»Wearable Technologies«
Schihelm liefert Solarstrom auf der Piste
Fortsetzung des Artikels von Teil 1
Robuste Technologie
Die daraus resultierende sehr robuste Technologie kann in vielen exponierten Outdoor-Anwendungen ihren Einsatz finden. Die Stromversorgung wurde als kompakte Einheit aus Solarmodul, Elektronik und Speicher entwickelt und kann leicht an andere Anwendungen mit gekrümmten Oberflächen angepasst werden, wie z. B. Rad- und Reithelme, Rucksäcke, Bestandteile der Kleidung, Karosserieteile und ähnliches. Auch ein nachträgliches Aufrüsten von gängigen Helmen ist mit dem Solarmodul möglich. Ein Einsatz ist überall da denkbar, wo Headsets im Helm schon jetzt zum Alltag gehören, etwa bei Motorradhelmen oder Helmen für Rettungskräfte. Auch der Betrieb eines Lüfters ist denkbar. Auf einem typischen Helm ist ein Modul mit einer Nennleistung von 2 W bequem integrierbar, was der Leistungsaufnahme eines Smartphones entspricht.
Die niedrigen bzw. stark wechselnden Temperaturen des Anwendungsgebietes mussten bei der Entwicklung der Speichereinheit besonders berücksichtigt werden. Während sich die Leistung der Solarzellen bei tiefen Temperaturen sogar verbessert, nimmt die Leistung des Akkus signifikant ab. Bei Temperaturen unter 0°C ist das Aufladen des Akkus außerdem nur schlecht bis gar nicht möglich. Hier greift die eigens entwickelte Mikrokontrollersteuerung, die das Laden des Akkus bei Kälte anpasst bis verhindert und die Funktionalität der Ladeelektronik im Temperaturbereich von -30°C bis +60°C gewährleistet. Eine Nutzung der integrierten Kommunikationsmodule ist jedoch auch dann lückenlos möglich, da die Energieversorgung in diesen Perioden bei ausreichendem Licht direkt über das Solarmodul erfolgt. Die Mikrokontrollersteuerung sorgt dafür, dass bei allen Bedingungen (Temperatur, Einstrahlung) immer die maximale Leistung der Solarzelle nutzbar ist (Maximum-Power-Point Tracking).
Ein Nachladen aus dem Stromnetz wird durch die Energieversorgung über das 3D-Solarmodul auf der Oberfläche des Skihelms nahezu überflüssig. In Phasen der Nichtnutzung des Helms ist es außerdem möglich, Smartphone oder MP3-Player direkt über den Akku aufzuladen. Die Suche nach einer Steckdose gehört somit der Vergangenheit an und die Nutzung von Sonnenenergie schont gleichzeitig die Umwelt.
Einen Prototyp des Solarhelms gibt es bereits. Im nächsten Schritt sollen Feldtests und ein Redesign erfolgen, sodass der Solar-Skihelm zu einem Ladenpreis von rund 300 Euro bereits Ende dieses Jahres in Kleinserie mit einem namhaften Helmhersteller erstmalig in den Markt eingeführt wird. Die auch einzeln erhältlichen Module werden je nach Spezifikation unter 100 Euro liegen.
Der Solarhelm ist vom 29. Januar bis 1. Februar 2012 auf der Messe ISPO Munich am Fraunhofer-Stand der WT-Show (www.wearable-technologies.de) in Halle B6 zu sehen.
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