HARVEST - Mobiler Energy-Harvester

Probleme

Laut einer Studie der WHO bewegen sich Jugendliche rund um die Welt zu wenig und führen eine zunehmend ungesunde Lebensweise.

Zudem ist festzustellen, dass die Modeindustrie Kleidung nicht nachhaltig genug zu produziert. Einen großen Beitrag dazu, trägt die Schuhindustrie, da für die Produktion sehr viele Materialien für viele verschiedene Komponenten eines Schuhmodells verwendet werden. Dies macht die Weiterverarbeitung und das Recycling sehr schwierig.

Lösung

Für eine Lösung dieser Probleme, haben wir es uns zu unserer Aufgabe gemacht, einen nachhaltig produzierten Schuh zu gestalten, der die jugendliche Zielgruppe dazu motiviert, sich mehr zu bewegen.
Dies soll durch Energy Harvesting geschehen, einem Prozess, bei dem kinetische Energie in elektrische Energie umgewandelt wird.

Konzept

Unser Konzept für den Schuh setzt sich aus einem einzigen Material zusammen: TPU, ein thermoplastischer Elastomer, der sowohl als Garn als auch im SLS 3D-Druckverfahren verarbeitet werden kann. Um den Schaft mit der Sohle zu verbinden, werden beide Komponenten zusammen verschmolzen.

Der Energy Harvester erzeugt den Strom durch Induktion. Die Bewegung eines Ferrofluids innerhalb einer Röhre, die von einer Kupferspule umgeben ist und überträgt die elektrische Energie an einen Akku. Das Ferrofluid wird dabei durch die kinetischen Kräfte, die bei der Laufbewegung entstehen, in Bewegung gebracht.

Prozess

Der Prozessablauf bei der Benutzung der Schuhe gestaltet sich folgendermaßen. Während des Tages lädt der Benutzer die internen Akkus der Schuhe beim Laufen auf und kann nebenbei diverse Endgeräte mit der dazugehörigen Powerbank aufladen.
Daheim angekommen, legt er die Schuhe auf der mitgelieferten Induktionsmatte ab. Dabei fließt Flüssigkeit und Dreck unter eine herausnehmbare Abtropfmatte in eine Wanne, die sich abwischen lässt. Die entladene Powerbank oder beispielsweise das Smartphone werden auf die dafür vorgesehene Induktionsstation abgelegt. Die vollen Akkus der Schuhe übertragen nun den Strom über die Schuhmatte auf die Powerbank, bzw. das Smartphone. Das nächste Mal, wenn das Haus verlassen wird, zieht der User die Schuhe an, nimmt wenn nötig die Powerbank mit und der Kreislauf beginnt von vorn.