Energiegewinnung (Energy Harvesting)

Das Micro Energy Harvesting ist eine relativ junge Disziplin im Bereich der mobilen Stromversorgung von Kleingeräten sowie bei netzfernen Anwendungen. Insbesondere thermo elektrische und piezoelektrische Energiewandlungsverfahren kommen hier zum Einsatz. Bei der thermoelektrischen Energiewandlung wird ein Temperaturgradient in elektrische Energie umgesetzt. Die piezoelektrische Energiewandlung beruht auf der Erzeugung elektrischer Spannungen durch Druck oder Vibrationen. Von der Fraunhofer-Allianz Energie konzipierte Systeme können beispielsweise bei der Funktionsüberwachung in bewegten oder abgelegenen Anlagen Energie für die Funkübermittlung von Sensorsignalen liefern.

Kompetenzen der Fraunhofer-Allianz Energie im Bereich Energiegewinnung

Thermoelektrische Wandler

Im Bereich des Energy Harvesting geht es um die Nutzung von Energie aus der Umgebung, mit der sich kleine elektronische Verbraucher versorgen lassen. In diesem Kontext entwickeln Institute der Fraunhofer-Gesellschaft effiziente thermoelektrische Energiewandler für unterschiedliche Temperaturbereiche, Technologien zur Integration der Thermoelektrika in Module höherer Leistung, AC-DC Wandler für thermo- oder elektrodynamische Generatoren sowie elektrisch funktionelle Strukturkeramiken, die als Heizleiter fungieren.

Projekte aus dem Kompetenzbereich

 

INFERNO

Verwertung von Industrieabwärme durch den Einsatz von Thermophotovoltaik und Thermoelektrik: Eine neuartige Hybridtechnologie zur Stromerzeugung

 

TE-VorClust

Thermoelektrik: Alter Effekt mit großem Zukunftspotential.

Piezoelektrische Wandler

Im Bereich des Energy Harvesting werden neben thermoelektrischen auch piezoelektrische Energiewandler eingesetzt, um mit Energie aus der Umgebung kleine elektrische Verbraucher zu versorgen. Dabei wird mechanische in elektrische Energie umgewandelt, beispielsweise mittels AC-DC-Wandlern für Piezo-Generatoren. In zahlreichen Projekten wurden im Rahmen der Fraunhofer-Forschung entsprechende Technologien umgesetzt, beispielweise in einem digitalen Schreib- und Lernstift mit energieautarken Sensoren oder bewegungssensitiven Kleidungsstücken, die ihren Einsatz im Gesundheitssektor finden.

Projekte aus dem Kompetenzbereich

 

TexPie

Strukturierte, bleifreie piezokeramische Werkstoffe, hergestellt mittels additiver Fertigung, für Hochleistungs-Ultraschallwandler

 

PIEZOdevICE

Entwicklung von Strategien , die den energetischen Mehraufwand zum Abtauen minimieren und so den COP-Wert (Coefficient of Performance) der Wärmepumpe steigern.