Dr.-Ing.
habil.
Joachim Krause studierte Elektrotechnik und Bergbau.
Mit Auto- matisierten Antrieben, Prozess-Steu- erungstechnik und Niederspannungs- Schaltanlagentechnik beschäftigte er sich in Entwicklung, Projektierung und Vertrieb.
Gegenwärtig ist er als Bera tender Ingenieur und Fachjournalist tätig.
Dr.
Krause verfasste zahlreiche Fach- aufsätze und mehrere Bücher.
Noch mehr Know-how Endlosversorgung mit Harvesting handling Dezember 2011 28 www.handling.de Know-how Gund etrieben von Ressourcenverknappung sich verschärfender Umweltsitu- ation unterliegen jegliche Ausrüstungen dem Gebot der Energieeffi zienz.
Sie be- einfl usst das Wirtschaftswachstum positiv und verbessert die CO2-Bilanz.
Zugleich zapft der sparsame Umgang mit Energie die Ressource Verluste wirksam an.
Die- sem Ziel dient ebenfalls die „Energieern- te“ (Harvesting).
Eingebettete (embedded) und verteilte Mikrosysteme (MEMS Micro- electromechanical Systems) von Logistik-, Transportanlagen, Einrichtungen/Sensoren für Gebäudeautomatisierung und Umwelt- überwachung, aber auch bei Automotive- Applikationen und Medizintechnik (Im- plantate) lassen sich durch entsprechende Erzeuger geringer Ströme versorgen, um sowohl autark als auch verschleißfrei, war- tungsarm, platzsparend effektiv zu arbei- ten.
Die physikalischen Grundlagen dieser Technologie sind geklärt, somit steht ihre Applikation im Vordergrund.
Zusätzlich zu wirtschaftlichen Erforder- nissen verpfl ichten EU-Vorgaben (Energy- related Products-ErP-Richtlinie 2009/125/ EG) in Verbindung mit dem Energiebe- triebene Produkte-Gesetz (EBPG) Herstel- ler wie Nutzer zum verantwortungsvollen Umgang mit Elektroenergie.
Energy Harvesting Energy Harvesting (Power bzw.
Ambient Energy Harvesting oder Energy Scaven- ging) sichert den elektrischen Betrieb leis- tungsschwacher Sende-/Geräte, indem ihr minimaler Betriebsstrom direkt aus der Umgebung, oft aus unerwünschter Verlustwärme gewonnen wird.
Einschrän- kungen durch Kabelverbindungen oder Batterien/Akkumulatoren entfallen bei gleichzeitig verringerten Installations- und Wartungskosten.
Somit hochverfügbare MEMS werden zudem umweltfreund- lich versorgt.
Miniaturisierte Wandler für mechanische, elektrische, elektromagne- tische, thermische, chemische, optische, ja sogar nukleare Energie stehen bereit.
Das so unabhängig gewordene Mikrosystem korrespondiert mit der Umgebung über Aktoren/Sensoren meist drahtlos, wird Be- standteil eines Netzwerkes.
Die zu gewinnende Energiemenge liegt typischerweise im Mikro-/Milli-Watt- Bereich.
Folglich kommt der Bemessung solcher Schaltung besondere Sorgfalt zu – fl ankiert von einem effi zienten Spei- cher-/Verbrauchs-Management.
Für die peri phere, extrem energiearme und -spa- rende Weiterverarbeitung und Kommuni- kation existieren spezielle Bauelemente.
Sie kennzeichnet: hoher Wirkungsgrad über den gesamten Lastbereich, große Ein- gangsspannungstoleranz, minimale Strom- aufnahme in Betrieb und Ruhe sowie die Fähigkeit des automatischen Energiespar- modus.
Doppelschicht-Kondensatoren (Super-Caps mit geringfügigem Kriech- strom) spielen als Speicher für die oft dis- kontinuierlich liefernde Quelle und als ka- pazitive Wandler eine wichtige Rolle.
Nutzbare physikalische Phänomene Erprobte Wandlungsprinzipien fasst die Ta- belle zusammen.
Wegen des Verzichts auf bewegliche Teile bilden Piezo-Effekt sowie thermoelektrische Phänomene zum Aus- nutzen von Abwärme oder natürlicher Wär- mequellen, aber auch elektromagnetische Strahlung (Licht-, Funkwellen) und che- mische Erzeuger den fi nden Sie im Fachbuch unseres Autors Joachim Krause „Lexikon Niederspannungs- und Antriebstechnik“.
Leistungselektronik, Stromrichtertechnik, EMV, Schutz- und Sicherheitstechnik, Betriebswirtschaft Hüthig-Verlag, Heidelberg 2006.
ISBN 978-3-7785-2983-6, 288 Seiten.
EUR 39,80.
Bequem zu bestellen über: www.handling.de | Fachwissen | Fachliteratur Drahtloser Sensor für Condition Monitoring PMG 17 (Energie aus Vibration mit Super- Cap Hersteller: Australia-based CAPXX Ltd.
Sydney, Quelle: www.cap-xx.com).
Harvesting-Prinzip.
Energiequelle Energiewandler Stromrichter mit Umgebung Speicher, Energie- Verbraucher Übertragung zum Nutzer (Bewegung, Druck, management, Verstärker (Sensor, Überwachung) drahtgebunden, -los im lizenz- Wärme, Licht etc.) (interner Mikrocontroller) freies Funkfrequenzband)