Leitprojekt »ZEPOWEL«

Massive MIMO Transmitter
© Fraunhofer IAF

Towards Zero Power Electronics

Mit der Entwicklung einer extrem energieeffizienten und modularen Hardware wird in einem Fraunhofer-Leitprojekt die Basis für ein flächendeckendes Internet der Dinge geschaffen.

Das Internet der Dinge (Internet of Things, kurz IoT) wächst stetig. Eine gewaltige Zahl von vernetzten Knoten, die Daten sammeln, auswerten und in einem Netzwerk zusammenführen, ist deshalb schon heute notwendig. Das Problem: Der Energieverbrauch der Knoten ist enorm. 2013 entsprach der Energiebedarf von allen vernetzten Geräten weltweit gemäß einer Studie der International Energy Agency dem Gesamtbedarf an elektrischer Energie in Deutschland. Innerhalb der nächsten Jahre wird sich dieser Bedarf sogar auf 1140 Terawatt pro Jahr nahezu verdoppeln, wobei das vernetzte IoT einen erheblichen Anteil an diesem Wachstum haben wird. Aus diesem Grund ist es wichtig, dass die Sensoren energieeffizienter werden.

Bisher haben Industrie und Forschung dazu keine umfassende Lösung: Für jede Anwendung wird eine einzelne IoT-Hardware entwickelt, die dann mehr oder weniger energieeffizient ist. Die Fraunhofer-Gesellschaft will das ändern: In ihrem Leitprojekt »Towards Zero Power Electronics« (ZEPOWEL) soll eine Hardware-Lösung entwickelt werden, die einerseits ganzheitlich und andererseits extrem energieeffizient ist. In einem nächsten Schritt könnten vernetzte Sensoren sogar komplett energieautark arbeiten.

Fraunhofer setzt hier an zwei Hebeln an: Zum einen sollen die Knoten selbst deutlich weniger Energie verbrauchen, zum anderen wird eine Energieeinsparung auf Systemniveau realisiert. Das heißt, auch die Kommunikation mit anderen Systemen wird energiesparender. »Wir wollen die technologische Plattform für eine flächendeckende IoT-Anwendung schaffen«, erklärt hierzu Erik Jung, Projektmitarbeiter am Fraunhofer-Institut für Zuverlässigkeit und Mikrointegration IZM.