Körperwärme betreibt Fitness-Zubehör

Das Technologieunternehmen Perpetua vermarktet einen Chip, der aus Körperwärme Strom gewinnt. Aus dem Temperaturunterschied zwischen Haut und Umgebung können Leistungen im Microwatt-Bereich gewonnen werden.

Das reicht aus für den Betrieb von Sensoren oder einer Armbanduhr, ist also vor allem für Sportler interessant. Für den Betrieb energiehungriger Geräte wie Handys genügt die Leistung jedoch nicht. Bis zum Jahr 2014 soll der Chip von Perpetua in Schrittzählern und ähnlichen Geräten verbaut werden.

„In den vergangenen Jahren hat sich auf diesem Gebiet einiges getan. Die Materialien sind besser und der Wirkungsgrad liegt bereits bei rund drei bis zehn Prozent. Das reicht zum Betrieb einer Uhr, wenn der Sensor über genügend Fläche verfügt und den ganzen Tag am Körper getragen wird. Nähert sich die Körpertemperatur der Umgebung zu stark an, wird es aber problematisch“, sagt Peter Spies vom Frauenhofer-Institut für Integrierte Schaltungen http://iis.fraunhofer.de gegenüber pressetext.

Joggen in Sibirien

Die Umwandlung von thermischer in elektrische Energie erfolgt über zwei unterschiedliche Halbleiter. Liegt an deren Kontaktfläche ein Temperaturunterschied vor, fließt Strom. Die Technologie funktioniert deshalb nur an solchen Körperstellen effektiv, die ungeschützt in Kontakt mit der Umwelt stehen. Größere Auflageflächen und Temperaturunterschiede steigern die Leistung der Mini-Generatoren. Wer bei kaltem Wetter große körperliche Anstrengungen unternimmt, erzielt die besten Resultate. Die Haltbarkeit der Chips soll laut Perpetua zehn bis 20 Jahre betragen.

Weitere Anwendungsgebiete für die Technologie liegen in der Medizin und der Industrie. „Die Armbanduhr ist sicher nicht der primäre Anwendungsbereich. In der Patientenüberwachung kann Strom aus Körperwärme aber wertvolle Dienste leisten. In der Industrie sind wartungsfreie batterielose Sensoren, die Wärme von Maschinen verwerten, nützlich“, so Spies.

Keine Alternative zu Kraftwerken

Zur Stromerzeugung im großen Stil eignen sich die Körper der Weltbevölkerung nicht, auch wenn etwa durch Piezokristalle zusätzliche Energie aus den Schritten der Menschen gewonnen werden könnte. „Der Wirkungsgrad ist zu gering. Zudem ist die Fertigung ähnlich kompliziert wie bei Solaranlagen. Der Materialaufwand wäre schlicht zu hoch“, so Spies. Die Vision von der Menschheit als gigantische Batterie mit sieben Mrd. Zellen bleibt also trotz Körperwärme-Generatoren ein Traum. „Die thermoelektrischen Chips werden sich lediglich im Bereich der Kleinleistungsverbraucher etablieren“, erklärt Spies.