Bio-Batterie

15. Dezember 2017 10:00; Akt: 15.12.2017 10:01 Print

Freiburger bauen Batterie nach Zitteraal-Prinzip

Ein Forschungsteam der Uni Freiburg ist daran, eine neuartige Batterie zu entwickeln, die sich selbst auflädt. Sie soll künftig etwa Herzschrittmacher am Laufen halten.

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«Zu Beginn war es nur eine Vision und niemand dachte, dass es wirklich klappen würde», sagt Studienleiter Michael Mayer vom Adolphe-Merkle-Institut der Uni Freiburg über die neue Batterie, für den der Zitteraal «Modell stand». Fünf Jahre und 3,5 Millionen Franken investierten die Wissenschaftler von drei Universitäten in ihre Arbeit. Finanziert wurde die Studie vom Air Force Research Laboratory der USA.

Wenn die Batterie fertig ist, soll sie für kleinere Leistungen einsatzbereit sein. So wäre damit etwa der Betrieb eines Herzschrittmachers möglich. Auch ein Glucose-Sensor für Diabetiker sei denkbar, erklärt Mayer: «An diesen könnte etwa eine Insulinpumpe gekoppelt werden, die den Sensor ergänzt. Das wäre ein grossartiger Fortschritt.»

600 Volt aus einem Fisch

Das Prinzip, nach dem die Batterie arbeitet, haben sich die Forscher vom Zitteraal abgeschaut. Dieser kann nämlich mit Hilfe seiner speziellen Zellen, Elektrozyten genannt, eine Spannung von bis zu 600 Volt produzieren.

Die Funktionsweise der Batterie: «Grundsätzlich kommt die ganze Energie aus zwei Salzwasserlösungen, einer mit mehr und einer mit weniger Salz», erläutert Mayer. Diese Lösungen sind in Kapseln abgefüllt, die durch teildurchlässige Membranen voneinander abgetrennt sind.

Durch 3D-Drucker angeordnet

Da diese Membran für einen Teil der Ionen besser passierbar ist, verschiebt sich die elektromagnetische Ladung, wodurch Spannung entsteht.

Dazu ist es notwendig, dass die Kapseln mit der Lösung perfekt ausgerichtet sind. Ein 3D-Drucker garantiert dies, idenm er die Kapseln auf eine transparente Plastikfoliedruckt. Diese Folie wird schliesslich wie ein Origami gefaltet, sodass die Kapseln mit der Lösung am idealen Ort zu liegen kommen.


Wie das genau geht, sehen Sie im Video. (Quelle: Thomas Schroede / Anirvan Guha)

«Was der Aal kann, können wir auch»

Das Problem der Forscher ist bisher das Aufladen der Batterie: «Die Ionen müssen wieder in ihre Anfangsposition zurück, wenn der Vorgang abgeschlossen ist. Sonst funktioniert das Ganze nur einmal.» Also das gleiche Prinzip wie bei einem Skilift: Wer runter will, muss zuerst wieder hinauf.

Der Aal erreicht das Zurückführen der Ionen dank der Energie, die er durch Nahrung bekommt. Beim Modell des Forschungsteams klappt dieser Vorgang aber noch nicht.

«Das ist mit Abstand das Schwierigste am ganzen Projekt», sagt Biophysik-Professor Mayer, «es dürfte etwa nochmals doppelt so lange dauern, wie die bisherige Forschung. Aber: Wenn es der Aal kann, muss es für uns auch möglich sein.»


(ber)

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Die beliebtesten Leser-Kommentare

  • Battery Man am 15.12.2017 10:31 via via Mobile Report Diesen Beitrag melden

    Breakthrough?

    Entladen des Akkus funktioniert also, aufladen noch nicht. Aber zweiteres wäre doch gerade das überraschende gewesen. Energie verbrauchen ist ja keine Kunst!

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  • carmen diaz am 15.12.2017 12:01 Report Diesen Beitrag melden

    vielleicht wäre es cleverer...

    ...man würde die zitteraale auf 1cm runter züchten, dann könnte ich mir einen in mein smartphone stecken...

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  • Hugo am 15.12.2017 11:51 via via Mobile Report Diesen Beitrag melden

    Freiburger Kernkraftwerk8

    das eigene kernkraftwerk läuft ja immer noch nicht zuwenig apfelkerne gefunden oder was..?

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Die neusten Leser-Kommentare

  • Ürsel am 16.12.2017 09:47 Report Diesen Beitrag melden

    zitteraal

    seit stolz auf eure Errungenschaften und verkauft nicht alles ins Ausland.

  • Äuää am 15.12.2017 22:27 via via Mobile Report Diesen Beitrag melden

    Echt jetzt?

    Aha ja. Ganz tolle Erfindung: entladen funktioniert einwandfrei am laden haperts. Also so etwas wie eine stinknormale Batterie. Einfach ein paar schöne Jahre mit ein paar Millionen gemacht gell? Ich forsche die nächsten fünf Jahre daran, wie ich die Luft aus den Seifenblasen bringen könnte. Dazu bräuchte ich etwa 5 Mille. Danke

  • Zitter-High-Tech Stromerzeuger am 15.12.2017 17:35 Report Diesen Beitrag melden

    Kaufe mir jetzt ein Tesla mit Anhänger

    Dann befülle ich den Anhänger mit Zitteralen und leite den Strom nach vorne zum Auto. Patent habe ich gerade heute angemeldet.

  • John Doe am 15.12.2017 15:01 Report Diesen Beitrag melden

    Gut, aber ....

    Sorry, aber etwas das Strom aus Bewegung erzeugt ist keine Batterie als solches. Es ist kein Energiespeicher sondern nur ein Umwandler. Und in diesem Fall ist die Frage, wie effizient dass die Umwandlung ist.

  • B.Denklich am 15.12.2017 13:47 Report Diesen Beitrag melden

    Und wie viele Ampere?

    Mit der Angabe der Ampere könnten auch die Watt berechnet werden. Elektrostatische Blitze an Kleidern haben >1000 Volt. Nur über Volt zu berichten bringt genau so wenig, wie bei einem Wasserspeicher nur die Tiefe anzugeben. 1 Meter Wasserstand in einem See sind eine ganze Menge. Einen Meter in einem stehenden Wasserschlauch macht den Garten nicht nass :-)

    • Mario am 15.12.2017 14:25 Report Diesen Beitrag melden

      @B.Denklich

      danke, war auch mein Gedanke. Die Spannung ist vernachlässigbar und wandelbar. Massgebend für eine Batterie ist deren Strom bzw. Leistung. Mit Volts bewegt man nichts.

    • Nur zu Besuch am 16.12.2017 09:43 Report Diesen Beitrag melden

      600V

      Es steht, das ein Zitteraal bis zu 600V Spannung erzeugen kann, wieviel die Batterie kann, steht nirgends, oder hab ich was überlesen? Und auch das mit den 600V Stimmt nicht.

    • Walti am 17.12.2017 08:01 via via Mobile Report Diesen Beitrag melden

      @Mario

      Mit Strom alleine auch nichts ;-)

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