Mit dünnen Streifen einer besonderen Kunststofffolie, die im Wind flattert, wollen Forscher des Indian Institute of Technology Bombay Sensoren und andere kleine IoT-Verbraucher künftig mit Strom versorgen. Auch soll die Lösung für Umweltsensoren in abgelegenen Gebieten brauchbar sein. In allen Fällen würde das den regelmäßigen Austausch von Batterien überflüssig machen.
Die Folie besteht aus einem piezoelektrischen Material, das vom Wind verformt wird. Darauf reagiert es mit der Erzeugung eines kleinen elektrischen Stroms. Das Prinzip ist von Gasheizkesseln und Gasherden bekannt, die mit Piezoelementen gezündet werden. Bei niedrigen Windgeschwindigkeiten kommt es zu schwachen, aperiodischen Bewegungen der Folie. Mit zunehmender Windgeschwindigkeit stellt sich ein Resonanzphänomen ein. Die Folie beginnt gleichmäßig zu schwingen.
Strom für 20 Leuchtdioden
„In dieser Situation beobachten wir periodische Schwingungen mit hoher Amplitude, die die Belastung des piezoelektrischen Materials und damit die elektrische Leistung drastisch erhöhen“, so die Entwickler. Wobei „drastisch erhöhen“ relativiert werden muss. Der erzeugte Strom reicht gerade einmal aus, um 20 Leuchtdioden zu betreiben. Das ist jedoch allemal genug für Sensoren.
In Kombination mit einem kleinen Akku könnten sie sogar kontinuierlich mit Energie versorgt werden. Den indischen Forschern ist es gelungen, die Leistung um zwei bis drei Größenordnungen zu steigern, verglichen mit ähnlichen Geräten, die in der Vergangenheit vorgestellt worden waren. Das bedeutet, sie liefern zehn bis 100 Mal mehr Strom.
Einfach und leicht skalierbar
„Was uns am meisten begeistert, ist die Einfachheit und Skalierbarkeit dieser Technik. Im Gegensatz zu herkömmlichen Turbinen haben diese Generatoren keine rotierenden Teile, benötigen nur minimale Wartung und lassen sich leicht in städtische und natürliche Umgebungen integrieren. Da weltweit nach intelligenteren, kleineren und saubereren Möglichkeiten zur Energieerzeugung gesucht wird, könnte dieses flatternde Energieerntegerät gerade den richtigen Wind in den Segeln haben“, heißt es abschließend.
