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Die Lösung der Akkuknappheit?

Verfasst von: Lukas M — 23.11.2010

Der nachfolgende Blog ist nicht nur auf das Thema "Android" reduziert sondern will eine Information bezüglich der fortschreitenden Entwicklung der Technik, welche in Smartphones eingesetzt werden wird, aufzeigen. Es ist mein erster Blogbeitrag und somit bitte ich euch um Nachsicht, sollte ich des einen oder anderen Anforderungen nicht vollumfänglich erfüllen.

An der Zürcher Equitiy fair, welche eine Art DSDS für Start-Ups ist, mit dem Unterschied, dass dort eine ausgewiesene Expertenjury das Sagen hat, wurde die Firma Optical Additives zu einem der zwei Sieger gekürt. Die Firma präsentierte dabei ihr neues Produkt ZeoFret. Dies ist eine hauchdünne Schicht, welche auf Produkte aufgebracht werden kann. Die besonderen Eigenschaften von ZeoFret sind die Fähigkeit Licht zu "sammeln" und weiterzuleiten.

Was genau sich damit alles anstellen lässt und warum uns das interessieren sollte, erfahrt ihr nachfolgend.

Diese Neuentwicklung, welche auf alle möglichen Geräte, unter anderem Radios, mobile Fernseher, Laptops, Tablets und eben auch Smartphones aufgebracht werden kann, ermöglicht somit die Nutzung der Solartechnik ohne Designeinschränkungen.

Bisher musste man für die Nutzung der Sonnenkraft glatte Oberflächen auf mobilen Geräten vorsehen, auf denen Solarzellen angebracht werden konnten. ZeoFret hingegen leitet das Licht weiter, typischerweise auf eine im Inneren des Geräts versteckte, kleine Silizium-Zelle.

Der Hauptvorteil dieser Beschichtung ist somit, dass Sie keinerlei Einschränkungen beim Design mit sich bringt, weder beim Formfaktor der Geräte noch bei der Farbgebung. ZeoFret kann entweder mit Polymeren gemixt werden oder auf alle Sorten von mineralischem Glas oder Polymeren aufgebracht werden. Dadurch wird sozusagen das ganze Gehäuse des Geräts zur Solarzelle. Auch eine Nutzung der Beschichtung auf einem LCD ist gemäss der Website von Optical Additives möglich.

Das Funktionsprinzip ist ziemlich simpel, gleichzeitig aber genial. Durch einfallendes Licht auf der Geräteoberfläche, werden spezielle chemische Verbindung innerhalb der Beschichtung elektrisch angeregt. Die dadurch gewonnene Energie geben diese wiederum in Form von Licht ab, das in der Beschichtung gefangen bleibt. Schlussendlich wird das Licht auf eine, beispielsweise im Inneren des Gerätes verborgene Siliziumzelle geleitet, welche daraus Strom erzeugt. Auch wenn der User das Gerät in die Hand nimmt oder anderweitig Schatten auf die Beschichtung geworfen wird, hat dies nur Einfluss auf die Menge der gewonnenen Energie. Selbst unter künstlichem Licht ist die Energieproduktion möglich. Dass aber eine Glühbirne niemals so viel Energie auf die Fläche bspw. eines Smartphones bringt wie die Sonne, leuchtet jedem ein.

Nachfolgend findet ihr eine schematische Darstellung, die das ganze plastisch macht: Bild Optical Additives.

 

Wer nun denkt, dass ist ja schön und gut, wird aber ein Vermögen kosten und darum frühestens in 10 Jahren bei mir ankommen, der sei eines besseren belehrt.

Gemäss Aussage des CEO von Optical Additives, Andreas Kunzmann, in der Onlineausgabe der Neuen Zürcher Zeitung, soll ZeoFret pro Quadratmeter ca. 100 Euro kosten. Auf die typische Grösse eines Handys gerechnet beträgt der Preis für die Beschichtung somit nur noch ca. einen Euro. Auch der Wirkungsgrad, der mit Hilfe von ZeoFret erzielt werden kann ist respektabel. Im Idealfall soll 18% der Energie, welche auf die Beschichtung trifft, als Ladestrom abgegeben werden können.

