Im Prinzip sind wir Menschen wandelnde Heizungen, denn unser Körper produziert ständig Wärme, um unsere Körpertemperatur aufrechtzuerhalten. Wärme aber bedeutet Energie – und damit auch eine potenzielle Quelle für nutzbaren Strom. Tatsächlich gibt es erste Technologien, die selbst die verhältnismäßig geringe Körperwärme dafür ausbeuten können.
Schon wenige Grad Unterschied reichen aus
Grundlage dafür sind thermoelektrische Generatoren (TEG) aus Halbleiterelementen. Solche TEGs gewinnen elektrische Energie allein aus der Temperaturdifferenz zwischen heißer und kalter Umgebung. Dabei wird elektrische Ladung von der warmen zur kalten Region transportiert – es fließt ein kleiner, aber nutzbarer Strom. Normalerweise sind allerdings Unterschiede von mehreren zehn Grad notwendig, um ausreichend Strom zu erzeugen.
Doch schon vor einigen Jahren haben Forscher mehrerer deutscher Fraunhofer-Institute TEGs entwickelt, die schon aus wenigen Grad Wärmedifferenz Spannungen von 200 bis 500 Millivolt produzieren. Diese kombinierten sie mit elektrischen Schaltkreisen, die schon in diesem Bereich arbeiten können. „Wir haben Schaltungen entwickelt, die mit 200 Millivolt auskommen, indem wir verschiedene Bauteile ganz neu kombiniert haben“, berichtet Peter Spies vom Fraunhofer-Institut für Integrierte Schaltungen IIS. „So konnten wir ganze elektronische Systeme bauen, die keine interne Batterie benötigen, sondern allein durch Körperwärme ihre Energie gewinnen.“
Strom aus dem Armband oder T-Shirt
Ob sich solche Systeme für die praktischen Einsatz eignen, hat vor kurzem ein Team von US-Forschern um Trisha Andrews von der University of Massachusetts untersucht. Sie haben dafür ein Gewebe entwickelt, das als TEG fungiert. Es besteht aus einem Baumwollstoff, auf den ein leitfähiges Polymer namens PEDOT-CI aufgedruckt ist.
Dieser mobile Stromlieferant kann beispielsweise als Armband am Handgelenk oder dem Oberarm getragen werden. Auch in Textilien lässt sich der Mini-Generator problemlos integrieren, denn er übersteht selbst Waschgänge, Reiben und Zerren ohne Schaden zu nehmen, wie Tests ergaben. Noch ist auch bei diesem Stromsammler die Ausbeute eher gering, Dennoch halten die Forscher es für durchaus realistisch, dass solche Generatoren bald kleine, tragbare Geräte wie Armbanduhren oder Aktivitätstracker mit Energie versorgen könnten.
