Für den Stromfluss unterwegs
Telefonieren mit der Kraft der Sonne

Laptops, Handys, PDAs und MP3-Player werden immer leistungsfähiger, sie haben mehr Funktionen und speichern große Datenmengen. Das alles treibt allerdings den Stromverbrauch in die Höhe – schwache Akkus sind die Achillesferse der modernen Mobil-Geräte. Industrie und Forscher wollen dieses Manko nun mit aller Macht aus der Welt schaffen und denken in jede Richtung.

HANNOVER. Von der Brennstoffzelle über eine Solarversorgung bis hin zum Nutzbarmachen vorhandener Energie aus der Umgebung werden die Alternativen ausgelotet. Zehn Fraunhofer-Institute unter der Führung des Freiburger Instituts für Solare Energiesysteme ISE tüfteln an neuen Technologien, die sie ab heute auf der Hannover-Messe in Halle 2 am Stand „Perspektiven für Zukunftsmärkte“ vorstellen.

Das ISE stellt auf dem Stand beispielsweise ein Handy mit hocheffizienten Solarzellen vor. Es ermöglicht – Sonnenlicht vorausgesetzt – Standby-Zeiten ohne Limit, das Handy kann also stets angeschaltet bleiben. „Besonders interessant sind auch Mikro-Brennstoffzellen als Ergänzung zu Akkus oder Batterien von mobilen Kommunikationsgeräten wie Handys, Laptops und PDAs“, sagt Ulf Groos vom ISE. An seinem Institut wurden gleich mehrere anwendungsreife Verfahren entwickelt, mit denen unterwegs Wasserstoff für die Brennstoffzelle gewonnen werden kann.

In Hannover zeigen die Forscher ein miniaturisiertes Elektrolysesystem, das aus einem Metallpulver hochreinen Wasserstoff herauslöst. Der Prototyp benötigt zwölf Minuten, um Wasserstoff in einer Menge zu produzieren, mit der eine Brennstoffzelle einen Camcorder für zwei Stunden mit Energie versorgt.

Eine weitere Technik der Fraunhofer-Forscher setzt auf Mikroreformer. „Hier wird aus Kohlenwasserstoffen wie Ethanol, Diesel oder Flüssiggas Wasserstoff erzeugt“, sagt Groos. Allerdings: Der Prototyp entspricht der Größe von zwei Schuhkartons, weswegen hier eher an einen Einsatz in der Verkehrs- und Umweltmesstechnik gedacht wird.

Bei einem anderen Verfahren verwenden die Forscher flüssiges Methanol, das in Direktmethanol-Brennstoffzellen (DMFC) unmittelbar verstromt wird. „Methanol hat den Vorteil, dass es als Flüssigkeit leichter und sicherer zu speichern, umzufüllen und zu transportieren ist als flüchtiger Wasserstoff. So lassen sich unterwegs einfach Kartuschen, die Druckerpatronen ähneln, mitführen“, erklärt Groos.

Inzwischen arbeiten auch fast alle Hersteller von mobilen Geräten an der Brennstoffzellentechnik. Unter anderem Samsung, Sanyo, Motorola, Hitachi, Toshiba oder NEC hoffen auf die Kraft des Wasserstoffs. Toshiba etwa setzt dabei auf die Direktmethanol-Brennstoffzelle (DMFC), wodurch die Betriebsdauer für ein Notebook auf mindestens zehn Stunden steigen soll. Wahrscheinlich wird die Technik aber zuerst in Methanol betankten MP3-Playern zum Einsatz kommen. Erste Prototypen, die kaum größer und schwerer als übliche Geräte sind, erlauben 60 Stunden Dauerbeschallung. Bereits im kommenden Jahr sollen sie auf den Markt kommen.

NEC hingegen wird zuerst Notebooks mit Brennstoffzellen bestücken. „Die Zellen werden nicht größer als ein Akkuriegel sein und für eine Betriebsdauer von 20 Stunden sorgen“, sagt Marketing Manager Ralf Wolf. „In einem nächsten Schritt sollen dann nach und nach alle mobilen Endgeräte vom Handy bis zum PDA mit dieser Technik bestückt werden.“ NEC-Entwickler planen gar ein Brennstoffzellenhandy aus Plexiglas, das dem Nutzer Einblicke in die brodelnde Energiegewinnung gewährt. „Das wird ein Lifestyleprodukt so wie es Klapphandys auch ursprünglich waren“, sagt Wolf.

Wenn es um kleinere Energiemengen geht, gibt es noch eine andere Methode der autonomen Stromerzeugung, die die Firma EnOcean auf der Hannover-Messe präsentiert: Energy Harvesting. Dabei wird buchstäblich aus der Umgebung Energie geerntet, sei es nun Licht, Wärme oder Bewegung. Auf diese Weise macht EnOcean aus einem handelsüblichen Fenstergriff einen batterielosen Sensor. Er meldet der Haustechnik, ob das Fenster gekippt oder ganz geöffnet ist. „Die Innovation besteht darin, dass der Fenstergriff zugleich Sensor und Energiewandler ist. Die Bewegung des Griffes erzeugt die Energie für die Elektronik, welche die Position des Fenstergriffes erfasst und diese Information über ein Funksignal aussendet“, sagt Vertriebsleiter Andreas Schneider. „Hauptproblem bei bestehenden Fensterkontaktlösungen ist der immense Verkabelungsaufwand oder aber die Notwendigkeit, bei batteriebetriebenen Funklösungen regelmäßig die Batterien zu überprüfen und gegebenenfalls auszutauschen“, so Schneider.

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