Mobil telefonieren, ohne Akku, nur durch die Wärme der Hand? Das ist noch Zukunftsmusik. Doch mit neuen Schaltungen kann schon heute Körperwärme „verstromt“ werden. Forscher von drei Fraunhofer-Instituten (IIS, IPM und IFAM) haben dazu eine Methode auf der Grundlage thermoelektrischer Generatoren (TEG) aus Halbleiterelementen entwickelt. Die TEGs gewinnen elektrische Energie allein aus der Temperaturdifferenz zwischen heißer und kalter Umgebung. Normalerweise sind Unterschiede von mehreren zehn Grad notwendig, um ausreichend Strom zu erzeugen. Die Unterschiede zwischen der Außentemperatur des Körpers und seiner Umgebung betragen aber nur wenige Grad. „Mit solchen Differenzen lassen sich nur geringe Spannungen erzeugen“, erklärt Peter Spies, Teilprojektleiter am IIS. Etwa 200 mV liefert ein gewöhnlicher TEG. Für die Versorgung von elektronischen Geräten sind jedoch mindestens 1 bis 2 V erforderlich. Für dieses Problem haben die Ingenieure eine Lösung parat: „Wir haben Schaltungen entwickelt, die mit 200 mV auskommen, indem wir verschiedene Bauteile ganz neu kombiniert haben“, sagt Spies.
TEGs für Sensoren
Es existieren sogar bereits Schaltungen, die bei 50 mV anschwingen. Spies glaubt, dass durch weitere Verbesserungen der Schaltsysteme in Zukunft ein Temperaturunterschied von nur 0,5 K für die Stromerzeugung ausreichend sein wird. Die Forscher haben eine Reihe von Anwendungsmöglichkeiten im Visier: „Die Stromerzeugung aus Wärme lässt sich überall dort nutzen, wo eine Temperaturdifferenz auftritt“, sagt Spies. „Sei es am Körper, an Heizungen zur Kalkulation der Heizkosten, zur Überwachung der Kühlkette beim Transport gekühlter Güter oder in Klimaanlagen.“ ToR
Uns interessiert Ihre Meinung!
FORSCHUNG
