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Bergische Uni Wuppertal: Grüne Energie für das Internet der Dinge

Bergische Uni : Grüne Energie für das Internet der Dinge

Das Internet der Dinge (englisch: Internet of Things, kurz IoT) gilt als Schlüsseltechnologie für zukunftsweisende Konzepte wie autonomes Fahren und Industrie 4.0. Die Bergische Uni bekommt nun Geld für die Forschung.

Eine emissionsfreie Energieversorgung für drahtlose Mobilgeräte zu entwickeln, die innerhalb des IoT miteinander kommunizieren – das ist das Ziel des neuen Projekts „FOXES“ (Fully Oxide-based Zero-Emission and Portable Energy Supply). An dem Forschungskonsortium beteiligt ist der Lehrstuhl für Elektronische Bauelemente an der Bergischen Universität. Die Wuppertaler Forscherinnen und Forscher unter Leitung von Prof. Dr. Thomas Riedl erhalten für ihr Vorhaben eine Förderung der Europäischen Union (Horizon 2020) in Höhe von rund 840.000 Euro.

Derzeit werden IoT-Geräte meist über Batterien mit Energie versorgt. Batterien haben jedoch bekanntermaßen eine beschränkte Lebensdauer – meist kürzer als das Gerät selbst – was die Umwelt erheblich belastet. „Mit FOXES verfolgen wir einen voll integrierten, ökologisch nachhaltigen Ansatz“, sagt der Koordinator von FOXES, Dr. Marco Deluca vom Materials Center Leoben Forschung GmbH in Österreich. „Unser Ziel ist es, einen sogenannten Power Cube mit einer Grundfläche von 2 x 2 Quadratzentimeter zu entwickeln, der eine hochleistungsfähige Solarzelle mit einem Mehrschichtenkondensator und einer Elektronik für das Energiemanagement kombiniert. Wir wollen dies erreichen, indem wir nur kostengünstige und umweltfreundliche Prozesse und Materialien nutzen, so dass der Power Cube nach Ablauf seines Lebenszyklus umweltverträglich entsorgt werden kann.“

„Unsere hocheffiziente und kostengünstige Solarzellentechnologie ermöglicht es, den Energiespeicher des Power Cube überall dort zu laden, wo auch nur kleine Mengen an Licht verfügbar sind – z.B. in Innenräumen“, erläutert Prof. Riedl, Leiter des Lehrstuhls für Elektronische Bauelemente an der Bergischen Uni und Direktor des Wuppertal Center for Smart Materials & Systems. „Aktuell enthalten unsere besten Solarzellen aber noch umweltschädliche Elemente wie Blei. Im Rahmen von FOXES gilt es, diese Elemente zu ersetzen, ohne die Leistungsfähigkeit der Solarzellen einzuschränken.“

Am Ende des Projekts wird der Power Cube ein Netz von kabellosen funk-/ferngesteuerten Luftqualität-Sensoren im Stadtgebiet von Barcelona versorgen. Barcelona wurde gewählt, weil sie eine der Städte Europas ist, die am stärksten unter NO2 und O3-Verschmutzung leidet. Neben dieser spezifischen Beispielapplikation kann der Power Cube auch eine Vielzahl anderer mobiler Plattformen versorgen – etwa im Transportsektor, im industriellen Umfeld, oder im Bereich der privaten und öffentlichen Sicherheit.

FOXES ist ein interdisziplinäres Projekt des Materials Center Leoben Forschung GmbH (AT), der Bergischen Universität Wuppertal (DE), der AMO GmbH (DE), des UNINOVA – Instituto de Desenvolvimiento de Novas Tecnologias (PT) und der Universität Barcelona (ES) und wird im Rahmen des Horizon 2020 FET Proactive Programmes mit insgesamt vier Millionen Euro gefördert. Der offizielle Projektstart wurde aufgrund der Covid 19-Pandemie auf Oktober 2020 verschoben.