Energie aus Verdunstung: Eine Idee mit Potenzial oder doch nur Spinnerei?

Bei den erneuerbaren Energien sind weltweit Sonnen- und Windkraft führend. Ihr großer Nachteil: Beide stellen die erzeugte Energiemenge nur sehr schwankend zur Verfügung, sodass sich Forscher Gedanken um die Entwicklung von effizienten Speichertechnologien machen. Doch Wissenschaftler der Columbia University in New York wollen hier einen neuen Weg gehen.

Verdunstung von Wasser als leistungsfähige Energiequelle erschließen

Das New Yorker Forscherteam hat die Sporen eines Heubakteriums verwendet, um Verdunstungsenergie zu erzeugen. Dabei machten sie sich deren Eigenschaft zunutze, bei hoher Luftfeuchtigkeit Wasserdampf zu absorbieren und sich auszudehnen und sich bei geringer Luftfeuchte wieder zusammenzuziehen. Diese dabei entstehende mechanische Bewegung ähnelt der von Muskeln. Diese Bewegung lässt sich in Energie umwandeln, was die Forscher an praktischen Experimenten nachweisen konnten. Im Gegensatz zu anderen Forschungsprojekten haben die US-Wissenschaftler ganz bewusst auf biologisches Material zurückgegriffen: Es ist deutlich kostengünstiger als High-Tech-Vorrichtungen und lässt sich einfach vermehren.

Nach den Vorstellungen der Forscher sollen in Zukunft zahllose dieser Bakteriensporen auf Sporenbänder aufgebracht werden. Diese Sporenbänder sollen in Form von Schaufeln auf große Walzen montiert werden, die sich zur Hälfte in einer Halle und zur anderen Hälfte im Freien befinden. Da in der Halle aufgrund der Verdunstung eine hohe Luftfeuchtigkeit herrscht, verlagert sich der Masseschwerpunkt nach außen und das Rad dreht sich. Hier zeigt sich der bedeutende Vorteil gegenüber Solar- und Windanlagen: Verdunstungsenergie wird ununterbrochen erzeugt und ist von der Witterung völlig unabhängig.

Das Prinzip hat außer der Stromgewinnung noch einen weiteren Vorteil: Etwa die Hälfte des Wassers, das von den Gewässeroberflächen verdunstet, kann mit diesem Verfahren aufgefangen und für andere Zwecke genutzt werden. Das käme wasserarmen Regionen sehr zugute.

Wie realistisch ist die Verdunstungsenergie?

Dort, wo Innovationen entstehen, finden sich auch immer Kritiker und Zweifler. Die Forscher der Columbia University haben errechnet, dass sich eine Energiemenge von 325 Gigawatt bereitstellen ließe, wenn man für diese Technologie alle großen Gewässer mit Ausnahme der Great Lakes nutzen würde. Diese Menge würde diejenige übersteigen, die derzeit von allen US-Kohlekraftwerken erzeugt wird und macht fast 70 % der elektrischen Leistung aus, die 2015 in den gesamten USA hergestellt wurde. Der Haken: Die genutzten Gewässer wären zum größten Teil nicht zugänglich, und zwar weder für Tiere noch für Menschen. Diese richtige Bewertung ändert jedoch nichts daran, dass in der Verdunstungsenergie ein riesiges Potenzial steckt, das lohnt, weiter erforscht und ausgebaut zu werden. Auch die Leistungsdichte kann sich sehen lassen: Insbesondere in wärmeren Gegenden der USA wie z. B. Kalifornien liegt sie nach Berechnungen der Forscher bei bis zu zehn Watt pro Quadratmeter und damit der dreifachen Leistungsdichte, die sich mit Windkraft erzielen lässt.

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