Startups treiben batterieloses IoT mit Energy Harvesting voran

Immer mehr Energy-Harvesting-Startups springen ein, um Strom für die wachsende Flotte von IoT-Sensoren zu liefern.

Diese Unternehmen bauen winzige Power-Scavenging-Lösungen, die Energie aus Umgebungsquellen wie Radiowellen, Wi‑Fi, Sonnenlicht, Wärmegradienten und Vibration ziehen. Ihr Ziel: den Bedarf an traditionellen Batterien in Tausenden von industriellen und consumer Geräten zu ersetzen.

Drahtlose Energie war lange eine visionäre Idee – Nikola Tesla erforschte erstmals Ende des 19. Jahrhunderts die Möglichkeit, Elektrizität durch die Luft zu übertragen. Teslas 52-Fuß Magnifying Transmitter in Colorado Springs schickte 130-Fuß-Blitzbögen in die Atmosphäre, und sein Wardenclyffe Tower auf Long Island sollte das weltweit erste drahtlose Stromnetz werden. Das Projekt wurde 1906 nach Finanzierungsproblemen aufgegeben, und der Turm 1917 abgebaut. Der Traum blieb eine ferne Fantasie bis ins 21. Jahrhundert, als sich die Skala des Problems änderte: Heute müssen wir nur Mikrowatt liefern, um Sensoren am Leben zu erhalten.

Während Teslas Vision war, kostenlose Elektrizität weltweit zu übertragen, liefern zeitgenössische Startups bescheidene Energiemengen über sehr kurze Distanzen – gerade genug, um einen Sensor ohne Batterie am Laufen zu halten.

Batteriefreie Startups führen den Weg

Everactive Inc. sticht als Führer hervor, da es seit seinem Start 2012 über 114 Millionen Dollar aufgebracht hat. Das Flaggschiff-Produkt, der EverSensor, erntet Energie aus Innen- und Außenlicht, thermischen Gradienten, Radiofrequenzen und Vibration. Eine jüngste Series-C-Runde brachte 50 Millionen Dollar ein, unterstützt durch 16 Millionen Dollar strategische Investitionen von 3M und Ericsson am 29. Juli 2021. Der neueste Chip des EverSensor bietet Non-Line-of-Sight Wireless-Kommunikation bis zu 250 Meter (820 Fuß) – etwa drei Fußballfelder – was ihn ideal für Industrial IoT (IIoT) Deployments macht. Everactive behauptet, ein Sensor könne in fünf Minuten auf einem Dampfabscheider installiert werden, und ein einzelnes Gateway könne 1.000 solcher Sensoren gleichzeitig unterstützen.

e‑peas S.A., mit Sitz in Belgien, bietet eine Reihe von Siliziumchips, die Energie aus Sonnenlicht, Innenbeleuchtung, Wärme, Vibration und mehreren RF-Bändern (868 MHz, 915 MHz, 2,4 GHz etc.) ernten. Mit 13,8 Millionen Dollar Finanzierung arbeitet das Unternehmen mit SODAQ zusammen, das e‑peas AEM10941 Chip in einem solarbetriebenen IoT Asset Tracker einsetzte.

Nowi Energy aus den Niederlanden hat 10,5 Millionen Euro Venture Capital von Disruptive Technology Ventures gesichert. Sein NH2 Power-Management-IC wurde mit Huaweis HiSilicon NB‑IoT-Lösung integriert und funktioniert mit Murata, Nordic Semiconductor und anderen LPWA-Plattformen wie LoRaWAN, SigFox, LTE‑M und NB‑IoT. Der Chip ist eine der kleinsten Energy-Harvesting-Lösungen und wird in Industriesensoren, elektronischen Regaletiketten und sogar TV-Fernbedienungen eingesetzt. Obwohl er aus Licht oder Vibration ernten kann, kombiniert er nicht beide Quellen gleichzeitig.

Andere Firmen – 8Power, Quester, Wiliot – sammeln ebenfalls Kapital, trotz der anhaltenden Auswirkungen der COVID-19-Pandemie. Der aufkommende Trend batterieloser Geräte verspricht erhebliche Kosteneinsparungen und Umweltvorteile. Zum Beispiel schätzt Everactive, dass der Einsatz von 10.000 batteriebetriebenen Sensoren in einer Anlage jährlich 2.000 Batteriewechsel erfordern könnte. Die Eliminierung dieser Batterien würde Wartungsarbeit reduzieren und die 3 Milliarden jährlich in den USA entsorgten Batterien verringern.

Frühe Phasen, großes Potenzial

Wir befinden uns noch in der naszenten Phase von Energy Harvesting für IoT. Solarbetriebene Sensoren werden die breitere Energiekrise nicht lösen oder den Klimawandel aufhalten, aber sie repräsentieren einen greifbaren ersten Schritt hin zu grüneren, nachhaltigeren industriellen Operationen. Durch das Entfernen des Batteriebedarfs können Unternehmen Betriebskosten senken, Ausfallzeiten reduzieren und den ökologischen Fußabdruck ihrer Sensornetze verringern.

>> Dieser Artikel wurde ursprünglich auf unserer Schwesterseite EE Times veröffentlicht.