Innovationen

Wo durch Handauflegen Strom erzeugt wird

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Brigitte Caspary

Foto: AP

Peter Spies legt die Hand auf ein Plastikkästchen und erzeugt Strom. Dazu muss er weder mit den Armen rudern noch andere schweißtreibende Dinge tun. Die Berührung genügt. Eines Tages könnten so Batterien überflüssig werden. Beim "Zentrum für Intelligente Objekte" sind solche Dinge an der Tagesordnung.

Peter Spies hält ein Plastikkästchen von der Größe einer Zigarettenschachtel in der Hand und erzeugt Strom. Anstrengen muss er sich dazu nicht. Es genügt, dass er eine Kupferplatte auf der Rückseite der Schachtel berührt. „Allein durch den Temperaturunterschied zwischen Hand und Platte erzeugt der Spannungswandler jetzt Strom“, erklärt der Ingenieur am Fraunhofer Institut für Integrierte Schaltungen.

Schon ein Temperaturunterschied von zwei Grad Celsius reiche aus, um bis zu vier Milliwatt Strom zu erzeugen, erklärt Spies. In der Zukunft könnte dies Batterien überflüssig machen und eine schier unendliche und müllfreie Energiegewinnung ermöglichen, hofft er.

Um die Entwicklung und Verbesserung solcher Technologien für die Bereiche Logistik, Gesundheit und Sicherheit zu fördern, haben die Fraunhofer-Institute für Materialfluss und Logistik (IML) sowie für Integrierte Schaltungen (IIS) mit Partnern aus der Wirtschaft das Zentrum für Intelligente Objekte (ZIO) gegründet. Am Dienstag wurde es in Nürnberg eingeweiht. Auch der Freistaat Bayern unterstützt die Initiative mit neun Millionen Euro. Zu den Partnern aus der Industrie zählen Unternehmen wie Lufthansa, Siemens und Deutsche Post World Net.

Spies und sein Team aus Chemikern, Physikern und Ingenieuren haben drei Jahre gebraucht, um die Technik ihres Spannungswandlers so weit zu verfeinern, dass sie auch auf so minimale Temperaturunterschiede reagiert.

Schier unermessliches Einsatzspektrum

Das nächste Ziel sei nun, den im Moment noch recht klotzigen Spannungswandler so klein wie möglich werden zu lassen. Dann, so schwärmt Spies, sei das Einsatzspektrum schier unermesslich: „Brillen, Uhren, Hörgeräte, moderne Pulsmesser, also alles, was direkt am Körper getragen wird, könnte dazu verwendet werden, Energie zu erzeugen“, erklärt er. Erste Anfragen aus der Industrie lägen bereits vor. „Bis es soweit ist, kann es sich eigentlich nur noch um Monate handeln“, ist sich Spies sicher.

Möglicherweise könnte die Energiegewinnung aus Temperaturunterschieden dann auch in einer anderen Technologie eingesetzt werden, die nur eine Etage tiefer im ersten Stock des ZIO entwickelt wird. Dort stellt ZIO-Leiter Alexander Pflaum ein System zur Diebstahlsicherung von Lagercontainern vor, das bislang noch auf Batterien angewiesen und damit teuer ist. Doch auch in Lagerhallen gibt es Temperaturunterschiede.

Container passen aufeinander auf

Das System lässt elektronische Etiketten in der Größe von Scheckkarten auf mehreren Containern miteinander kommunizieren. Auf diese Weise prüfen sie in regelmäßigen Abständen, ob alle Boxen an ihrem Platz stehen. Wird eine entfernt, bemerken das die übrigen und senden schon wenige Sekunden später einen Alarm an den Computer. Vor diesem sitzt im Idealfall ein Mitarbeiter des Lagerhauses und entdeckt den Diebstahl. „Und wenn er Glück hat, kann er den Schlawiner möglicherweise noch erwischen“, sagt Pflaum.

Auch für dieses System gebe es bereits Anfragen aus der Industrie, auf die das ZIO große Hoffnungen setzt. Immerhin, so erklärt Pflaum, würden einer Studie zufolge in Europa jährlich Waren im Wert von zwölf Milliarden Euro verschwinden. Ein großer Teil davon werde zwar aus den Läden gestohlen, bis zu ein Drittel komme allerdings bereits vorher abhanden. Um die damit verbundenen Kosten zu verringern, wäre eine intelligente Diebstahlsicherung also durchaus willkommen.

Der Schwachpunkt der Technik sei allerdings das noch aufwendige Energiesystem. Batterien müssten regelmäßig ausgetauscht werden, und das sei teuer. Doch ein Stockwerk höher gibt es im ZIO ja schon eine potenzielle Lösung.