Neue Energiequelle
Strom aus Körperwärme

Geräte überwachen Herzfrequenz, Blutdruck, Körpertemperatur, Puls oder Atemfrequenz: Für gewöhnlich herrscht auf der Intensivstationein großes Kabelgewirr. In Zukunft könnte man auf die Kabel verzichten, weil die medizinischen Sensoren ohne Strom aus der Steckdose auskommen. Die Energie kommt allein aus der Wärme des menschlichen Körpers.

hsn DÜSSELDORF. Die gewonnenen Daten senden sie dann per Funk an eine zentrale Überwachungsstation. Entwickelt wurde die Technik in einer Forschungskooperation verschiedener Fraunhofer-Institute. Grundlage sind sogenannte thermoelektrische Generatoren, die aus Halbleiterelementen bestehen. Sie gewinnen elektrische Energie aus der Temperaturdifferenz zwischen heißer und kalter Umgebung.

Normalerweise sind Unterschiede von mehr als zehn Grad notwendig, um ausreichend Strom zu erzeugen. Der Unterschied zwischen der Außentemperatur des Körpers und seiner Umgebung beträgt aber nur wenige Grad. „Mit solchen Differenzen lassen sich bislang nur geringe Spannungen erzeugen“, sagt Peter Spies, Projektleiter am Fraunhofer-Institut für Integrierte Schaltungen (IIS) in Erlangen am IIS.

Ein gewöhnlicher thermoelektrische Generator liefert gerade einmal etwa 0,2 Volt. Das ist zu wenig für die Versorgung der Sensoren, die mindestens ein bis zwei Volt benötigen. Um mit weniger auszukommen, haben die Ingenieure die Bauteile ganz neu kombiniert. Mit Erfolg: Die neuen Schaltungen können nun mit nur 0,05 Volt betrieben werden.

Durch weitere Verbesserungen wollen die Forscher erreichen, dass künftig bereits ein Temperaturunterschied von nur 0,5 Grad für die Stromversorgung ausreicht. Neben der Medizin könnte die Technik überall dort eingesetzt werden, wo eine Temperaturdifferenz auftritt – zur Verbrauchsmessung an Heizungen, zur Überwachung der Kühlkette beim Gütertransport oder in Klimaanlagen.

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