Strom aus der Meereswelle - Wacker Chemie AG


Strom aus der Meereswelle

Als erstem Hersteller ist es WACKER gelungen, hauchdünne Präzisionsfolien aus Silicon als Rollenware zu produzieren. Wenn diese Siliconfolien mit Elektroden beschichtet werden, agieren sie als dielektrische Elastomere. Auf ihrer Basis können innovative Technologien realisiert werden – beispielsweise Kraftwerke, die Energie aus Meereswellen abschöpfen.

Mit der Energie von Meereswellen ließen sich theoretisch bis zu 29.500 Terawattstunden Strom im Jahr produzieren – das ist mehr als der gesamte Energiebedarf der Menschheit pro Jahr.

Wenn die Wellen gegen die Kaimauer branden und die Gischt haushoch spritzt, bekommen auch Landratten eine Ahnung von den gewaltigen Energien, die hier freigesetzt werden. Nach einer Hochrechnung der Vereinten Nationen speichern Wellen ein Energiepotenzial von 29.500 Terawattstunden – mehr, als die gesamte Menschheit im Jahr an Energie benötigt. Allerdings gibt es bislang keine technisch wirklich ausgereiften Systeme, um die im Meer steckende Kraft auch zuverlässig und kosteneffizient zu „ernten“. Hydraulisch arbeitende Wellenkraftwerke liegen als Prototypen vor, doch wurden sie immer wieder genau von der Energie zerstört, die sie eigentlich abschöpfen sollten – von den Meereswellen, meist als Folge von Winterstürmen.

Funktionsweise eines Wellenkraftwerks auf Basis von elektroaktiven Polymeren

Funktionale Membranen

Siliconelastomere sind wasserabweisend, aber für bestimmte Gase durchlässig. Das gilt auch für ELASTOSIL® Film. Die Siliconfolien halten Wasser zurück, Wasserdampf und bestimmte Gase können jedoch durch das Material diffundieren. Diese Gasdurchlässigkeit ist sehr selektiv: Kohlendioxid, Sauerstoff und Wasserdampf passieren die Siliconschicht sehr viel schneller als Stickstoff. Daher kann ELASTOSIL® Film zum Beispiel als Membran zur Gastrennung genutzt werden, etwa zur Abtrennung von Kohlendioxid.

Künstliche Muskeln

Mit dem vom Bundesforschungsministerium unterstützten Industrieverbund „Elektroaktive Polymere auf Siliconbasis zur Energiegewinnung“ gibt es nun einen neuen Ansatz, umweltfreundlichen Strom aus Wellenkraft zu gewinnen. Die Wacker Chemie AG liefert für dieses Projekt den grundlegenden Werkstoff – eine hauchdünne Folie auf Siliconbasis, die als dielektrisches Elastomer eingesetzt werden kann. Dielektrische Elastomere gehören zu den sogenannten elektroaktiven Polymeren (EAP), die bei Anlegen einer elektrischen Spannung ihre Form verändern. Sie wandeln also elektrische in mechanische Energie um. Da sie nach einem ähnlichen Prinzip funktionieren wie natürliche Muskeln, werden sie oft auch „künstliche Muskeln“ genannt.

„Siliconfolien überstehen über zehn Millionen Druckbelastungszyklen ohne geringste Materialermüdung.“

Dr. Andreas Köllnberger Global Product Development Manager, Engineering Silicone