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Energy Harvesting

Wissenschaftler bauen energieerntendes Flugzeug

12. Dezember 2014, 14:14 Uhr | Hagen Lang

Flugzeuge, Raumfahrtzeuge und andere Flugkörper sollen die Energie für ihre Steuer- und Kontrollsysteme eines Tages selbst aus ihren Vibrationen erzeugen.

Forscher der Universität Leeds untersuchen in einem Projekt mit British Aerospace (BAE) Systems, wie sich Energy-Harvesting in Luftfahrtzeugen maximieren lässt. Die starken Vibrationen eines Flugzeuges könnten eine Quelle werden, aus der die energiehungrige Elektronik gespeist wird.

Das mit 1 Million Pfund ausgestattete Projekt der BAE Systems sucht sowohl nach Möglichkeiten, den Energieverbrauch von Flugkörpern zu minimieren, als auch die Möglichkeiten des Energy-Harvesting zu maximieren. Insbesondere bei längeren Aufenthalten im Raum, bei denen es keine Möglichkeit zum nachtanken von Brennstoff gibt, brächte Energy-Harvesting auch kleinster Energiemengen erhebliche Vorteile.

Professor Jianqiao Ye von der Fakultät für Ingenieurwesen der Universität Lancaster erklärt: »Unsere Aufgabe ist es nach Energieeinsparungsmöglichkeiten zu suchen und das Überwachungssystem energetisch zu unterstützen. Die unabdingbare regelmäßige Kommunikation zwischen Fluggerät und Bodenstation bedarf Energie, um beträchtliche Datenmengen zur Erde zu schicken und Anweisungen vom Kommunikaitonszentrum zu empfangen.«

Die Forscher der Universität Lancaster untersuchen speziell, wie sich die mechanische Energie, die durch Vibrationen des Flugkörpers erzeugt wird, übertragen, speichern und wiederverwenden lässt, um das Kommunikationssystem zu betreiben. Aus speziell geformten Materialien hergestellte Sensoren werden an der Oberfläche der Flügel angebracht, über die Vibrationen aufgenommen und gesammelt, um sie in Elektrizität umzuwandeln.

Die Wissenschaftler analysieren die Struktur von Fluggeräten, mögliche Platzierungen und Geometrien der Sensoren sowie Anfallsorte von Vibrationsenergie, um die maximale Energiemenge zu berechnen, die sich aus Vibrationen ernten lässt. Zudem suchen sie nach Optionen zur Gewichtsreduktion von Sensoren sowie der drahtlosen Datenübertragung. Das vom Enginerring and Physical Sciences Research Council finanzierte Projekt beinhaltet eine dreijährige Kollaboration der Exeter Universität und der UCLAN in Preston mit BAE Systems, dem Defence Science and Technology Laboratory (DSTL), Westland Helicopters, dem Knowledge Transfer Network und weiteren Partnern.