Pitchdeck

Konzepttext

Katastrophen sind weltweit ein relevantes Thema, besonders in Anbetracht ihrer Zunahme aufgrund des Klimawandels. Bei der Hilfe für Betroffene gibt es verschiedene Bedürfnisse, die erfüllt werden müssen: Wasser, Medizin, Unterkunft, Nahrung, Entsorgung, Energie, und sozialer Kontakt. In unseren Interviews mit dem Katastrophenschutz Brandenburg wurde die Notwendigkeit von Energie und Kommunikation für die Koordinierung von Einsatzkräften betont. Um unmittelbare und langfristige Bedürfnisse von Betroffenen abzudecken, sind Informationen zur Ressourcen-Lokalisierung unerlässlich.

Der Informationszugang hängt von funktionierenden Kommunikationssystemen ab, diese wiederum vom meistens geschädigten Energienetz. Bisherige Notkommunikationssysteme sind auf fossile Energie oder witterungsabhängige Energieformen angewiesen.

Diese Problematik zieht sich durch sämtliche Arten von Katastrophenfällen. Durch autarke Stromversorgung könnten langfristig widerstandsfähige Kommunikationsnetzwerke in verschiedenen Umgebungen gewährleistet werden.

Ein Lösungsansatz ist die Verteilung und Verbindung von WLAN-Stationen zu einem Mesh-Netzwerk. Dies ermöglicht Kommunikation innerhalb des Netzwerks. Durch Anbindung von Router-Endpunkten an intakte Infrastrukturen wie Kabel, Satelliten, oder ggf. LTE kann der Internetzugang ermöglicht werden. Dieser ist für die Bedarfsdeckung der Betroffenen, für Notrufe, und Kommunikation zwischen Rettungskräften entscheidend.

Für einen autarken Betrieb der Stationen, könnten Mikrobielle Brennstoffzellen als klimaneutrale Energiequelle zum Einsatz kommen. Diese nutzen Abwasser als Ressource, dessen organische Bestandteile von Bakterien verwertet werden, um Wasser zu reinigen und gleichzeitig Strom zu erzeugen.

Ein Austausch mit Bioelektrochemie-Experten stellte zwei Forschungsfragen zur Erhöhung der Leistungsdichte in den Fokus: Die Materialität der Elektroden und Membranen sowie das Design der Zelle. Um künftige Anwendungsbereiche der Forschung aufzuzeigen, haben wir eine spekulative Projektion der Effizienz vorgenommen.

Ein modularer Aufbau ermöglicht die nötige Flexibilität, um einer Bandbreite an Anwendungsszenarien gerecht zu werden. Durch Steckverbindungen werden die Module elektrisch und wasserleitend gekoppelt. Die sechseckige Form erlaubt eine optimale Volumenausbeute im Verbund und einen neuartigen Zellenaufbau.

Durch Aneinanderreihung zu einem Linearmodul kann die Effizienz der Stromerzeugung und Wasserreinigung erhöht werden. Um den Strom verfügbar zu machen, werden Akkumodule mit USB-C Anschlüssen angesteckt. Befestigungspunkte erlauben den Verbund flexibel mobil einzusetzen.

An Hexastationen werden Linearmodule mit Abwasser befüllt und durch Filtrierung Trinkwasser gewonnen. Der Strom wird für die WLAN-Router bereitgestellt.

Der Aufbau widerstandsfähiger, autarker Kommunikationsnetzwerke, die auf vielfältige Bedürfnisse in Katastrophensituationen eingehen, ist entscheidend für die Krisenbewältigung und die langfristige Unterstützung von Betroffenen.

Prototyp