Das Start-Up versucht momentan Investoren zu gewinnen und neues Kapital durch die Herstellung von Prototypen für Gerätehersteller zu mobilisieren. Das Konzept und die Zahlen der Erfindung sind ermutigend und so mag es kaum überraschen, dass ein namhafter Hersteller aus Cupertino (ich glaube ihr alle wisst, von wem ich spreche) Interesse bekundet hat und sich eine Offerte für die Herstellung eines Protoypen zukommen liess.

Hat die Firma Optical Additives erreicht von was wir alle träumen? Ein Smartphone mit der Akkudauer eines Uralt-Handys....

Doch die Entwickler von ZeoFret denken weiter. Sie gehen von einem Anwendungsgebiet der Beschichtung auf Fenstern, Laptops bis hin zu Autos und Dächern aus.

Drücken wir der Firma alle fest die Daumen, damit wir hoffentlich bald unsere Smartphones auch ohne 3 Zusatzakkus auf einen Wochenendtrip mitnehmen können.

51 Kommentare

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  • Philipp 24.11.2010 Link zum Kommentar

    Klar hat man das Gerät nicht ständig in der Sonne liegen, aber allein schon die Möglichkeit es ein wenig in der Sonne aufzuladen, für den wichtigen Anruf, den man gerade noch tätigen wollte als der Akku versagte ;)

    Wünsche dem Startup auch viel Erfolg und ein Quäntchen Glück!

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  • Stephan F. 24.11.2010 Link zum Kommentar

    schöner beitrag! informativ und gut geschrieben!

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  • Mäco-Desire 24.11.2010 Link zum Kommentar

    Erstmal hat spaß gemacht zu lesen.
    Das thema scheint gut anzukommen.
    Viele Leser viele Beiträge. Also ich wuerde mir ein kleines naja Gehäuse bauen was ich dann in die Sonne stellen kann. Oder an meinen rucksack oder sonst wo dran.ist schon eine tolle technik.

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  • Dennis R. 24.11.2010 Link zum Kommentar

    lol ksann mir vorstellen, wie ich nach einer stunde zurÜck komme und sehe wie mein Handy dahin schmilzt.
    Und außerdem wwrden die das nicht so schnell fertigstellen, den 2012 wird die Welt ja eh untergehen. googelt mal

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  • Bodo P. 23.11.2010 Link zum Kommentar

    Lukas, super Blog und hochinteressant.

    @ pet ## Ich werde aber schon mal Kopfbedeckungen erfinden, in denen mal Mobiltelefone sonnennah transportieren kann!##

    Ich meine mich dumpf zu erinnern, dass es bereits Klamotten gibt, bei denen spezielle eingewebte ´Fäden´ als Solarzellen fungieren und man sein Spielzeug in einer Tasche zum Laden ein´pluggt´.

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  • Tobias G. 23.11.2010 Link zum Kommentar

    Interessanter Blog und interessante Kommentare.
    Mir ist dabei sofort eigentlich nur eins eingefallen: legt euren droiden mal 2-3 stunden in die Sonne und schaut wie ihm das gefällt... das Desire zum Beispiel soll ja bei ein wenig Temperatur durchaus zum reboot neigen.
    (Mein bisher zum Glück nicht)
    Natürlich würde mit der Technologie ein Teil der Energie in elektrische Energie gewandelt. Aber warm wird das sicher trotzdem noch.

