Wie man Energie aus der Umgebung pflückt

Wir sind umgeben von Energie. Mit den richtigen „Erntewerkzeugen“ wie zum Beispiel Solarzellen oder Windgeneratoren können wir sie auch für unsere  Zwecke nutzen. Im Projekt SNAPS will ein Dresdner Ingenieursteam der Hochschule für Technik und Wirtschaft (HTWD) nun aus Bewegungen von Mensch, Tier und Maschine Strom gewinnen. Dafür kann schon der Ohrenwackler einer Kuh reichen.

Unabhängigkeit von Akkus und Stromanschlüssen – das versprechen sich Dresdner Forschende von einer neuen Generation an „Energieerntern“, an der sie im vom Bund geförderten Projekt „SNAPS“ derzeit arbeiten. Der Clou: Sie verwandeln die in der Umgebung vorhandene Energie, wie etwa mechanische Bewegungen, in nutzbaren Strom um. Diese „skalierbaren nachhaltigen autonomen Elektroenergieerzeugungssysteme“ („SNAPS“) sollen unter anderem für die Überwachung von Maschinen und Anlagen, beispielsweise Windkraftanlagen, eingesetzt werden. Auch Ortungschips in der Milchviehhaltung versorgen sie mit Energie. Ausgangspunkt ist die permanent kauende Kuh, die dazu noch mit Schwanz und Ohren wackelt. 

Lutz Göhler, Professor an der Fakultät Elektrotechnik und Direktor des Instituts für Angewandte Elektronik (IAE), geht genauer auf die Technologie ein: „Im Inneren wirken ein kleiner Generator und eine auf ihn abgestimmte Elektronik zusammen. Die Elektronik sorgt einerseits dafür, dass der Generator mit höchstmöglichem Wirkungsgrad betrieben wird, andererseits passt sie die vom Generator bereitgestellte Spannung an die Erfordernisse des angeschlossenen Verbrauchers an.“ 

Dabei wollen die Forschenden ihre Energieernter von Anfang an so konstruieren, dass sie leicht ausbaufähig sind. So sollen autonome Stromversorger von wenigen Zentimetern, aber auch mehreren Dezimetern Größe möglich werden. Außerdem punkten die Systeme nicht nur damit, dass sie weitgehend autark funktionieren, sondern auch nachhaltig sind. Sie verfügen über eine lange Lebensdauer, sind im Vergleich zu herkömmlichen Akkus oder Batterien deutlich ressourcenärmer in der Herstellung und die einzelnen Materialien sind kreislauffähig.

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HTW Dresden