Eine Welt, in der Akkus nicht mehr aufgeladen oder ausgetauscht werden müssen – was wie Science Fiction klingt, ist bereits Gegenstand aktueller Forschung. So arbeiten der Netzwerkausrüster Ericsson und das MIT Research Laboratory of Electronics (RLE) gemeinsam am Aufbau einer neuen Netzstruktur, die völlig neue Anwendungen im 5G- und 6G-Netz möglich machen soll.

Ein Schwerpunkt der Forschung widmet sich dabei den Mobilfunknetzen, die eine Vielzahl an Sensoren und andere kleine Geräte um uns herum verbinden. Ericsson und das MIT erforschen, wie diese Geräte Energie aus Funksignalen und anderen Quellen gewinnen und durch modernste Netze gesteuert werden könnten.

Das Problem: Aktuell wird die Anwendbarkeit kleinerer Geräte in den kommerziellen 4G- und 5G-Netzen, etwa beim massiven Einsatz von Zehntausenden von Geräten in der Zählerfernauslesung, durch den Austausch oder das Aufladen benötigter Akkus bestimmt. Zudem ist die Batterielebensdauer von den jeweiligen Sende- und Empfangszyklen abhängig.

In einer Ära der „Null-Energie-Geräte“ könnten diese Herausforderung gelöst werden. Denn diese Anwendungen sollen die erforderliche Energie aus der Umgebung gewinnen – aus Vibrationen, Licht, Temperaturunterschieden und sogar aus den Hochfrequenzwellen selbst. 

Eine solche neue Endgeräte-Generation berge auch Potenzial für die Einzelhandelsbranche, betonte Ericsson. Beim Betrachten und Berühren einer bestimmten Ware durch den Kunden könnten beispielsweise eingebettete Null-Energie-Geräte das Interesse registrieren und über das Ladennetz auf Bildschirmen weitere Optionen für ähnliche Waren oder Accessoires anbieten.    

Bevor die Vision der Null-Energie-Geräte Wirklichkeit wird, gebe es allerdings noch unterschiedlichste Forschungsfragen zu lösen, räumten Ericsson und das MIT ein –  von der Energiegewinnung über die Kommunikation bis hin zum Gesamtsystemdesign für eine sehr grosse Anzahl von Geräten.

Auch Fragen der Sicherheit stehen im Fokus der Forschung: Die Sicherheit in modernen Mobilfunknetzen wird durch Authentifizierung und Verschlüsselung gewährleistet. Der Energiebedarf für die Verschlüsselung ist jedoch nicht mit der Ernteleistung im Milliwatt-Bereich zu bewältigen. Neue, energieeffizientere Sicherheitsmechanismen werden daher benötigt.