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Energie in der Wohnung ernten

03.09.2014 | 08:30 Uhr |

Überall in der Wohnung findet man elektrische Wechselfelder. Da müsste es doch möglich sein, etwas Energie zu ernten.

Burkhard Kainka ist Autor diverser Bücher und CDs und betreibt die Websites www.b-kainka.de und www.elektronik-labor.de . In seiner Bastelecke stellt er kleine Projekte "für junge und jung gebliebene Elektroniker" vor, die sich schnell nachbauen lassen. Diesmal möchte er gern die elektrischen Wechselfelder in seiner Wohnung nutzen, um etwas Energie zu sammeln.

Nötig ist dazu nur ein langer Draht als Antenne und eine kleine Schaltung. Ein Speicherkondensator wird dann bis auf über 70 V aufgeladen, so dass die angeschlossene Glimmlampe zündet. Sie entlädt den Speicherkondensator teilweise und löscht dann wieder. Je nach Feldstärke an der Antenne wird der Kondensator beispielsweise einmal pro Sekunde bis zur Zündspannung aufgeladen. So entstehen regelmäßige Lichtblitze.

Die beiden Dioden bilden eine Spannungsverdopplerschaltung.
Vergrößern Die beiden Dioden bilden eine Spannungsverdopplerschaltung.
© Burkhard Kainka

Die beiden Dioden bilden eine Spannungsverdopplerschaltung. Wichtig ist, dass die untere Seite der Schaltung geerdet ist. Wenn nun beispielsweise eine 50-Hz-Wechselspannung von 30 V an der Antenne liegt, kann sich der Ladekondensator bis auf ewa 84 V aufladen. Bereits bei etwa 70 V sollte die Glimmlampe zünden.

Für den ersten Test habe ich ein isoliertes Kabel über die Schreibtischlampe gehängt. Ganz egal, ob die Lampe eingeschaltet ist oder nicht, es entsteht etwa ein Lichtblitz pro Sekunde.

Der Koppelkondensator zwischen Lichtnetz und Antenne muss etwa 3 pF haben.
Vergrößern Der Koppelkondensator zwischen Lichtnetz und Antenne muss etwa 3 pF haben.
© Burkhard Kainka

Ganz nüchtern betrachtet ist der Antennendraht Teil eines sehr kleinen Kondensators, der andere Teil ist die spannungsführende Ader des Netzkabels. Wenn man abschätzt, dass die Spannung an der Glimmlampe bei jedem Lichtblitz um 20 V einbricht, ist ein Ladestrom von 0,2 µA erforderlich, um einen Lichtblitz pro Sekunde zu erreichen. Daraus kann man errechnen, dass der Koppelkondensator zwischen Lichtnetz und Antenne ca. 3 pF haben muss. Das klingt glaubwürdig. Und wenn man etwas mehr Energie ernten möchte, kann man das Antennenkabel mehrfach um ein Netzkabel wickeln und damit die Kapazität erhöhen. Es blitzt dann schneller.

Mit 2 Cent pro Jahr sind Sie dabei

Die Energie ist übrigens nicht gestohlen, sondern wird ganz normal über den Zähler abgerechnet. Bei einer mittleren Spannung von 60 V an der Glimmlampe und einem Ladestrom von 0,2 µA beträgt die aufgenommene Leistung etwa 12 µW und kostet etwa 2 Cent  pro Jahr.

Wem das auf die Dauer zu teuer wird, der kann sich diese Energie auch selbst erzeugen. Dazu hält man das Antennenkabel in der Hand und bewegt seine Schuhe auf dem isolierenden Teppich. Ungefähr bei jedem Schritt entsteht ein Lichtblitz. Durch Ladungstrennung wird also mit jedem Schritt eine Ladung von etwa Q = U * C = 20 V * 10 nF = 200 nC erzeugt.

Das passiert nicht erst mit dieser Schaltung, sondern immer schon. Man kann leicht abschätzen, was sonst damit passiert. Ein Mensch hat eine Kapazität von rund 50 pF gegen Erde, also etwa 200 Mal weniger als der Ladekondensator in der Ernteschaltung. Damit ist die Spannungsänderung ohne Belastung 200 Mal größer. Bei jedem Schritt lädt sich ein Mensch also auf etwa 4000 V auf. Es hängt aber etwas vom Untergrund ab und kann auch mal 10 kV werden. Wenn man dann eine Türklinke berührt, merkt man es. Aua!

Hinweis für alle Bastler:
Wenn auch Sie ein kreatives Projekt entwickelt haben, schreiben Sie uns. Wir würden Ihre Konstruktionen, nützlich oder einfach nur schräg, gern im Hacks-Bereich auf www.pcwelt.de vorstellen. Schreiben Sie an Birgit Götz - bgoetz@pcwelt.de.

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