Silizium als Retter des Klimas

Das im kanadischen Ottawa beheimatete Start-up-Unternehmen Group IV Semiconductor will ein Verfahren ausgetüftelt haben, mit dem relativ billiges Silizium zum Leuchten gebracht werden kann. Die Firma schätzt, dass ihre Beleuchtungstechnik 90 Prozent weniger Strom verbrauchen und 50 Mal länger halten wird als herkömmliche Glühbirnen. Und das Ganze zu einem annehmbaren Preis.

Derzeit werden noch 60 -Prozent des Lichts weltweit mit der Erfindung aus dem 19. Jahrhundert erzeugt - eine riesige Stromvergeudung. Denn 95 Prozent der Energie, die in die Glühbirne geschleust wird, verpuffen als Wärme. Auch Leuchtstoff-basierte Energiesparlampen vergeuden noch 75 Prozent des Stroms als Wärme - allerdings brauchen sie nur 11 Watt, um so hell zu brennen wie eine klassische 60-Watt-Birne. Kurzum: Die durch herkömm-liche Beleuchtungsmethoden verschwendete Energie addiert sich zu jährlich 860 Terawattstunden und belastet die Atmosphäre mit 200 Tonnen an Kohlenstoffemissionen. Wesentlich effizienter als Glühbirnen und Sparlampen sind dagegen Leuchtdioden (Light Emitting Diode; LED). Sie bestehen derzeit aber noch aus speziellen Halbleitern wie Galliumnitrid und sind entsprechend teuer in der Herstellung. LED-Leuchten im Glühbirnenformat (mit 36 einzelnen Dioden) kosten deshalb um die 40 Franken.

Mit dem in der Industrie wohlbekannten und fast unerschöpflichen Rohmaterial Silizium wollen die Kanadier den Preis der LED-Lampen auf ein massentaugliches Niveau senken können. Da Silizium an sich aber kaum zum Leuchten gebracht werden kann, hat Group IV den Halbleiter frisiert. Und zwar wird auf dem Träger eine hauchdünne Schicht aus Nanokristallen aufgedampft, die ebenfalls aus Silizium bestehen. Wird nun Strom angelegt, werden die Elektronen der Kristalle angeregt. Beruhigen sie sich wieder, so geben sie die so frei werdende Energie in Form von Photonen also Lichtquanten ab. «Ein solcher Silizium-basierter Leuchtchip wird so hell sein wie eine 100-Watt-Birne», meint Stephen Naor, Chef des Start-ups, der früher bei Nortel in der Glasfaserforschung tätig war. Die Jungunternehmer stehen allerdings erst am Anfang der Entwicklung. «Wir erwarten einen ersten Prototypen in drei Jahren», sagt Naor. Dass die Technik zukunftsträchtig ist, zeigt die lange Liste von Geldgebern, die Group IV bereits unterstützen, darunter der kanadische Erdgasriese Encana und die Technologiebehörde Sustainable Development Technology Canada sowie Sun-Microsystems-Mitgründer und Risikokapitalist Vinod Khosla.