Energiegewinnung aus Vibrationen und Temperaturunterschieden - neuartige Lösungsansätze des Energy Harvesting

Presseinformation / 2.11.2010

Das Fraunhofer IIS nutzt Vibrationen und Temperaturunterschiede, um elektronische Geräte zu versorgen. Als Schlüsselkomponenten dieser neuen sog. »Energy Harvesting Systeme« entwickeln die Forscher optimierte Spannungswandler oder »Maximum Power Point Tracker«.

Die Technologie des Energy Harvesting nutzt Energie aus der Umwelt, wie z. B. Licht, Bewegung oder Wärme. Bei deren Gewinnung aus Temperaturunterschieden werden diese mit Hilfe thermoelektrischer Generatoren in elektrischen Strom umgewandelt. Die dabei erzeugte Spannung ist abhängig von der genutzten Temperaturdifferenz. Mit einem speziellen am Fraunhofer IIS entwickelten Spannungswandler-Chip können bereits minimale Differenzen von 1 bis 2 Grad Celsius genutzt werden. So etwa Temperaturunterschiede zwischen der menschlichen Haut und der Umgebung.

Darüber hinaus können auch Krafteinwirkungen wie Vibrationen oder Druck durch piezoelektrische Effekte in Energie umgewandelt werden. Dabei kann der Fraunhofer-Spannungswandler- Chip schon minimale Vibrationen zur Stromerzeugung nutzen, wie sie beispielsweise in Gebäuden oder Bauwerken auftreten.

Mit den neuen Energy Harvesting Systemen sollen elektronische Geräte wie z.B. Sendeempfänger, Sensoren und Displays mit Energie gespeist werden. Erste industrielle Anwendungsgebiete sind Sensornetzwerke zur Überwachung von Maschinen und Anlagen (sog. »Condition Monitoring«), Reifendruck-Sensoren, drahtlose Lichtschalter und Sensoren zur Gebäudeautomatisierung. Des Weiteren können die Energy Harvesting Systeme auch in der Medizintechnik, in der Logistik oder im Consumer-Bereich eingesetzt werden. Das Fraunhofer IIS bietet Einzelkomponenten sowie fertige oder anpassbare Gesamtsysteme zur System- oder Geräteintegration an.

Die neusten Entwicklungen zu Energy Harvesting und die Systeme zur Energiegewinnung aus Temperaturunterschieden und Vibrationen zeigt das Fraunhofer IIS vom 9. bis 12. November auf der Electronica in München.