    Gruß

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  • Simon F. 23.11.2010 Link zum Kommentar

    Ich denke auch, dass das Einsatzgebiet einer solchen Technologie eher bei Fahrzeugen oder ähnlichem liegt.
    Bei Smartphones wäre es vieleicht sinvoller die Bewegungsenergie des Trägers zu nutzen, wie es einige Armbanduhren tun.
    Wenn ich mein Smartphone nicht in der Tasche haben darf, spielt es kaum noch eine Rolle, ob das Telefon am Licht liegt, oder an der Dose hängt.

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  • Jupp S. 23.11.2010 Link zum Kommentar

    spätestens bei dem punkt, dass man sein handy die meiste zeit in der tasche hat muss man doch sehen, dass es nichts bringt.
    wenn man sein haus mit photovoltaik ausstattet, stellt man die panele doch auch aufs dach und nicht in den keller.
    die geringe ausbeute multipliziert sich mit der geringen zeit, die das handy wirklich irgendwelches licht zu sehen kriegt und mit dem falschen winkel, in dem es zum licht gehalten wird.
    und selbst wenn ich das handy nicht in der tasche hab, halte ich es ja auch nicht direkt in die sonne, weil ich auf dem display noch was erkennen will. sonst müsste ich die helligkeit hochdrehen. und was das dann wieder für den akku bedeuted... ;)

    wenn man strom sparen will um die umwelt und den geldbeutel zu schonen, sollte man sich solarzellen aufs dach setzen oder sich leitungen für ne wärmepumpe im garten vergraben.
    wenn man nur die umwelt schonen will holt man sich strom von greenpeace-energy, naturstrom, lichtblick oder den stadtwerken schönau.
    wenn man längere akkulaufzeiten haben will, sollte man an solchen super-akkus weiterarbeiten, die oben schon beschrieben wurden anstatt, dass man die firmen aufkauft um sie liegen zu lassen.

    ich denke schon, dass das eine revolutionäre technick ist, aber nichts für handys. ich sehe die einsatzgebiete echt eher bei autos und häusern. dann muss man allerdings daran denken, dass die beschichtung witterungsfest sein muss.
    eine idee währe vielleicht auch die kleidung damit auszustatten. dann müsste die bechischtung aber nicht nur witterungsfest, sondern auch waschmaschienenfest sein. oder es währe irgendetwas, das man vor dem waschen abnehmen könnte und anders reinigt.
    wenn es an der kleidung getragen wird, könnte es auch für handys wieder interessant werden.
    und da währe es auch interessant ob diese erfindung es schafft auch die modewelt zu beeinflussen.

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  • Mombert S. 23.11.2010 Link zum Kommentar

    @Kevin
    Ich weiß schon, dass wir hier mit Dünnschichtzellen vergleichen können/müssen. Die Frage die sich für die Reduzierung der Displayhelligkeit stellt ist natürlich der Frequenzbereich in welchem das ganze arbeitet. Ich halt's aber für unwahrscheinlich, dass ausschließlich Licht im nicht sichtbaren Spektrum gedämpft wird - selbst dann wenn nur solches zur Energiegewinnung genutzt wird. (Und wenn mal in den Raum geworfen nur 2% Leistung vom sichtbaren Licht entnommen werden, dann braucht man bei Displaybeschichtung schon 3...4% um das auszugleichen, hat also effektiv den Wirkungsgrad auf 15% gedrückt.)
    Aber selbst wenn das wider erwarten nicht der Fall sein sollte ist das ja nur einer der Punkte die das nicht als Lösung für das Akkuproblem dastehen lassen.

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  • fail!X 23.11.2010 Link zum Kommentar

    " Anforderungen nicht vollumfänglich erfüllen" geile Vormulierung ;)
    Endlich mal wieder ein Blogeintrag wo um neue Hardware geht, das lässt doch träumen :)
    Wie kommt man zu solchen Infos, das sie ja erstmal nix mit Smartphones zu tun haben? gute Arbeit, freu mich auf neue Artikel :)

