Erneuerbare Energien

EU-Forschung: Wie Kleinstgeräte Energie aus ihrer Umgebung gewinnen

Hunderte Teams bewerben sich um EU-Forschungsgeld für winzige Energiequellen. Was die Technik leisten soll und wann die Auswahl fällt.

Von Wolfgang

10. Nov. 20263 Min. Lesezeit

Kleiner Sensor mit Solarzelle und Artikelüberschrift

Ein kleiner Sensor misst die Temperatur in einem Gebäude und sendet seine Daten weiter. Statt regelmäßig eine Batterie zu wechseln, könnte er einen Teil seiner Energie aus dem Licht im Raum beziehen. An Materialien für solche kleinen Energiequellen wollen zahlreiche Forschungsteams arbeiten: Beim Europäischen Innovationsrat EIC sind 261 Vorschläge für eine entsprechende Ausschreibung eingegangen.

Die Zahl gehört zu einer größeren Förderrunde. Insgesamt erhielt der EIC 1.138 Projektvorschläge für drei Forschungsthemen, wie er am 10. November mitteilte. Die Begutachtung hat begonnen; Ergebnisse werden im Frühjahr 2027 erwartet. Welche Projekte Geld erhalten, steht damit noch nicht fest.

Strom aus dem, was ohnehin vorhanden ist

Das Prinzip heißt Energy Harvesting: Ein kleiner Wandler nimmt Energie aus seiner Umgebung auf und macht sie für Elektronik nutzbar. Eine Solarzelle kann Licht in Strom umwandeln. Andere Ansätze nutzen Bewegung oder Wärmeunterschiede. Das ist besonders für Geräte interessant, die wenig Strom brauchen und an schwer erreichbaren Stellen arbeiten.

Ein Sensor braucht allerdings mehr als einen Wandler. Er muss Messwerte erfassen, verarbeiten und gegebenenfalls per Funk übertragen. Eine Energiesteuerung vermittelt zwischen der unregelmäßigen Quelle und dem Bedarf der Elektronik. Je nach Aufbau kann ein kleiner Speicher helfen, Zeiten mit wenig Licht zu überbrücken.

Schematischer Weg von Licht über Solarzelle und Energiesteuerung zu einem drahtlosen Sensor
Ein möglicher Aufbau: Eine Solarzelle versorgt über eine Energiesteuerung einen Sensor. Die Darstellung ist schematisch. (Quelle: KI generiert)

Das klingt einfach, wird aber schnell zu einer Frage der Energiebilanz. Ein Sensor im hellen Fenster erhält andere Bedingungen als einer in einem dunklen Flur. Auch Bewegung und Wärme stehen nicht gleichmäßig zur Verfügung. Das europäische Forschungsprojekt UBIGIoT untersucht deshalb unter anderem Schaltungen, die auch mit schwankenden Energiequellen umgehen sollen. Sein Bericht beschreibt dieses Problem für drahtlose Sensorknoten; er ist kein Ergebnis der neuen Ausschreibung.

Was die EU jetzt fördert

Die neue Runde gehört zu den Pathfinder Challenges des EIC. Das Programm richtet sich an frühe Forschung mit hohem Risiko und dem Ziel, Grundlagen für neue Technologien zu schaffen. Bei der Energiegewinnung geht es laut Ausschreibungsbeschreibung um fortgeschrittene Materialien für miniaturisierte Systeme, die sich möglichst selbst mit Energie versorgen. Als mögliche Einsatzfelder nennt der EIC etwa Diagnostik vor Ort und vernetzte, nachhaltige Städte.

Die 261 Vorschläge stehen neben 427 Bewerbungen für Biotechnologie im Bereich gesunden Alterns und 450 für KI-Systeme mit Fähigkeiten zum Schlussfolgern und Planen. Zusammen sind es 1.138 Anträge mit 5.107 Beteiligten aus 58 Ländern. Die Einreichungsfrist endete am 28. Oktober.

Für alle drei Themen zusammen sind nach Angaben des EIC insgesamt 96 Millionen Euro vorgesehen. Das indikative Budget soll voraussichtlich ungefähr gleichmäßig aufgeteilt werden. Diese Summe ist also kein zugesagter Betrag allein für kleine Energiequellen. Förderungen können laut EIC bis zu vier Millionen Euro pro Projekt betragen und sollen frühe Entwicklung bis zum Funktionsnachweis oder zur Validierung im Labor unterstützen.

Vom Material zum nutzbaren Gerät

Ein besseres Material allein macht noch keinen wartungsfreien Sensor. Erst im Zusammenspiel mit Elektronik, Funk und dem tatsächlichen Einsatzort zeigt sich, ob genug Energie für die gewünschte Aufgabe zusammenkommt. Ein Messgerät kann beispielsweise seltener senden oder zwischen Messungen schlafen, um seinen Bedarf zu senken. Welche Lösungen die Bewerber vorschlagen, geht aus der Mitteilung zu den Antragszahlen nicht hervor.

Der nächste konkrete Schritt ist daher die Auswahl der Forschungsvorhaben. Die hohe Zahl zeigt zunächst, wie viele Teams sich beworben haben. Über die später geförderten Geräte und deren Leistungsfähigkeit entscheidet sie noch nicht.

Quellen

Für diesen Artikel wurden KI-gestützte Recherche- und Editierwerkzeuge verwendet. Der Inhalt wurde redaktionell geprüft.