Energy Harvesting – Wartungsfreie Energieversorgung für drahtlose Sensoren

Energy Harvesting macht Kabel zur Stromversorgung oder das Nachladen von Batterien in mobilen Geräten überflüssig. Vibrationen an Geräten, Maschinen oder Bauwerken oder Temperaturunterschiede zwischen Leitungen, Heizkörpern oder Ventilen und der Umgebung können genutzt werden, um elektrische Energie zu erzeugen. Wie diese elektrische Energie direkt zur Versorgung von kleinen elektronischen Systemen genutzt werden kann, erklärt Peter Spies Gruppenleiter der Gruppe Integrierte Energieversorgungen am Fraunhofer IIS auf dem Energy Excellence Forum.

Energy Harvesting nutzt Energie aus der Umgebung wie Licht, Temperaturunterschiede oder Bewegung um elektrische Energie zu erzeugen. Durch Energiewandler wie Solarzellen, aber auch Thermogeneratoren, piezoelektrische Materialien oder induktive Generatoren können kleinste Mengen Energie aus der Umgebung in elektrische Energie umgewandelt werden und für die Versorgung von elektronischen Systemen wie Sensoren, Funksendern oder Aktoren verwendet werden.

So kann auf Kabel oder Batterien zur Stromversorgung verzichtet werden und es entstehen wartungsfreie, installationsarme Systeme mit unbegrenzter Betriebs- und Lebenszeit. Im Vortrag wird vor allem auf die Nutzung von kleinsten Temperaturunterschieden und Vibrationen eingegangen, wie sie an Maschinen, Motoren, Versorgungsleistungen und Anlagen zu finden sind. Ein weiterer Aspekt des Vortrags ist die nötige Mikroelektronik, um auch kleinste Energiemengen zu speichern und nutzbar zu machen. Letztlich werden komplette Systeme mit Sensorik, Energieversorgung und Funksender vorgestellt.

Das lernen die Teilnehmer im Vortrag: Systemkonzept Energy Harvesting; Energieausbeute verfügbarer Energiewandler; Anwendungsbeispiele.