Energie ist überall: In Bewegung, Reibung, Wärme. Gelänge es, sie zu nutzen, wären herkömmliche Batterien vor allem für kleine Geräte und Sensoren künftig überflüssig. Das Startup Zolitron arbeitet an genau dieser Idee, indem es Energiewandler und Speichermedien miteinander kombiniert.
Was wäre das für eine Welt, in der sich niemand mehr Gedanken um den Akku seines Smartphones machen muss? In der Rauchmelder immer funktionieren, weil es keine Batterien gibt, die ausgetauscht werden müssen? Und in der sich Herzschrittmacher von Patienten einfach von selbst wieder aufladen?
Es wäre, eine bessere Welt, da ist sich das Team des Bochumer Startup-Projektes „Zolitron“ der Ruhr-Universität Bochum einig. Denn Batterien zu wechseln, ist immer frustrierend und unbequem – und manchmal, wie im Falle eines Herzschrittmachers oder anderer Implantate, ein kritischer, gefährlicher Moment. Hinzu kommt, dass auch tragbare elektronische Geräte (sogenannte Wearables) regelmäßig ans Stromnetz müssen, um die kleine Batterie in ihrem Inneren wieder aufzuladen. Und weil das alles so überhaupt nicht mehr zeitgemäß und noch dazu in vielen Fällen reine Energieverschwendung ist, arbeiten die beiden Gründer und Geschäftsführer von Zolitron, Tyler Hutchison und Dr. Arndt Zinn, ehrgeizig daran, herkömmliche Batterien so schnell wie möglich überflüssig zu machen.
Ihre Idee beruht auf einer einfachen Tatsache: Energie ist immer und überall vorhanden. Wir nutzen sie bereits in Form von Sonnenenergie, Wasserenergie und Windenergie – doch es gibt noch viele weitere Quellen wie Abwärme beispielsweise von Heizungen und die Bewegungen unseres eigenen Körpers. Auch in ihnen ist jede Menge Energie enthalten. Der Trick besteht also darin, diese Energie nutzbar zu machen. Und genau das haben Tyler Hutchison und Arndt Zinn vor. Sie haben spezielle Wandler konstruiert, die Wärme, Bewegung und Reibung in elektrischen Strom umwandeln können. Gleichzeitig speichern diese Wandler den Strom wie in einem Stromnetz und können ihn bei Bedarf abgegeben, sagt Hutchison, Absolvent des MIT: „So kann eine Vielzahl unterschiedlicher Geräte wie Fitnessarmbänder oder Feuermelder versorgt werden.“
Wandler und Speichermedien für Energie gibt es bereits, die Leistung des Startups Zolitron besteht darin, diese beiden Dinge miteinander zu verbinden. Dessen Gründer Hutchison und Zinn haben sich bei einem Austausch der Harvard Universität kennengelernt, später entstand dann die Idee, gemeinsam ein wichtiges Problem der heutigen Energieversorgung zu lösen: Am Lehrstuhl für Werkstoffe der Mikrotechnik arbeiten und forschen sie seit Anfang Dezember 2015 und sind ihrem Ziel, eine zuverlässige und autonome Energieversorgung für mobile Endgeräte bereitzustellen, schon ein großes Stück nähergekommen.
Gefördert unter anderem vom Ministerium für Wirtschaft, Energie, Industrie, Mittelstand und Handwerk des Landes Nordrhein-Westfalen, dem Europäischen Fonds für regionale Entwicklung und der EFRE-Förderung des Landes Nordrhein-Westfalen haben sie einen funktionierenden Prototypen entwickelt: ein Heizkörperthermostat, das seinen Strombedarf selbst mit der Wärme des Heizkörpers deckt. Hinzu kommt ein grüner, viereckiger Kasten, der die Daten des Wandlers sammelt und auswertet. Für diese auf den ersten Blick eher nicht so attraktive Anwendung haben die Gründer sich ganz bewusst entschieden. Denn so lenken sie die Aufmerksamkeit und Fragen interessierter Unternehmen vor allem auf die Technologie selbst.
Inzwischen ist das Team von Zolitron auf vier Mitarbeiter angewachsen. Gemeinsam wollen sie es mit ihrem neuen Sensornetzwerk im nächsten Schritt schaffen, einfache Sensoren autark, ohne Kabel oder Batterien zu versorgen. So könnte der Installations- und Wartungsaufwand beispielsweise für Messgeräte, die die Raumluftqualität oder die Parkplatzbelegung überprüfen, deutlich sinken. Nach und nach sollen dann immer weitere maßgeschneiderte Lösungen für verschiedene solcher Mikroleistungsanwendungen entstehen.
Mit ihren Ergebnissen aber auch mit ihrem Ehrgeiz sind Tyler Hutchison und Dr. Andt Zinn auf einem guten Weg, ihren Beitrag zu einer energieeffizienten Nutzung wertvoller Rohstoffe zu leisten und Batterien irgendwann aus unserem Alltag zu verbannen. Zugleich könnte ihre Erfindung der Schlüssel zu einer weiteren wichtigen Entwicklung sein: zur flächendeckenden Digitalisierung von Industrie und Infrastruktur.