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Körperenergie als Stromquelle

Damit wollen Forscher Geräte vom Smartphone bis zur Insulinpumpe für Diabetiker versorgen

Smartphone, MP3-Player, Sportelektronik wie Pulsmesser oder Tracker, medizinische Gerte wie Blutdruckmesser, Herzschrittmacher oder Insulinpumpe: Eine wachsende Zahl elektronischer Begleiter erleichtert unser Alltagsleben. Doch so ntzlich die smarten Helfer auch sein mgen, ihr steter Hunger nach Strom ist ein Problem. Die Lsung: Stromversorgung mittels krpereigener Bewegungsenergie. Daran arbeiten Forscherinnen und Forscher am Karlsruher Institut fr Technologie (KIT).

"Will man Bewegungsenergie des Krpers ernten, besteht die Herausforderung darin, dass die Stromerzeugung vom Nutzer keinen zustzlichen Kraftaufwand fordert", sagt Christian Pylatiuk vom Institut fr Angewandte Informatik (IAI). Mit seinem Team hat der Mediziner zwei Systeme entwickelt, die diesem Anspruch gengen. Eine Konstruktion fr die untere Extremitt nutzt das Krpergewicht beim Gehen. Unter Ferse und Ballen des Lufers ist dabei je ein kleines mit Flssigkeit geflltes Kissen angebracht. Beim Auftreten und Abrollen wird l durch eine Schlauchverbindung dazwischen hin und her gepumpt und treibt - hnlich einem Gezeitenkraftwerk im Miniaturformat - einen Kolben, der wiederum einen Generator antreibt. Das Minielektrizittswerk hat Pylatiuk derzeit in einer mit Sensoren versehenen Fuprothese eingebaut, die Bewegungen des Trgers aktiv untersttzt. "Man knnte den Mechanismus aber genauso gut in einem Sportschuh unterbringen und einen Tempo-Trainer oder Leistungsdiagnostik damit betreiben", sagt Pylatiuk.

Ein anderer Generator kann wie eine Uhr am Arm getragen werden. Die besondere Schwierigkeit hier: Um einen Generator zu betreiben, mssen die sehr unsteten Armbewegungen in eine gleichmige Bewegung umgewandelt werden. Pylatiuk hat dafr auf eine bewhrte Technik zurckgegriffen: "Die Funktionsweise hnelt der einer Automatik Uhr." Im Gegensatz zum Uhrwerk, wo die Energie mittels Schwungmasse, die eine Feder spannt, gespeichert wird, ist hier ein Induktionsmotor aktiv, in dem ein Exzenter einen Magneten in einer Spule vor und zurck bewegt. Die maximale Leistung von 2,2 Milliwatt reicht zwar noch nicht ganz, um etwa ein Hrgert zu betreiben oder ein Smartphone aufzuladen. Aber: "Wir arbeiten gerade an einer leistungsfhigeren Version fr den Consumer Bereich", sagt Pylatiuk. Mit den Ergebnissen rechnet er bis Ende des Jahres.

Beide Gerte sind derzeit im "Kinetic Lab" des Museums fr Energie der Zukunft auf der Weltausstellung Expo 2017 zu sehen, die noch bis zum 10. September in der kasachischen Hauptstadt Astana stattfindet.

zuletzt bearbeitet: 25.08.2017 nach oben

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