Nachhaltigkeit im IoT Kompakt, leistungsstark, nachhaltig: Superkondensatoren von Ligna Energy

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Das Internet of Things, IoT, ist allgegenwärtig, und Schätzungen zufolge werden pro Minute 150.000 neue Geräte mit dem Internet verbunden. Diese Geräte benötigen in den meisten Fällen eine Stromversorgung, die eines Tages ersetzt werden muss. Es geht aber auch anders, wie Ligna Energy mit einem kompakten und umweltfreundlichen Superkondensator beweist.

Stellen Sie sich vor, wie es wäre, wenn pro Minute Zehntausende, wenn nicht gar Hunderttausende IoT-Geräte erstmalig mit dem Internet verbunden werden. Und dann stellen Sie sich vor, wie bei all diesen Geräten, die in den vergangenen fünf Minuten in Betrieb genommen wurden, die Energiequellen getauscht werden müssen. Selbstverständlich stellt das für eine Privatperson keine große Herausforderung dar. Wenn es allerdings um IoT-Anlagen in der Industrie geht, dann ist der Tausch von Batterien kein so lächerliches Unterfangen mehr. Zusammen mit der Entsorgung der aufgebrauchten Energieträger summiert sich die Arbeitszeit für den Tausch der Akkus zu einem erheblichen Kostenfaktor, der nicht zu unterschätzen ist.

Um die Zukunft des IoT komfortabler, sicherer und auch etwas umweltfreundlicher zu gestalten, entwickeln die Ingenieure des schwedischen Unternehmens Ligna Energy seit 2022 Superkondensatoren mit geringem Formfaktor für Sensoren und Anwendungen mit geringem Stromverbrauch. Der Clou: Der organische Elektrolyt der S-Power-Serie, der die Energie elektrostatisch speichert, besteht aus nachhaltigen Materialien und ist damit sicherer und umweltschonender als weitverbreitete Lösungen wie Knopfzellen. Was genau in der Aluminium-Pouch steckt, wollten uns Andreas Jackson, Field Application Engineer, und David Milton, Sales Director von Ligna Energy, verständlicherweise nicht verraten. Doch sie versichern, dass die Ligna-Superkondensatoren keine Konfliktmetalle enthalten, nicht entflammbar sind und aus keinen giftigen Chemikalien bestehen. 

Nachhaltige und sichere Superkondensatoren

Superkondensatoren bieten als energiespeicherndes Bauelement, das zwischen herkömmlichen Kondensatoren und Batterien angesiedelt ist, spannende Eigenschaften, die sie in bestimmten Anwendungen nützlich machen. Wenn eine hohe Leistung (schnelle Lade- und Entladevorgänge) und eine lange Lebensdauer erforderlich sind, sind Superkondensatoren interessant. Die S-Power-Serie von Ligna Energy, die aufgrund ihrer nachhaltigen Eigenschaften auch sicher ist, weist folgende Daten auf:

• S-Power 2S wird oft in Lösungen für die Energieernte, Smart Building und in Asset-Trackern eingesetzt. Die Nominalspannung beträgt 2,7 V, bei einer Kapazität von 1,2 F und den Maßen 30 × 42 × 0,6 mm.

• S-Power 2R eignet sich für den Einsatz in aktiven Smartcards und als Unterstützung von Batterielösungen. Die Nominalspannung beträgt 2,7 V, bei einer Kapazität von 50 mF und den Maßen 20 × 20 × 0,4 mm.

Ligna arbeitet bereits mit zahlreichen Partnern zusammen, die für ihre Testmuster die Superkondensatoren nutzen, etwa nanopower semiconductor für stromsparende ICs und Nexperia.

Lignas Historie: Nachhaltigkeit und Sicherheit

Ligna Energy produziert die Superkondensatoren in Schweden und plant nicht, die Produktion in ein Niedriglohnland zu verlegen. „Wir benötigen nicht viele Arbeitskräfte, um unser Produkt herzustellen“, so Milton. 2025 soll die Produktionsstätte fertig werden, die pro Jahr 150.000 Einheiten fertigen wird; bis 2027 wird mit mehreren Millionen gerechnet. „Viele Produzenten von IoT-Anwendungen suchen nach batteriefreien Lösungen, um auch EU-Regularien gerecht zu werden.“

Die Materialien kommen aus Europa beziehungsweise Schweden, entsprechend besteht auch keine Abhängigkeit von langen Transportwegen. Die Innovationskraft mit Blick auf nachhaltige Anwendungen bewies das Unternehmen bereits in der Vergangenheit, wie sich schon am Namen erkennen lässt, der sich auf Lignum bezieht – Lignin im Deutschen; Biopolymere, aus denen sich Treibstoffe herstellen lassen.

Aus Waldabfällen planten die Ingenieure von Ligna Energiespeicher für Windparks und Solaranlagen herzustellen, stellten aber fest, dass dafür sehr viel Kapital und Subventionen benötigt wurden. „Deswegen haben wir die strategische Entscheidung getroffen, in die andere Richtung zu gehen und superkleine Superkondensatoren zu entwickeln“, erklärt Milton. Die Technologie war bereits ausgetüftelt, nur der Fokus hat sich vor drei Jahren geändert. „Das Lignin und unsere Infrastruktur bildeten dann den Grundstein für den Richtungswechsel“, fügt Jackson hinzu. (sb)

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