Die Kraftwerke der Natur

Tanja Requardt
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Wie Hornissen Solarstrom produzieren, Bakterien aus Abwasser und neue Kraftwerke aus Meeresströmungen Strom machen und Leuchtpilze helfen, Krankheiten besser zu erkennen.

Solarkraftwerk am Hinterteil

Die Orientalische Hornisse hat in ihrem Panzer ein eingebautes Solarkraftwerk, denn die Streifen an ihrem Hinterleib arbeiten wie eine Solarzelle: Die braunen absorbieren das Sonnenlicht und leiten es weiter, die gelben wandeln es mithilfe des Pigments Xanthopterin in elektrische Energie um. Forscher aus Singapur und Tel Aviv wollen das Biosystem der Hornisse nachahmen. Ihr Ziel: Solarzellen zu entwickeln, die effizienter und billiger sind als herkömmliche. Die Orientalische Hornisse ist das einzig bekannte Lebewesen, das Solarenergie nutzt. Wofür, ist allerdings noch unklar.

Meeresströmung und Flügelschlag ergeben Strom

Strom aus der Kraft des Meeres zu gewinnen, ist eine uralte Idee. Seit einigen Jahren werden nicht nur die Gezeiten, sondern auch die Meeresströmungen selbst dafür genutzt. Mit dem Tragflächen-Strömungskraftwerk oWing haben Wissenschaftler der Universität Kassel das Fortbewegungsprinzip der Vögel und Fische als Vorbild genommen, um aus Strömungsenergie elektrischen Strom zu gewinnen: Eine Tragfläche wird vom strömenden Wasser bewegt, überträgt die Energie mit einem Hebelarm auf die Kurbelwelle, die ein Schwungrad und einen Generator antreibt.

Leuchtpilze: Krankheiten sichtbar machen

Derzeit sind 72 Leuchtpilzarten bekannt. Ihr meist grünliches Licht entsteht, weil die Zellen Luciferin enthalten. Das reagiert mit Sauerstoff und gibt Lichtteilchen ab. Die für diese Biolumineszenz verantwortlichen Gene sind inzwischen entschlüsselt und können in andere Organismen eingebaut werden. So wollen Forscher krankheitserregende Hefepilze zum Leuchten bringen, um den Verlauf von Pilzinfektionen verfolgen zu können. Mit Biolumineszenz könnten künftig sogar Monitore und Lampen betrieben werden.

Bakterien machen aus Abwasser Strom

Abwasser, Kohlenstoff-Fasern und Silberoxid: Fertig ist die Mikroben-Batterie. Der Strom entsteht, wenn exoelektrogene Bakterien organisches Material unter Luftabschluss abbauen. Denn für ihren Stoffwechsel nutzen sie Mineralien statt Sauerstoff. Forschern der Stanford University zufolge könnten die Bakterien so 30 Prozent der im Abwasser enthaltenen Energie wieder verfügbar machen. Diese könnte direkt in den Kläranlagen genutzt werden, um Luft in das Abwasser zu leiten, das die sauerstoffbedürftigen Bakterien brauchen, die das Abwasser reinigen. Bisher ist die Mikroben-Batterie noch im Versuchsstadium.

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