Körperwärme und Vibrationen als Energiequelle – Energy Harvesting macht es möglich

13. Juli 2015 14:52 von Heiko Wörrlein

Viele Jogger, Radfahrer und Wanderer greifen, besonders im Winter, wenn es draußen früh dunkel wird, zu handlichen Stirnlampen, um ohne Einschränkung der Bewegungsfreiheit eine gute Sicht auf die Straße zu haben und von anderen Verkehrsteilnehmern erkannt zu werden. Nicht selten passiert es dann, dass während der Aktivität die LED-Lampe plötzlich schwächer wird und letztlich komplett erlischt – Batterien leer. Dies ist nicht nur ärgerlich, sondern kann mitunter zu gefährlichen Situationen im Straßenverkehr führen.

Unsere Experten vom Fraunhofer IIS ermöglichen, dass die Differenz zwischen der Körperwärme und der Umgebung nicht ungenutzt bleibt und auf diese Weise Strom erzeugt werden kann, um die LED-Stirnlampe ohne Batterien zu betreiben. Möglich macht dies die Technologie des Energy Harvesting.


Hinweis: Mit dem Starten des Videos werden Daten an youtube übertragen.

Energy Harvesting, das Ernten von Energie, bedeutet, dass bereits kleinste Mengen an elektrischer Energie aus der unmittelbaren Umgebung gewonnen werden, um kleine elektronische Verbraucher zu versorgen. Das Ziel unserer Technologien ist es, unabhängig von externen Energieversorgungen, wartungsfreie und kabellose Systeme mit unbegrenzter Betriebszeit und Lebensdauer zu schaffen. Bereits bei einer Temperaturdifferenz von 2-3 Grad kann somit Strom im Milliwatt-Bereich erzeugt werden.


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Mittels Energy Harvesting ist es uns erstmals gelungen, ein Bluetooth-Low-Energy-Armband (BlueTEG) thermoelektisch zu versorgen. Das Sensorarmband BlueTEG misst Sensorwerte wie die Umgebungstemperatur oder Beschleunigungsraten und sendet diese via Bluetooth an ein Smartphone oder Tablet-PC. In ein Armband integriert, nutzt BlueTEG die Temperaturdifferenz zwischen Haut und Umgebung, um daraus elektrische Energie zur Versorgung der Elektronik zu gewinnen. Dazu werden ein herkömmlicher Thermogenerator und ein spezieller Spannungswandler des Fraunhofer IIS eingesetzt. BlueTEG benötigt keine Batterie, die nachgeladen oder ausgewechselt werden muss, wie es bei herkömmlichen Geräten der Fall ist. Es ist in allen Bereichen der körpernahen Sensorik oder Funksensorik einsetzbar und kann auch beispielsweise in Multifunktions- oder GPS-Uhren integriert werden.


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Neben Temperaturdifferenzen ist es auch möglich, aus Vibrationen elektrische Energie zu gewinnen. So können wir bereits  aus leichten Stoß- und Schüttelbewegungen, zum Beispiel an Fahrzeugen, Motoren oder Maschinen, nutzbaren Strom erzeugen.

Sie wollen mehr über Energy Harvesting erfahren oder haben ein spezielles Anwendungsfeld im Kopf? Unsere Experten sind gerne für Sie da.

Weitere Informationen erhalten Sie auch auf der Webseite: www.iis.fraunhofer.de/energyharvesting