Energy Harvesting

Kleinere elektronische Geräte können autark betrieben werden, indem sie Energie aus der Umgebung in elektrische Energie umwandeln. Das wird auch als Energy Harvesting bezeichnet (dt.: Energie ernten).

Die Technologie ist bei Endverbrauchen zunehmend gefragt. Daher lohnt es sich in vielen Fällen, Optionen zur Umsetzung für eigene Produkte zu prüfen und damit einen neuen Markt anzusprechen.

Wie funktioniert Energy Harvesting?

Energy Harvesting kann auf verschiedenen Wegen umgesetzt werden. Alle Methoden machen sich vorhandene Energie aus der Umgebung, z. B. aus Bewegung, Druck oder Sonneneinstrahlung, zunutze und wandeln diese in elektrische Energie. Die Wahl der Technologie ist daher abhängig vom jeweiligen Produkt, sowie dessen Funktion und Einsatzort.

Umwandlung von Energie aus der Umwelt

Energie aus Licht

Solarzellen wandeln Lichtenergie in elektrische Energie um.

Beispiele aus der Praxis:

  • Aufladen von Fernbedienungen
  • Agrartechnik (Luft- und Bodenfeuchte, Temperatursensoren)

Energie aus Temperatur­unterschieden

Thermoelektrische Generatoren gewinnen elektrische Energie aus Temperaturunterschieden (Seebeck Effekt).

Beispiele aus der Praxis:

  • Versorgungs- und Heizungstechnik (Heizkörper-Vorlauf hat 40°C, Raumtemperatur 21°C)
  • Wärmetauscher
  • Pumpen

Umwandlung von mechanisch erzeugter Energie

Energie aus Bewegung

Auf das Gerät einwirkende kinetische Energie wird in elektrische Energie gewandelt.

Beispiele aus der Praxis:

  • Wearables wie Uhren, die sich bei Bewegung laden
  • Schrittzähler
  • Sensoren in der Industrie
  • Reifendrucksensoren

Energie aus mechanischem Druck

Durch die Verformung von Festkörpern entsteht eine elektrische Spannung (piezoelektrischer Effekt).

Beispiele aus der Praxis:

  • Böden
  • Fußmatten
  • Schuhe

Vorteile des Energy Harvesting

Geräte, die mit Energy Harvesting Technologien ausgestattet sind, können autark betrieben werden, d. h. sie nutzen Energie aus der Umgebung und sind weder auf eine Netzbindung noch auf Batterien angewiesen.

+ Keine Batterien werden benötigt

  • Kein Aufwand durch regelmäßiges Batteriewechseln
  • Umweltbelastung durch entsorgte Batterien entfällt
  • Option zur Verlängerung der Batterielebensdauer

+ Keine Netzbindung

  • Autarke Versorgung
  • Flexibilität in der Geräteplatzierung
  • Für den Gerätebetrieb fallen keine Stromkosten an

 

WIR SETZEN ENERGY HARVESTING FÜR IHR PRODUKT UM

Häufig ist es sinnvoll, vorhandene Produkte mit Energy Harvesting auszurüsten und damit das Produktportfolio zu erweitern oder an Marktgegebenheiten anzupassen. Die Art der Energiegewinnung und die konkrete Umsetzung sind individuell vom jeweiligen Produkt, dessen vorgesehener Anwendung sowie dessen Umgebung abhängig.

Unsere Abteilung für Elektronikentwicklung unterstützt unsere Kunden bei der Vorbereitung und Umsetzung von Energy Harvesting wie folgt:

  • Optimierung des Energiebedarfs bestehender Produkte und Ergänzung durch eine oder mehrere Methoden des Energy Harvesting
  • Beratung zur Energieversorgung von Geräten
  • Machbarkeitsstudien
  • Prototypenfertigung und -testing
  • F & E Projekte

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