Zwei Energy Harvester wurden jetzt von Forschern der Hahn-Schickhard-Gesellschaft konzipiert. Durch die Integration in Schuhen können diese Energy Harvester Energie produzieren und dabei Wearables antreiben. Der Impuls des Auftretens wird dabei ebenso genutzt wie die Schwungbewegungen der Beine.
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Laufschuh mit Swing Harvester (Foto: HSG-IMIT)
Kleine Geräte wie Fitnessarmbänder oder Pulsuhren, genannt Wearables, boomen schon seit längerer Zeit. Deutsche Forscher haben jetzt für diese Geräte eine optionale Stromquelle anstelle von Akkus oder Batterien konzipiert. Diese kleinen Geräte können in Laufschuhe integriert werden und erzeugen durch die Laufbewegung Energie. So können Wearables am Körper mit Strom versorgt werden. Ein Laufschuh passt optimal dazu, da es sich bei den Wearables oftmals um Mini-Fitnessgeräte handelt.
Von Forschern des Instituts für Mikro- und Informationstechnik an der Hahn-Schickhard-Gesellschaft (HSG-IMIT) konnten dabei sogar zwei Geräte für Schuhe konzipiert werden. Nämlich den Swing und den Shock Harvester. Beim Swing Harvester wird die Schwungbewegung des Beines beim Laufen bzw. Gehen genutzt, um Energie zu gewinnen, während der Shock Harvester den Auftrittimpuls der Ferse auf den Boden dazu verwendet. Beide Formen der Energiegewinnung können in Schuhsohlen integriert werden.
Klevis Ylli, projektverantwortlicher Mitarbeiter am HSG-IMIT, verrät, wie die beiden Entwicklungen konzipiert worden sind: „Im Rahmen öffentlicher Projekte mit klar definierten Zielapplikationen wurden beide Harvester entwickelt. Der Swing Harvester als Teil eines Schuhs für bewegungseingeschränkte Menschen, der sich selbstschließt sowie der Shock Harvester, um den Akku eines Indoor-Navigationssystemen zu laden bzw. dessen Lebenszeit zu verlängern. Der Schuh erkennt, wenn der Benutzer ihn anzieht, schnürt ihn eigenständig zu bzw. öffnet ihn bei Bedarf auch automatisch.
Die Entwicklungen basieren auf dem physikalischen Prinzip der Induktion. Schließlich wird durch Bewegungen zwischen Spulen und Magneten induzierte Spannung erzeugt, woraus elektrische Leistung entsteht, die für Elektronik verwendet werden kann. Die Forscher sind mit dem Leistungspotenzial der beiden Geräte sehr zufrieden. Bis zu siebenmal pro Sekunde ließen sich in Versuchen Daten über 10 m weit an ein Smartphone versenden.