Hannover Messe

Energy Harvesting: Energieautarke Sensoren der Zukunft auf der Hannover Messe 2019

Fraunhofer FEP / 19.2.2019

Der Trend zu energieautarken Sensoren und immer kleineren mobilen Elektroniksystemen ist ungebrochen. Gebraucht werden selbige beispielsweise, um den Zustand von Motoren und Flugzeugen zu überwachen oder im Bereich medizinischer Implantate. In diesem Kontext stellt das Fraunhofer FEP vom 1. bis zum 5. April auf der Hannover Messe 2019 einen Energy Harvesting Demonstrator aus.

© Fraunhofer FEP

Energy Harvesting Demonstrator mit abgeschiedenen AlN-Schichten.

Wo Platz knapp ist und ein Austausch sich schwierig gestaltet, ist die Stromversorgung von Sensoren über Batterien oder Kabel meist zu umständlich. Die Energiezufuhr sollte am besten integriert erfolgen und langlebig sein. Eine Lösung bietet Energy Harvesting – die Energieerzeugung vor Ort zum Beispiel durch Solarzellen, thermoelektrische oder piezoelektrische Materialien.

Piezoelektrika können mechanische Vibrationen in elektrische Energie umwandeln, indem durch Einwirken einer mechanischen Kraft eine Ladungstrennung entsteht. Sie lassen sich überall dort einsetzen, wo es ein definiertes, wenn auch nicht unbedingt konstantes Vibrationsverhalten gibt – an Maschinen, an Flugzeugtriebwerken, in Motoren oder auch im menschlichen Körper, wo Blutdruck, Atmung oder Herzschlag für Impulse sorgen. Bisher kam für piezoelektrische Materialien überwiegend Blei-Zirkonat-Titanat (PZT) zum Einsatz. Eine Alternative ist Aluminiumnitrid (AlN), welches. im Vergleich zu PZT bleifrei, stabiler und biokompatibel ist. Ein weiterer Vorteil von AIN-Schichten: Sie lassen sich problemlos in gängige Fertigungsprozesse der Mikroelektronik integrieren.

Energy Harvesting Demonstrator FEP

Auf der Hannover Messe 2019 präsentiert das Fraunhofer FEP eine Energy-Harvesting-Lösung, die auf abgeschiedenen AIN-Schichten basiert. Der Demonstrator besteht aus einem elektromagnetischen Shaker-System zur Erzeugung von definierten mechanischen Schwingungen.

Fraunhofer-Verbund Light & Surfaces auf der Hannover Messe 2019

Weitere Informationen zur Hannover Messe Industrie 2019 und zu den, durch den Fraunhofer-Verbund Light & Surfaces ausgestellten Exponaten, erhalten Sie in regelmäßigen Abständen auf der Verbundhomepage unter »Presse & Events«.

Der Fraunhofer-Verbund Light & Surfaces bündelt die Kompetenzen von sechs Fraunhofer-Instituten. Die Institute vereinen aufeinander abgestimmte Kompetenzen in den Bereichen Laserfertigungsverfahren, Laser-Strahlquellen, Messtechnik, Medizin und Life Sciences, Optische Systeme und Optikfertigung, EUV-Technologie, Prozess- und Systemsimulation, Werkstofftechnik, Mikro- und Nanotechnologie, Dünnschicht- sowie Plasma- und Elektronenstrahltechnik.