Stromerzeugung

Energie mit jedem Schritt

Bisher sind Wearables wie Fitnessarmbänder und Smartwatches bei der Stromversorgung auf Batterien angewiesen. Bald könnten solche Geräte aber mit Bewegungsenergie betrieben werden. Eine Technologie versorgt die Geräte mit Strom, der mit speziellen Schuhen erzeugt wird.

Ökologische Fußabdruck© Mopic / Fotolia.com

Villingen-Schwenningen (red) - Gerade auf dem Fitness-Markt sind Wearables bereits etabliert. Es handelt sich um kleine, direkt am Körper getragene Geräte wie z.B. Armbänder, welche die Schrittfrequenz oder auch den Puls messen können. Damit die Geräte zukünftig ohne Batteriewechsel bzw. ohne Aufladen eines Akkus auskommen, könnten sogenannte "Energy Harvester" die benötigte Energie direkt aus der menschlichen Bewegung "ernten" und für den Betrieb verwenden. Der "Shock Harvester" nutzt den Impuls beim Auftreten der Ferse, während der "Swing Harvester" die Schwungbewegung des Beines beim Gehen verwendet, um Energie zu erzeugen. Beide Geräte können in die Schuhsohle integriert werden und sollen die Elektronik mit Energie versorgen.

Selbstschnürender Schuh und Mini-Kraftwerk

Der "Shock Harvester" sei entwickelt worden, um die Batterie eines Indoor-Navigationssystems zu laden und deren Lebenszeit zu erhöhen; der "Swing Harvester" als Teil eines sich selbst schließenden Schuhs für bewegungseingeschränkte Menschen, erklärt Klevis Ylli, projektverantwortlicher Mitarbeiter am Institut für Mikro- und Informationstechnik der Hahn-Schickard-Gesellschaft. Bei letzterem solle der Schuh erkennen können, wann der Benutzer ihn anzieht und sich selbstständig schnüren bzw. sich bei Bedarf automatisch öffnen. Der große Vorteil der "Harvester" soll neben der einfachen Benutzung die Umweltfreundlichkeit sein, da keine Batterien mehr verwendet werden müssen.

Magneten und Spulen erzeugen Energie

Die Technik, die hinter beiden Applikationen steckt, ist das physikalische Prinzip der Induktion: Elektrische Leistung wird erzeugt, indem die Bewegung zwischen Magneten und Spulen genutzt wird. Die Bewegung des Magnetfeldes an einer Spule vorbei erzeugt an dieser Stelle eine induzierte Spannung, welche dann für die Elektronik verwendet werden kann. Auch die Leistungsfähigkeit dieser beiden Geräte ist beachtlich: Bis zu siebenmal pro Sekunde konnten die Daten über eine Distanz von zehn Metern an ein Smartphone gesendet werden. An der verbesserten Nutzung der erzeugten Energie wird noch gearbeitet.