Strom aus Körperwärme

Grundlage für diesen Mechanismus sind thermoelektrische Generatoren, kurz TEG, aus Halbleiterelementen. Die TEGs gewinnen elektrische Energie allein aus dem Unterschied der Temperatur zwischen heißer und kalter Umgebung. Normalerweise müssen die mehrere zehn Grad betragen, um ausreichend Strom zu erzeugen.

Die Unterschiede zwischen der Außentemperatur des Körpers und seiner Umgebung betragen aber nur wenige Grad. "Mit solchen Differenzen lassen sich nur geringe Spannungen erzeugen", erklärt Peter Spies, Teilprojektleiter am Fraunhofer-Institut für Integrierte Schaltungen IIS. Etwa 200 Millivolt liefert ein gewöhnlicher TEG. Für die Versorgung von elektronischen Geräten sind jedoch mindestens ein bis zwei Volt erforderlich.

Für dieses Problem haben die Ingenieure eine Lösung parat: "Wir haben Schaltungen entwickelt, die mit 200 Millivolt auskommen, indem wir verschiedene Bauteile ganz neu kombiniert haben", sagt Spies. "So konnten wir ganze elektronische Systeme bauen, die keine interne Batterie benötigen, sondern allein durch Körperwärme ihre Energie gewinnen." Dieses System verbessern die Wissenschaftler weiter: Es existieren bereits Schaltungen, die bei 50 Millivolt "anschwingen“. Peter Spies glaubt, dass durch weitere Verbesserungen der Schaltsysteme in Zukunft ein Temperaturunterschied von nur 0,5 Grad für die Stromerzeugung ausreichend sein wird.

Die Forscher haben eine Reihe von Anwendungsmöglichkeiten im Visier: "Die Stromerzeugung aus Wärme lässt sich überall dort nutzen, wo eine Temperaturdifferenz auftritt", sagt Spies. "Sei es am Körper, an Heizungen zur Kalkulation der Heizkosten, zur Überwachung der Kühlkette beim Transport gekühlter Güter oder in Klimaanlagen."

COMPAMED.de; Quelle: Fraunhofer-Gesellschaft