Ambient-6G: Forschung zu einem nachhaltigeren Internet der Dinge ohne Batterien
Die Technische Universität Graz (TU Graz) forscht gemeinsam mit drei anderen Universitäten an einer nachhaltigeren Energielösung für das Internet der Dinge (IoT). Statt mit Batterien sollen IoT-Geräte dabei per Funk mit Strom versorgt werden und anders kommunizieren.
Weltweit gibt es schätzungsweise rund 20 Milliarden Internet-der-Dinge-Geräte (IoT), bis 2033 soll sich deren Zahl verdoppeln. So schreibt die Technische Universität Graz (TU Graz) im August 2025 in ihrer Medienmitteilung zum Projekt Ambient-6G. Das Projekt ist motiviert durch das Wachstum an IoT-Geräten. Denn mit den Geräten entstehen auch Altbatterien und Akkus, die regelmäßig ausgetauscht und entsorgt werden müssen.
Laut einer kürzlich durchgeführten EU-Studie werden 2025 weltweit jeden Tag schätzungsweise 78 Millionen Batterien von IoT-Geräten weggeworfen. Dadurch entsteht das Risiko, dass große Mengen toxischer Chemikalien in die Erde rinnen. Die Forscher des Projekts Ambient-6G wollen das Internet der Dinge nachhaltiger machen. Das wollen sie erreichen, indem sie IoT-Geräte per Funk und über andere Quellen aus der Umgebung wie Wärme oder Vibrationen mit Strom versorgen. Batterien und Akkus würden dadurch überflüssig.
Vier Universitäten forschen seit Januar 2025 gemeinsam an dem Projekt: Die TU Graz in Österreich, die Aalto-Universität in Finnland, die Universität Oulu in Finnland und die KU Leuven in Belgien. Die Europäische Union fördert das dreijährige Projekt, an dem auch führende Unternehmen aus der Elektronik- und Telekommunikationsbranche beteiligt sind, mit 8,4 Millionen Euro.
Stromversorgung und Backscatter-Kommunikation
Die Energieversorgung für IoT-Geräte, die Ambient-6G anstrebt, soll funktionieren, indem die Geräte auf eine andere Art kommunizieren. Bislang kommunizieren IoT-Geräte mit anderen Geräten, indem sie Informationen aktiv über Wi-Fi, Bluetooth, Mobilfunk oder andere Kommunikationskanäle senden. Dafür müssen sie aktiv Energie aufwenden.
Die Stromversorgung der IoT-Geräte per Funk soll mit der Backscatter-Kommunikation verbunden werden, wie die TU Graz in ihrer Medienmitteilung erklärt. “Dabei reflektieren die IoT-Geräte das Funksignal zentraler Sendeantennen, verändern es minimal und übertragen so ihre Informationen”, sagt Klaus Witrisal, Leiter des Instituts für Kommunikationsnetze und Satellitenkommunikation der TU Graz in der Medienmitteilung. Diese passive Kommunikation komme ohne aktiven Sender aus. Dadurch wäre die geringe Energiemenge, die IoT-Geräte aus den Funkwellen generieren können, ausreichend für ihren Betrieb.
Problem: Schwache Signale
Im Projekt arbeiten die Forschenden an verteilten Antennensystemen, um mit den IoT-Geräten effizient zu kommunizieren. So soll eine erhöhte Strahlenbelastung in der Umgebung vermieden werden, weil die einzelnen Antennen eine niedrige Sendeleistung haben. Auch Teil des Projekts ist die Anwendbarkeit der Technologie in einem zukünftigen 6G-Netz.
Die Technologie ist noch nicht praxistauglich. Ein Problem ist momentan die Signalverarbeitung. „Bei der Backscatter-Kommunikation haben wir es mit schwachen Signalen zu tun, die wir aber anders als bei RFID-Chips auch über größere Distanzen empfangen möchten“, erklärt Klaus Witrisal. Man müsse spezielle Algorithmen entwickeln, um aus den verrauschten Signalen brauchbare Informationen herauszuholen.
Wenn diese Probleme aber gelöst sind, gibt es laut TU Graz zahlreiche Anwendungsmöglichkeiten für batterielose IoT-Geräte. Zum Beispiel könnten in großen Supermärkten mit tausenden Produkten elektronische Preisschilder ohne Batterie den Abfall und den Wartungsaufwand stark reduzieren.