Energy Harvesting im Ambient Assisted Living Sector

Abstract:
Sensoren bilden die Basis eines intelligenten Gebäudes. Durch die Ermittlung des Umgebungszustandes liefern sie entscheidende Informationen, die komplexe Funktionen wie bedarfsgerechte Energieversorgung, Homemonitoring oder Selbst lernenden Alarm ermöglichen. Dabei hängt die ermöglichte Funktionalität wesentlich von der Zahl der eingesetzten Sensoren ab. Ein intelligentes Gebäude wird also in bisher unbekanntem Maße Sensoren einsetzen. Das bedeutet in vielen Fällen auch eine nachträgliche Installation einer Vielzahl von Sensoren in eine bestehende Architektur. Die Ansprüche an eine einfache und kostengünstige Installation der Sensoren sind dadurch ebenso hoch wie an die Zuverlässigkeit. Der Betrieb der Sensoren muss im Hinblick auf Wartungskosten und Nutzerkomfort zudem optimalerweise wartungsfrei sein. Diese Anforderungen sind insbesondere eine Frage der Energieversorgung Mit den bestehenden Konzepten wie Batterien und Kabeln sind eben diese nicht umsetzbar. In diesem Beitrag wird ein hochinnovatives und äußerst Erfolg versprechendes Konzept zur Lösung der genannten Probleme vorgestellt: "Micro Energy Harvesting'' (MEH), die Gewinnung der notwendigen Energie der Sensorknoten aus der lokalen Umgebung. Beispiel hierfür ist die Nutzung von Licht-, Wärme- oder Vibrations-Energie. Während die Wandlung von Lichtenergie mit Hilfe von Solarzellen bereits gut erforscht und in ersten AAL Systemen eingesetzt wird, sind alternative Generatoren zur Nutzung weiterer Energiequellen notwendig, aber weitgehend unerforscht. Die Autoren stellen mögliche Energiequellen, Wandler und deren Anwendungspotenzial im AAL-Bereich vor.