Energietechnik von der Natur abgeschaut

Von leiser bis effizienter: Clevere Lösungen aus der Natur liefern Ideen, um Energietechnik besser zu machen. Wir stellen drei Beispiele vor.

Windräder: Leise wie Eulenflügel

Auf ihren Beuteflügen gleiten Schleiereulen beinahe lautlos durch die Nacht. Dafür sorgen ihre speziell gestalteten Schwingen: Ein Federkamm an der Vorderkante verbessert die Luftströmung, am hinteren Teil reduzieren flexible Fransen den Schall. Um Windräder leiser zu machen, versah Hersteller Siemens Gamesa daher vor rund 20 Jahren erste Rotorblätter hinten mit kleinen Zacken. Später kamen noch kammartige Fransen nach dem Vorbild der Eulenflügel hinzu. Heute hat sich die Technik etabliert. Auch alte Anlagen werden nachgerüstet und erhalten ein „Eulen-Update“.

Solaranlagen: Effizienter durch Blütendesign

Je mehr Sonnenlicht auf eine Solarzelle fällt, desto mehr Strom erzeugt sie. Ein Teil des Lichts wird jedoch immer zurückgeworfen und ist nicht nutzbar. Um das zu ändern, ließen sich Forscher des Karlsruher Instituts für Technologie (KIT) von Rosenblüten inspirieren: Mikrostrukturen in deren Gewebe sind so angeordnet, dass sie Licht aus allen Einfallswinkeln optimal einfangen. Nach diesem Beispiel entstand eine Folie, die Solarmodule entspiegelt und die Reflexion des Lichts fast vollständig verhindert. Dank dieser Antireflexbeschichtung können PV-Anlagen mehr Sonnenlicht nutzen – die Hersteller versprechen bis zu zehn Prozent mehr Energieausbeute.

Wärmepumpen: Energiesparend dank „Blattadern“

Kein Platz oder zu laut? Solarthermische Fassadenelemente aus Spezialbeton könnten demnächst Außengeräte von Luft-Wärmepumpen ersetzen. Das Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme (ISE) entwickelte ein Modell, das jetzt in den Praxistest geht. Das Prinzip: Die Fassadenelemente sind von Kanälen durchzogen, durch die eine Flüssigkeit fließt. Diese nimmt Wärme von Sonne und Luft auf und leitet sie in die Wärmepumpe. Die Kanäle ordnete das ISE nach einer bewährten Struktur aus der Natur an. Sie orientiert sich unter anderem an den mehrfach verzweigten Strömungskanälen von Blattadern. Im Vergleich zu parallel angeordneten Kanälen strömt die Flüssigkeit so gleichmäßiger und die Wärmepumpe arbeitet wirtschaftlicher.