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Integrated Energy

Die Fraunhofer-Forschung entwickelt energieeffiziente Sensornetze

Einzeln verbrauchen sie kaum Strom, in der Masse aber schon: Sensoren in der Industrie 4.0. Zehn Fraunhofer-Institute arbeiten darum gemeinsam an neuen, energieeffizienten Hardware-Komponenten.

18.04.2018
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Die Fraunhofer-Forschung entwickelt energieeffiziente Sensornetze (Foto: Fraunhofer Mikroelektronik)

Das Projekt heißt ZePoWel (Towards Zero Power Electronics), denn auf längere Sicht wird eine komplett energieautarke Sensorik angestrebt. Das Konsortium verfolgt dabei zwei Wege : Zum einen sollen die Messfühler selbst weniger Strom verbrauchen, zum anderen soll die Datenkommunikation sparsamer vonstattengehen. So entwickeln die Fraunhofer-Forscher zum Beispiel einen Wakeup-Receiver, der einen Sensorknoten erst dann aus dem Standby „weckt“ und zum Sender werden lässt, wenn ein bestimmter Schwellwert überschritten wird oder ein Kommando von außen eintrifft. Die geplante Energieeffizienzsteigerung im Vergleich zu bestehenden Funklösungen beziffern die ZePoWel-Ingenieure mit dem Faktor 1000. Zum Programm gehört außerdem ein System der Messverstärkung, das genauere Daten bei weniger Energieaufwand verspricht.

Damit die Sensortechnologie ganz ohne Stromzufuhr auskommt, hat sich ZePoWel einen Breitband-Harvester vorgenommen, der auf 5 × 5 mm² Energie aus der Umgebung „erntet“ und in einer neu entwickelten Dünnschichtbatterie speichert. Akku, Harvester und Energiewandler bilden dabei ein einziges, kompaktes System. Insgesamt verfolgt die Fraunhofer-Verbundforschung einen modularen Ansatz, der Industrielösungen für eine Vielzahl von Anwendungen ergeben soll.

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