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Kurze Funkprotokolle sorgen für geringen Stromverbrauch

Solarchip macht Gebäudeautomation billiger

12.01.2015, 08:45

Chip zur Gebäudesteuerung mit Solarstrom
Der Chip zur Gebäudesteuerung holt sich seine Energie von der Sonne. © Fraunhofer IMS

Ein neuartiger Funkchip soll künftig Hausbewohner warnen, wenn Fenster geöffnet sind. Damit lässt sich verhindern, dass man an kalten Tagen zum Fenster hinaus heizt. Der Sensor erkennt auch einen Einbruchsversuch frühzeitig.

Der Clou: Über Solarstrom versorgt sich der wartungsfreie Chip selbst mit Energie. Ähnliche Systeme, die sich mit Energie aus der Umgebung versorgen, gibt es auf Basis von Enocean-Technologie. Sie gewinnen Energie für die Sensoren aus Umgebungswärme.

Einer der entscheidenden Vorteile des neuen Chips: Er soll deutlich billiger sein als bisherige Lösungen, die um die 50 Euro pro Sensor kosten: "Wir streben einen Verkaufspreis von unter 10 Euro pro Sensor an. Das ist durch den Herstellprozess möglich", betont Entwickler Gerd vom Bögel vom Fraunhofer IMS.

IMS-Forschern um den Elektrotechniker Bögel und den Physiker Andreas Goehlich ist es zum einen gelungen, die Solarzelle direkt auf der unebenen Chip-Oberfläche abzuscheiden. Zum anderen soll der Chip so Stromsparend sein, dass die Energie aus der winzigen Solarzelle dunkle Stunden überbrückt. Die Mikrochips sind mit zahlreichen Leiterbahnen überzogen, dadurch ist ihre Oberfläche sehr uneben. "Wir mussten deshalb einen Weg finden, um die Oberflächen vor der Beschichtung mit der Solarzelle wie ein Straßenprofil aufzufüllen und zu ebnen", sagt vom Bögel.

Chip unterschiedet zwischen Wind und Einbrecher

Weiterhin sei die Manipulationssicherheit ein wichtiger Aspekt. Gängige Sensoren arbeiten mit einem Magneten und einem Schaltkontakt. "Das ist zwar Stand der Technik, lässt sich aber mit einem starken Magneten von außen manipulieren, in dem der starke Magnet den Schaltkontakt ständig geschlossen hält, auch wenn das Fenster aufgebrochen wird", so vom Bögel weiter. Der Chip der Tüftler des IMS arbeitet mit integrierten, mikromechanischen Sensoren. Sie reagieren bereits auf kleine Bewegungen am Fensterflügel und erlauben auch die Unterscheidung von Ereignissen. Sie können, so vom Bögel, auseinanderhalten ob der Fensterflügel durch einen Windzug zu schlägt oder ob Einbrecher versuchen, es aufzuhebeln.

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