Die Forschenden eines EU-finanziertes Projekts reden Klartext: Batterien müssen eine längere Lebensdauer haben, als die Geräte des Internets der Dinge (IoT), die sie mit Strom versorgen. Ein vom Projekt veröffentlichtes Grundsatzpapier umreißt Schlüsselmaßnahmen, um IoT-Geräte auf zuverlässige und nachhaltige Weise betreiben zu können.
Weltweit werden bis 2025 täglich etwa 78 Millionen Batterien, die IoT-Geräte mit Strom versorgen, weggeworfen werden, wenn sich nichts an ihrer Lebensdauer ändert. Diese alarmierende Zahl stammt von EnABLES, einem EU-finanzierten Projekt, das Forschende und Technologie-Fachleute dazu anhält, aktiv zu werden, um sicherzustellen, dass Batterien die Geräte, die sie mit Strom versorgen, überdauern.
Das IoT hat mit Geräten, die von Temperatur- und CO2-Sensoren bis hin zu Trackern für Vermögenswerte und intelligenten Verbänden reichen, das Potenzial, einige der größten Herausforderungen der Welt anzugehen. Wenn sie der Gesellschaft jedoch wirklich nutzen sollen, müssen IoT-Innovationen die technologische Lücke ansprechen, die zwischen der Stromversorgung und der steigenden Anzahl an IoT-Geräten besteht.
Die Forschenden von EnABLES fassten ihre wichtigen Vorschläge zur Verbesserung der Lebensdauer von Batterien in IoT-Geräten in einem vor Kurzem veröffentlichten Grundsatzpapier zusammen. Der Bericht betont die Notwendigkeit, verfügbare Energie aus der Umwelt zu ernten, damit Batterien länger halten, und gleichzeitig den Energieverbrauch von IoT-Geräten zu senken.Dr. Giorgos Fagas vom Tyndall National Institute am University College Cork in Irland und Projektkoordinator von EnABLES äußerte sich in einer Pressemitteilung, die auf der Projektwebsite veröffentlicht wurde, wie folgt: „Dank der europäischen Forschungsinfrastruktur von EnABLES und seinen Partnereinrichtungen verfügt die Europäische Union bereits über eine gut etablierte wissenschaftliche und technologische Führungsposition in diesem Bereich. … Das Grundsatzpapier von EnABLES empfiehlt zusätzliche Maßnahmen, um einen einfachen und effizienten Zugang zu wissenschaftlichem Fachwissen, hochmodernen Anlagen und den Technologie-Plattformen, die bereits existieren, zu bewahren. Um den strategischen Vorteil und die von EnABLES geschaffene Dynamik aufrechtzuerhalten, besteht die Notwendigkeit, auf lange Sicht eine nachhaltige IoT-Strominfrastruktur zu etablieren.“
Das Ziel ist dabei, eine unabhängige Stromversorgung durch Batterien zu erreichen, die sich auf nachhaltige Weise selbst wieder aufladen können. Die Partnereinrichtungen des Projekts arbeiten zusammen, um „wichtige Fortschritte in der ‚IoT-Stromversorgung‘“ voranzubringen und Energie aus der Umgebung wie Licht, Wärme und Vibration zu nutzen, um sie in Elektrizität umzuwandeln. Gleichzeitig konzentrieren sie sich darauf, den Energieverbrauch von IoT-Sensoren zu minimieren. Die Pressemitteilung liefert ein frappierendes Beispiel der Vorteile einer nachhaltig betriebenen IoT-Infrastruktur: „[Ein] Solarmodul, das halb so groß wie eine Kreditkarte ist, könnte einen Temperatur- und Luftfeuchtigkeitssensor in einem Büro auf unbestimmte Zeit betreiben“, ist dort zu lesen.
Zurzeit haben die meisten Geräte eine Betriebsdauer von über zehn Jahren, während die Batterien, die sie mit Strom versorgen, lediglich zwei Jahre oder kürzer halten. Das führt dazu, dass die Batterie mehrmals ausgetauscht werden muss, und zu den wirtschaftlichen und umweltbezogenen Nachteilen, die mit Hunderten Millionen Batterien einhergehen, die tagtäglich hergestellt und entsorgt werden müssen. Eine weitere Folge sind Kompromisse, die wegen Ausfallzeiten und der Wartung der Geräte eingegangen werden müssen, und viele ungenutzte Gelegenheiten, IoT-Geräte in der Medizin und anderen Umgebungen zu verwenden, in denen eine zuverlässige Stromquelle, die das Gerät über seine gesamte Lebensdauer mit Strom versorgt, entscheidend ist.
„Wir müssen die Art und Weise revolutionieren, wie wir Dinge gestalten, herstellen, nutzen und entsorgen“, beobachtet Mike Hayes, ebenfalls vom Tyndall Institute. „Das bedeutet, dass wir von Anfang an, bereits in den frühen Stadien der Produktgestaltung die Lebensdauer von Batterien berücksichtigen müssen. Wir müssen wichtige Interessengruppen und die Bevölkerung als Ganzes über die von unseren Entscheidungen abhängigen Folgen des Batterieverbrauchs aufklären und wir müssen mit der Industrie zusammenarbeiten, um potenzielle Energieeinsparungen und Gelegenheiten auszumachen, ganz auf Batterien zu verzichten.“ Laut Hayes ist ein nachhaltiges Internet der Dinge nur durch „gemeinsame interdisziplinäre Arbeit“ möglich, wie EnABLES (European Infrastructure Powering the Internet of Things) es vormacht.
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