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Karlsruher Institut für Technologie KITs: Körperliche Bewegungsenergie für elektronische Geräte ernten

Smartphones und –watches, Bewegungstracker und medizinische Helferlein: alle wollen geladen werden. Forscher des KITs haben Geräte entwickelt, um die bislang »vergeudete« kinetische Energie des Körpers für die elektronischen Gadgets nutzbar zu machen.

Energy-Harvesting-Fußprothese Bildquelle: © KIT/ Andreas Kell

Mit Systemen, die Körperenergie in Strom umwandeln, wie diese Fußprothese, wollen Forscher des KIT transportable Elektrogeräte wie Smatphones oder Herzschrittmacher betreiben.

Der Mediziner Christian Pylatiuk vom Institut für Angewandte Informatik (IAI) am KIT hat zwei Systeme entwickelt, die Bewegungsenergie des Körpers »ernten«, ohne, dass die Stromerzeugung zusätzlichen Kraftaufwand für die Nutzer bedeutet.

Energy-Harvesting Bildquelle: © KIT/KUNZBERG GmbH

Unter Ferse und Ballen des Läufers befinden sich mit Flüssigkeit gefüllte Kissen. Beim Auftreten und Abrollen wird Öl durch eine Schlauchverbindung dazwischen gepumpt und treibt über einen Kolben einen Generator an, der Strom erzeugt.

Ein unter dem Fußballen platziertes, flüssigkeitsgefülltes Kissen pumpt beim Auftreten Öl durch eine Schlauchverbindung hin und her, das wiederum einen Kolben bewegt, der einen Generator antreibt – ein Gezeitenkraftwerk im Miniaturformat. Derzeit ist die Konstruktion in einer sensorbestückten Fußprothese eingebaut, die die Bewegungen des Trägers aktiv unterstützt.

»Man könnte den Mechanismus aber genauso gut in einem Sportschuh unterbringen und einen Tempo-Trainer oder Leistungsdiagnostik damit betreiben«, sagt Pylatiuk.

Ein anderes System Pylatiuks nutzt einen ähnlichen Mechanismus wie Automatik-Uhren. In dem am Arm getragenen Gerät ist ein Induktionsmotor aktiv, in dem ein Exzenter einen Magneten in einer Spule vor und zurück bewegt. Bislang reicht die »geerntete« Leistung von 2,2 mW noch nicht aus, um Smartphones oder Hörgeräte aufladen zu können. Aber Pylatiuks arbeitet »gerade an einer leistungsfähigeren Version für den Consumer Bereich« und rechnet hier bis Ende des Jahres mit Ergebnissen.