Energy Harvesting - Forschungsthemen
Neue Energy Harvesting Konzepte
Es gibt eine Vielfalt von Möglichkeiten. Um einsetzbare Konzepte zu entwickeln, bedarf es jedoch immer eines systemischen Ansatzes, der nicht nur die Energiebereitstellung im Blick hat, sondern auch alle anderen Aspekte berücksichtigt. In diesem Forschungsbereich geht es darum, neue Harvesting-Methoden zu untersuchen und zu erforschen sowie für einen gegebenen Anwendungsfall zielführende systemische Gesamtkonzepte zu entwickeln.
Adaptives und energieangepasstes Lastmanagement und Duty-Cycling
In vielen Anwendungsfällen ist klar, dass es auf der Energieerzeugungsseite starke Limitierungen gibt. Energieautarke Lösungen müssen daher immer einen starken Fokus auf die Verbrauchsseite legen. Wenn in einem Anwendungsfall immer nur die gerade benötigte Leistung abgerufen wird, kann der durchschnittliche Energieverbrauch drastisch gesenkt werden, ohne nennenswerte Performance–Einbußen zu verzeichnen. Das setzt voraus, dass die Systeme in der Lage sind, sich dynamisch und adaptiv an verschiedene Lastszenarien anzupassen.
Intelligente und energieeffiziente Nutzung von Ressourcen in verteilten Mikrosystemen
Energy Harvesting macht vor allem dann Sinn, wenn viele drahtlose Geräte in einem Netzwerk zusammengeschaltet werden. Oft wird eine konventionelle Energieversorgung aus Kostengründen unattraktiv bzw. skaliert deutlich schlechter. Neben dem Duty-Cycling auf dem Gerät selbst lassen sich in einem Netzwerk verfügbare Ressourcen nach Energiegesichtspunkten intelligenter einsetzen. In Bereichen, in denen viel Energie zur Verfügung steht, können in einem verteilten System z.B. energieintensive Rechenoperationen ausgelagert werden. Dies setzt voraus, dass das Design und Topologie energetische Gesichtspunkte berücksichtigt, um die Gesamtleistung des verteilten Systems zu optimieren. Dazu sind ebenso algorithmische Aspekte von Interesse, da Auswahl und Implementierung von Rechenoperationen maßgeblich Einfluss auf den Energieverbrauch nehmen können.
Kosteneffiziente und langlebige Energieversorgung für Sensorik und Aktorik in digitalen Anwendungen
Die Energieversorgung ist bei extrem kosteneffizienten Sensoren und Aktoren einer der Haupt-Kostentreiber. Gerade in digitalen Anwendungen, die nachträglich mit neuer Sensorik ausgestattet werden sollen, existiert meist keine Energieversorgungs-Infrastruktur bzw. ist nur unter großem Aufwand nachträglich zu installieren. In diesem Forschungsbereich geht es darum, unter gegebenen Anforderungen die optimalen Energieversorgungslösungen zu finden, die unter einer Betrachtung des gesamten Lebenszyklus die beste Lösung darstellen.