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  • Marcel h. 23.11.2010 Link zum Kommentar

    ich weiß das wir hier in einem Handy Forum sind und die Idee mit dem Handy laden ist ja auch gut, aber ich würde bei dieser Technik ihr an größere Sachen denken und ich glaube das ist auch einer der Hauptgründe für die Entwicklung dieser Technik.
    Zu dem das Handy in die Sonne legen muss ja auch gesagt werden das egal welches Licht (Sonne, Laterne oder Taschenlampe) die Oberfläche abbekommt sie Strom erzeugt. Sogar das Licht des Display wird genutzt. ich finde diese Geschichte genial!
    LG
    Marcel

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    Kevin C. 23.11.2010 Link zum Kommentar

    @ Mombert
    Ich glaub du betrachtest das Thema von etwas falscher Seite, da es sich so anhört, als würdest du noch an die dicken, schwarzen Solarzellen denken ;)

    Falls ich mich irre, tut es mir Leid. Aber wir reden über Schichtdicken im Nanometerbereich von bis zu 50nm. Diese Dicke ist beim Verbrauch so unerheblich, dass man es getrost vernachlässigen kann. Desweiteren sind sie nicht wahrnehmbar mit dem menschlichen Auge.

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  • Mombert S. 23.11.2010 Link zum Kommentar

    Genau einer hier hat dran gedacht dass man das gleiche Problem wie mit "traditionellen" Solarzellenakkudeckeln hat: Ich würde nie im Leben auf die Idee kommen im Sommer bei 25+ Grad im Schatten mein Handy in die Sonne zu legen. Da müsste ich ja ne Meise haben.
    So lange ich das Ding in der Tasche hab oder in der Hand halte, kommt da auch (fast) nix bei rum.
    Das Display beschichten? Super, wisst ihr was euer Display dann macht? Es bedankt sich mit höherem Energieverbrauch um die Bildqualität beibehalten zu können.
    Die 18% sind unter Laborbedingungen der Fall, also senkrechte Einstrahlung, optimale Lichtstärke, optimale Temperatur etc. Mal ganz abgesehen davon, dass beim Laden des Akkus noch mal 20% drauf gehen - da kann zwar die Solarzelle nix für, aber um 5,6Wh im Akku zu haben muss ich halt 7Wh rein pumpen.
    Dem gegenüber stehen erhöhter Energie- und Materialaufwand bei Produktion und Entsorgung. Selbst wenn's die Beschichtung plus den Chip für nen Euro gibt, heißt das, das Ding muss erst mal 5kWh Strom erzeugen bevor es sich rechnet (bei nem Strompreis von 20 Cent je kWh). Wenn ich mein Handy täglich mit 7Wh aufladen würde (was nicht der Fall ist), entspräche das fast 2 Jahren(!) vollständiger Energieversorgung für mein Handy. Je nachdem wie optimistisch man ran geht sind das dann 4 bis 20 Jahre Betriebszeit damit das kein Minusgeschäft ist - sowohl für den Geldbeutel als auch für die Umwelt. Was ich dabei noch gar nicht erwähnt habe sind die ständigen Miniladezyklen die eure Akkulebenszeit nicht unerheblich reduzieren.

    Völlig illusorisch. Da braucht keine Firma aufgekauft/dicht gemacht werden damit sich sowas nicht durchsetzt.
    Photovoltaik ist schlicht nur dort sinnvoll, wo es keine andere Möglichkeit zur (autonomen) Energiegewinnung gibt, bzw. nur vergleichbar unrentable. (Survival Abenteuer, Weltraum, entlegene Forschungsstationen - aber sicher nicht die Smartphones von Zivilisationsbewohnern)

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    Kevin C. 23.11.2010 Link zum Kommentar

    @ Fabian:
    Pessimismus kommt nur bei der Einführung auf, da solche Produkte nicht in naher Zukunft so weit entwickelt werden können, dass sie mehr als nützlich sind. Beim Einsatz am Handy kommt es auf einen hohen Wirkungsgrad an, da du sicher nicht die ganze Zeit mit dem Handy in der Hand rumlaufen würdest :P

