Energieautarkes System zur Überwachung von Kanalisationsnetzen
Gemeinsam mit der EAWAG, Dübendorf haben wir ein System zur energieautarken Überwachung von Abwassernetzwerken entwickelt und getestet. Es zeigt, wie Energy Harvesting genutzt werden kann, um unterirdische Abwasserinfrastrukturnetzwerke mit Strom zu versorgen. Das System sammelt die benötigte Energie aus Umgebungsquellen wie Temperaturunterschieden oder Restlicht in Abwassernetzen. Der entwickelte Prototyp kann somit entweder mit einem thermoelektrischen Generator (TEG) oder einer Solarzelle betrieben werden, um Umgebungsenergie zu sammeln. Damit werden Wasserstandsdaten erfasst und mittels LoRaWAN® über weite Entfernungen übertragen. Die realen Feldversuche zeigten das Potenzial für die Leistungsausgabe sowie Möglichkeiten zur Verbesserung des Systems. Mit einem Extrapolationsmodell wurde nachgewiesen, dass die entwickelte Lösung das ganze Jahr über zuverlässig arbeiten könnte. Es besteht weiteres Potenzial für zukünftige Optimierungen, insbesondere in Bezug auf die thermische Energieumwandlung. Zukünftige Arbeiten werden sich auf die Reduzierung des Standby-Verbrauchs des Systems und die Optimierung der Harvesting-Leistung konzentrieren, indem thermische Verluste reduziert und damit die Temperaturdifferenz am TEG erhöht werden.