Piezokacheln erzeugen Strom: Dieser Fußweg ist ein Kraftwerk

Mit jedem Schritt, den Besucher des Kennedy-Raumfahrtzentrums der US-Weltraumagentur in Cape Canaveral/Florida künftig tun, erzeugen sie Strom. Ein Fußweg mit einer Fläche von gut 3700 Quadratmetern wird mit Kacheln ausgelegt, in denen sich Piezoelemente befinden. Wenn sie unter Druck geraten erzeugen sie Strom, ähnlich wie in Feuerzeugen. Dieser Strom wird bei Dunkelheit direkt genutzt, um die ebenfalls in die Kacheln integrierten Leuchtdioden (LED) zu versorgen. Sie erhellen den Fußweg.

Auch Solarstrom wird erzeugt

Überschüssiger Strom wird in kleinen Lithium-Ionen-Akkus gespeichert, die sich ebenfalls in den Kacheln befinden. Sie nehmen auch die Energie auf, die sechs kleine Solarmodule in den Kacheln tagsüber erzeugen. Damit leuchten die LED auch in der Nacht.

Realisiert wird das weltweit einmalige System von Ilan Stern vom Georgia Institute of Technology  (Gatech) in Atlanta. Die Kosten liegen bei zwei Millionen Dollar. Gemeinsam mit Alper Erturk, Professor für Maschinenbau an der Hochschule, hat Stern die Kacheln entwickelt. Die obere Abdeckung besteht aus einer hauchdünnen Scheibe aus besonders festem Spezialbeton. Diese Scheibe überträgt das Gewicht der darüberlaufenden Fußgänger auf das Piezoelement.

Kacheln klären auch über Weltraummissionen auf

Außerdem stecken in den Kacheln noch Wifi- und Bluetooth-Sender, deren Botschaften die Besucher mit Hilfe ihrer Smartphones hören können. Die Nasa informiert auf diesem Weg über die Weltraummissionen, die im Gang sind, und über die, die die Wissenschaftler planen. „Die Piezoelemente halten sehr lange“, sagt Stern. Die übrigen Bauteile lassen sich problemlos austauschen, wenn sie technisch überholt oder einfach defekt sind.

Stern kann sich vorstellen, dass die Piezokacheln auf viel genutzten Wegen in Städten eingesetzt werden, um Strom für die Straßenbeleuchtung oder Verkehrsschilder ohne Netzanschluss bereitzustellen. Auch Straßen könnten derart aufgerüstet werden. „Unser Ziel ist es, weitere Geräte zu entwickeln, die sich selbst mit Energie versorgen“, so Stern. Damit will er fossile und Kernkraftwerke entlasten. Ganz nebenbei würde dann noch die Menge an Asche und radioaktivem Müll reduziert.