    @Palmfossil
    Das mag bedingt stimmen, doch sind viele Innovationen, die in der letzten Zeit gemacht wurden (man spricht hier von einem kurzen Zeitraum von 5-10 Jahren ;) ) von kleinen Unternehmen gemacht wurden. Diese hatten aber meist den Vorteil, dass sie Tochterunternehmen von großen Unternehmen sind oder waren.
    Ein Beispiel hierfür ist Mercedes, die mehrere Forschungseinrichtungen und auch Produktionsfirmen unterstützen, die sich auf neue Batterien spezialisieren (wenn auch eigennützig, was aber an der Marktwirtschaft liegt^^). Es ist also nicht generell vom Nachteil, dass kleine Unternehmen von Großen geschluckt werde oder diesen angehören.
    Sondern viel mehr ist zu sagen, dass die Industrie für Mobile Devices mehr als nur verschlafen hat sich um dieses Thema zu kümmern...

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    Sheidy 23.11.2010 Link zum Kommentar

    ich würde nicht von pessimismus reden, sondern von realismus. Imho ist die Fläche eines Smartphones zu klein, um damit nennenswerte Effekte zu erzielen... haben ja auch schon andere hier vorgerechnet. Natürlich bringt jede gewonnene minute schon einen kleinen Nutzen, aber das Kosten-Nutzen Verhältnis wird so schlecht sein, dass es sich nicht lohnt, in die Anwendung bei Smartphones zu investieren. selbstverständlich ist das eine verheißungsvolle Technik, die großflächig sicher das Energiemanagement revolutionieren könnte.

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  • Fab 23.11.2010 Link zum Kommentar

    Spannend, wie viele Pessimisten sich hier herumtreiben und einen kleinen Fortschritt kaputt reden. Wenn der Akku durch diese Technik eine Stunde länger hält, dann habe ich am Ende des Jahres ein messbares Ergebnis, hat jeder Energieverbraucher diese "verlängernde" Technik, wirkt sich das bereits massiv auf den weltweiten Energieverbrauch aus. (ein halber gesparter Liter Kraftstoff ist die Entwicklungsarbeit doch auch wert, erzählt zumindest jeder)

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  • ChemDroid 23.11.2010 Link zum Kommentar

    @Palmfossil: Methanol oder Ameisensäure :P
    Es sei denn du willst die ganze Zeit mit nem 700 Grad heißen Gerät rumlaufen (Stichwort Betriebstemperatur)

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  • W. Palmfossil 23.11.2010 Link zum Kommentar

    @ Kevin C.:

    Das ist ja genau mein Punkt. Sobald eine alternative Entwicklung marktreif ist, also auch preislich interessant, wird die Firma von einem großen Player am Markt weggekauft und zugedreht. Das ist der Hauptgrund, warum wir unsere geliebten Smartphones immer noch täglich an den Strom hängen, anstatt wöchentlich etwas Methan nachzufüllen....

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    Kevin C. 23.11.2010 Link zum Kommentar

    @ W. Palmfossil:

    Warum die Sachen noch nicht verbaut sind?

    Nun ja, die Frage ist ganz einfach. Das Preis-Leistungs-Verhältnis ist derzeit noch mehr als unausgegoren. Für den Gewinn an Laufzeit wäre ein deutlich Preisaufschlag zu Verantworten. Je nachdem nach welcher Methode, beträgt der Aufschlag weit über 50€.

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  • AndroPet 23.11.2010 Link zum Kommentar

    Ahoi!
    Danke für den guten blog!
    Die Menge der Spekulationen hier in den Kommentaren zeigt ja deutlich, wieviel Interesse zu wecken ist...
    Die Sache mit Cupertino macht mir aber keine Vorfreude :o(
    Ich werde aber schon mal Kopfbedeckungen erfinden, in denen mal Mobiltelefone sonnennah transportieren kann!
    pet

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