Drahtlose elektronische Geräte können dazu beitragen, das Internet der Dinge umweltfreundlicher zu machen. Bildrechte: 2022 KAUST/Heno Hwang

Studie aus Saudien-Arabien So kann das Internet der Dinge umweltfreundlicher werden

Das "Internet der Dinge" gilt als Technologie der Zukunft. Dabei werden Geräte in einer Infrastruktur vernetzt, was neue Funktionen erlaubt – allerdings bisher mit hohem Energieverbrauch. Das könnte nun anders werden, wie eine Studie aus Saudi-Arabien gezeigt hat.

Schon existierende Beispiele für Anwendungen aus der Welt des Internets der Dinge (IoT) sind etwa sogenannte Wearables, kleine Geräte am Körper, mit denen Menschen beispielsweise ihre sportlichen Aktivitäten aufzeichnen. Auch das Tracken von Paketen nach einer Bestellung gehört zu den bereits bestehenden Möglichkeiten des IoT. In Zukunft könnten damit zudem ultra-scharfe Fotos mit dem Smartphone mit weniger Energieverbrauch erstellt werden – und das auch bei schlechten Lichtverhältnissen. Andere Forschende arbeiten gerade an einem "ozeanischen Internet der Dinge", bei dem Schifffahrt, Tourismus und Fischerei auf den Weltmeeren verbunden und damit auch die Verschmutzung der Ozeane durch Plastik verringert werden sollen.

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Geräte werden einfach auf Papier gedruckt

Viele künftige IoT-Anwendungen wie etwa selbstfahrende Autos verbrauchen aber noch relativ viel Energie. An der König-Abdullah-Universität für Wissenschaft und Technologie (KAUST) in der saudischen Stadt Thuwal wird derzeit intensiv daran geforscht, wie der Stromverbrauch reduziert werden kann. Ein Schlüssel könnten dabei drahtlose Knotenpunkte werden, die die IoT-Geräte miteinander verbinden und gleichzeitig aus ihrer Umgebung Energie gewinnen – beispielsweise über Solarzellen oder sogenannte Energie-Harvester, die Radiowellen nutzen.

An der KAUST wurde nun untersucht, wie diese Energiequellen im großem Maßstab funktionieren können. Dabei geht es auch um die Möglichkeit, sie großflächig und umweltfreundlich auf einen flexiblen Untergrund zu drucken. Der Prozess wird noch grüner, wenn als Substrat ein biologisch abbaubares Material wie Papier genutzt wird, auf dem zudem bei niedrigen Temperaturen gedruckt wird. Bisher wurden dafür meist Silikon-basierte Stoffe gebraucht.

Dazu kommen neuartige Dioden, also elektronische Halbleiter, die an der KAUST entwickelt wurden und den aktuellen 5G- und auch späteren 6G-Mobilfunkstandard bei der Übertragung der Radiowellen erreichen sollen. "Diese Technologien bieten die nötigen Basiskomponenten für eine nachhaltige Art, um die Milliarden von Knotenpunkten in der Zukunft mit Energie zu versorgen", erklärt der am Projekt beteiligte Forscher Thomas Anthopoulos. Die prinzipielle Machbarkeit wurde gezeigt, nun sollen in einem nächsten Entwicklungsschritt die verschiedenen Komponenten in einem Gerät vereint werden.