleichgewicht, daraus wird Strom.
Die UMass-Forscher sprechen vom „generic Air-gen effect“. Der Clou: Es muss nicht ein exotisches Wundermaterial sein. Entscheidend sind die winzigen Poren und die Luftfeuchtigkeit. Doch die Größenordnung bleibt der harte Realitätscheck. Laut Vaillant ist der Prototyp fingernagelgroß und liefert weniger Energie, als ein einzelner Lichtpunkt eines großen Bildschirms verbraucht. Ein Kühlschrankvolumen aus gestapelten Air-gens könnte unter idealen Bedingungen etwa ein Kilowatt liefern. Das klingt gut, ist aber noch kein Haushaltskraftwerk.
Ein zweiter Forschungsstrang kommt aus Indien. Focus Online berichtet über Forscher des Indian Institute of Technology Indore, die eine Membran aus Graphenoxid und Zink-Imidazol entwickelt haben. Sie gewinnt durch Verdunstung von Wasser elektrische Spannung. Eine kleine Membran von drei mal zwei Zentimetern liefert demnach rund 0,75 Volt. Für Stromnetze ist das nichts, für Sensoren, Notlicht oder kleine medizinische Geräte kann es interessant werden.
Der dritte Ansatz ist gezielte Energieübertragung durch die Luft. Die Berliner Morgenpost berichtet über das neuseeländische Unternehmen Emrod, das Strom per Mikrowelle übertragen will. Die Bundesagentur für Sprunginnovationen, Sprind, fördert Emrod demnach mit 2,2 Millionen Euro. In Deutschland soll ein größerer Demonstrator entstehen, als Vorstufe zu industrieller Fertigung.
Die Zahlen zeigen, warum es spannend ist: Emrod soll laut Morgenpost Strom in Mikrowellen sehr effizient senden können, doch bei der Rückumwandlung geht noch zu viel verloren. Derzeit kämen etwa 62 Prozent der eingespeisten Energie wieder heraus. Ab 80 Prozent werde es wirtschaftlich attraktiv, 85 Prozent seien das Ziel. Zunächst soll ein Kilowatt übertragen werden. Das ist ein Föhn, kein Kraftwerk. Aber es ist der Schritt aus der Laborromantik in die Infrastrukturfrage.
China geht noch härter in die Richtung. Telepolis berichtet über ein Projekt der Xidian-Universität, das Drohnen drahtlos mit Strom versorgt. Bei Tests soll ein Gleichstrom-zu-Gleichstrom-Wirkungsgrad von 20,8 Prozent über 100 Meter erreicht worden sein, eine Drohne empfing demnach aus 30 Metern Entfernung stabile 143 Watt. Das ist kein Spielzeug mehr. Wer Drohnen im Flug versorgen kann, verlängert Reichweite, Überwachung und militärische Einsatzdauer.
Damit wird klar, wann „Strom aus der Luft“ real wird. Im Kleinen ist er es schon: RFID, Sensoren, kabelloses Laden, Mini-Ernte aus Funkfeldern und Luftfeuchtigkeit. In den nächsten fünf Jahren wird das vor allem unsichtbar wachsen: Industrie, Landwirtschaft, Gebäudetechnik, Smart Meter, Überwachungssensoren, medizinische Kleingeräte. Nicht die Steckdose verschwindet zuerst, sondern die Knopfzelle.
In den 2030er Jahren könnten drahtlose Ladezonen für Fahrzeuge, Maschinen, Drohnen und Roboter ernst werden. Power Beaming per Mikrowelle oder Laser wird vor allem dort attraktiv, wo Kabel teuer, gefährlich oder unmöglich sind: Bergregionen, Offshore-Anlagen, Katastrophengebiete, Tagebau, Militär, Weltraum. Für die normale Wohnung bleibt das vorerst Spielerei. Kein Mensch braucht einen Mikrowellenstrahl durchs Wohnzimmer, wenn ein Kabel billiger und sicherer ist.
Die Risiken liegen offen. Drahtlose Energie braucht Sender, Frequenzen, Sicherheitszonen, Abschaltmechanismen, Abrechnung und Kontrolle. Was als kabellose Bequemlichkeit verkauft wird, kann zur Plattform für neue Abhängigkeit werden. Wer die Sender betreibt, kontrolliert den Energiefluss. Wer die Standards setzt, kassiert. Wer die Strahlen lenkt, entscheidet, was geladen wird und was nicht.
Teslas Traum kommt zurück, aber nicht als freie Energie für freie Bürger. Er kommt als Sensorstrom, Drohnenstrom, Industriefunkstrom und vielleicht irgendwann als Solarstrom aus dem Orbit. Die entscheidende Frage lautet deshalb nicht nur, ob Strom aus der Luft technisch möglich wird. Sie lautet: Wer besitzt die Luft, wenn Energie, Daten und Kontrolle durch sie hindurchgeschickt werden?
Quellen
- Vaillant 21 grad: Stromgewinnung aus der Luft
- EurekAlert/UMass Amherst: Engineers harvest clean energy from thin air
- Focus Online: Gerät gewinnt Strom aus Luft und Wasser
- Berliner Morgenpost: Strom durch die Luft übertragen
- Telepolis: China versorgt Drohnen per Funkstrom aus der Luft
- DARPA: POWER – Persistent Optical Wireless Energy Relay
- Caltech: Drahtlose Energieübertragung im Weltraum
