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Wenn eine Erdbeere Strom liefert

Fraunhofer gründet in Erlangen ein Leistungszentrum für Elektroniksysteme - 16.06.2015 17:57 Uhr

Hier versorgt eine „Erdbeerbatterie“ einen Funkempfänger. © Foto: LZE/Kurt Fuchs


Ein Windkraftrad darf im Winter nicht einfrieren. Die Eisschollen könnten herabfallen und jemanden treffen. Deshalb sind die Flügel beheizt; trotzdem müssen sie sich im Wind ausrichten und beweglich sein. Bislang führen dafür Kabel an den Rotorblättern entlang. Thomas Heckel will die Heizungsenergie künftig per Funk übertragen. „Eine Induktionsspule sendet Wechselstrom aus, den eine zweite Spule empfängt“, erklärt der Mechatroniker. Das funktioniert wie beim Aufladen einer elektrischen Zahnbüste – aber mit der 10 000-fachen Leistung. Außerdem kann die Spule nicht nur Energie übertragen, sondern auch Informationen. Das Steuern eines Industrieroboters klappt damit kabellos und auch das Programmieren eines implantierten Hörgeräts oder Herzschrittmachers. „Das neue System ist am Anfang teurer als ein Kabel, aber es ist robuster, flexibler und wartungsärmer“, sagt er.

Die kontaktlose Energie- und Datenübertragung ist eines von vier Pilotprojekten am neuen Leistungszentrum für Elektroniksysteme in Erlangen. Es ist eine gemeinsame Initiative der Fraunhofer-Institute für Integrierte Schaltungen IIS und für Integrierte Systeme und Bauelementetechnologie IISB, der Universität Erlangen-Nürnberg, Siemens und weiteren Partnern aus der Industrie. Gestern unterzeichneten alle Beteiligten einen Kooperationsvertrag im bayerischen Wirtschaftsministerium in München. „Wir stärken mit dem Zentrum die Metropolregion Nürnberg“, sagte Wirtschaftsministerin Ilse Aigner (CSU). „Dafür stellen wir in den kommenden zwei Jahren fünf Millionen Euro bereit.“ Weitere fünf Millionen Euro kommen von Wirtschaftspartnern und 4,8 Millionen Euro aus Fraunhofer-Mitteln. „In fast allem steckt heutzutage ein Elektroniksystem und ich möchte, dass diese in Bayern entwickelt und produziert werden“, erklärte Aigner weiter.

Rund 15 Millionen Euro für die Forschung

Der Vertrag soll die Zusammenarbeit langfristig festigen und womöglich eines Tages noch mehr Geld, dann vom Bund, bringen. Fraunhofer geht davon aus, dass das Bundesministerium für Bildung und Forschung 2016 einen Wettbewerb für eine Art Nationale Leistungszentren ausschreibt. „Wenn das kommt, wollen wir vorbereitet sein und dafür sorgen, dass Franken einen Vorsprung hat“, sagt Christian Forster, der am IIS die Abteilung Geschäftsfeldentwicklung und Innovation leitet. „Das ist uns so viel wert, dass wir bis dahin unser eigenes Geld in die Hand nehmen.“ Zwei Jahre wird die Pilotphase dauern. Die Zusammenarbeit soll sich auch in Lehraufträgen an der Universität zeigen und durch Master- und Doktorarbeiten. „Die FAU weiß, wie wichtig solche strategischen Partnerschaften für unsere Studenten und Wissenschaftler sind“, sagte Uni-Präsident Joachim Hornegger.

Für IIS-Chef Albert Heuberger baut das neue Zentrum eine Brücke „von der akademischen Grundlagenforschung über die anwenderorientierte Wissenschaft bei Fraunhofer bis zur Produktreife in der Industrie“. Es geht um das Ausreizen von Grenzen: „Systeme, die fast keinen Strom brauchen oder auf engstem Raum sehr hohe Leistung liefern.“ Einer der Funkempfänger kommt zehn Jahre mit einer kleinen Knopfzelle aus und zu Demonstrationszwecken reicht ihm sogar der Strom aus der Säure einer Erdbeere. Praktisch ist das für Transportcontainer und Kisten in großen Lagerhallen, die ihren Standort nur senden, wenn sie geortet werden, sonst aber vor sich hin schlummern.

Auch an einem Fitnessshirt arbeiten die Wissenschaftler, das Puls und Atmung des Sportlers misst und die Daten auf den Computer des Trainers schicken kann. Strom aus Sonnenenergie wollen die Forscher  künftig in organischen Flüssigkeiten speichern, so dass er auch im Winter zur Verfügung steht. 

Christina Merkel

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