Stromquelle Mensch

Aus Körperwärme kann Energie gewonnen werden

(Bild: Fraunhofer-Institut für Integrierte Schaltungen)

Es klingt wie Science Fiction, wird aber schon bald wirklich funktionieren: Handys, die ohne Akku auskommen, dafür aber durch die Wärme der Hand betrieben werden, Intensivpatienten, die mithilfe von Sensoren überwacht werden, die ohne Strom aus der Steckdose und damit ohne Kabelgewirr auskommen. Energie kommt allein aus der Wärme des menschlichen Körpers.

Forscher des Fraunhofer-Institutes in Erlangen haben eine Methode entwickelt, um die natürliche Körperwärme zur Energiegewinnung zu nutzen.

Thermoelektrische Generatoren
Grundlage für die Technik sind thermoelektrische Generatoren - kurz TEG genannt - aus Halbleiterelementen. Die TEGs gewinnen elektrische Energie allein aus der Temperaturdifferenz zwischen heißer und kalter Umgebung. Um ausreichend Strom erzeugen zu können, sind normalerweise Unterschiede von mehreren zehn Grad notwendig.

Die Unterschiede zwischen der Außentemperatur des Körpers und seiner Umgebung betragen aber nur wenige Grad. Laut Projektleiter Peter Spies, ist die Differenz zwischen Körpertemperatur und Umgebung aber nur ausreichend, um eine geringe Menge an Spannung zu erzeugen. Um ein elektrisches Gerät betreiben zu können, sind mindestens ein bis zwei Volt erforderlich. Mit Hilfe der TEGs können etwa 200 Millivolt gewonnen werden. Zu wenig also.

Neue Schaltungen entwickelt
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 die Wissenschaftler ganze elektronische Systeme bauen, die keine interne Batterie mehr benötigen, sondern allein durch Körperwärme ihre Energie gewinnen.

Dieses System wurde sogar noch weiter entwickelt:  Es existieren bereits Schaltungen, die bei 50 Millivolt „anschwingen“, wie es in der Fachsprache heißt. Peter Spies glaubt, dass durch weitere Verbesserungen der Schaltsysteme in Zukunft ein Temperaturunterschied von nur 0,5 Grad für die Stromerzeugung ausreichend sein wird.

Foto: Fraunhofer-Institut für Integrierte Schaltungen IIS