09.08.12

Franklin Blitzsensor AS3935: Länger warten können, bis es knallt

Mögliche mit dem Blitzsensor ausrüstbare Geräte: Wetterstation, Uhr (Bild: Austriamicrosystems)

Wer Radio auf Lang-, Mittel- oder Kurzwelle hört, kann heranziehende Gewitter sehr früh an ihren Funkstörungen erkennen. Technisch "unbewaffnet" ist dies dagegen erst auf etwa 10 km Distanz möglich - zu wenig, wenn man sich im Freien befindet. Ein neuer Chip soll Abhilfe schaffen.

Gewitter sind nicht ungefährlich: In den USA sterben jährlich etwa 100 Leute an direktem Blitzschlag oder davon ausgelösten Bränden. Bei uns sind die Gewitter nicht ganz so heftig wie beispielsweise in Florida, dennoch gibt es immer wieder Todesfälle durch "Blitze aus heiterem Himmel" oder, weil Spaziergänger, Wanderer, Golfer sich nicht rechtzeitig in Sicherheit bringen konnten.

Das charakteristische Krachen der Blitze im AM-Radio ist zur Frühwarnung geeignet, doch wer hört heute noch Lang-, Mittel- oder Kurzwelle? Zudem ist es hier schwer, die Entfernung abzuschätzen - die Blitze sind über Hunderte von Kilometern zu empfangen.

Der neue Franklin Blitzsensor AS3935 von Austriamicrosystems, benannt nach dem amerikanischen Erfinder Benjamin Franklin, der erstmals die Elektrizität in Blitzentladungen erforschte, arbeitet ebenfalls mit einem empfindlichen Funk-Empfänger, der die elektrischen Signale durch die Blitzaktivität erkennt. Ein spezieller Algorithmus berechnet hieraus dann aber gleich die Entfernung zur Gewitterfront im Bereich zwischen 1 und 40 km, wobei er Störungen durch andere Technik wie Motoren oder Elektronikgeräte herausrechnen soll.

Mit mehreren energiesparenden Betriebsarten, einer Stromaufnahme im Empfangsbetrieb von 60 µA und Abmessungen von 4 x 4 mm im 16-poligen MLPQ-Gehäuse soll sich der neue Chip beispielsweise in Uhren oder Outdoor-Geräten für den Einsatz beim Radfahren, Wandern, im Wassersport, beim Golf, bei Sportveranstaltungen integrieren lassen. So geraten Fußball-Jugendmannschaften nicht mehr in Gefahr, weil der Schiedsrichter nicht genug Informationen hatte, um das Spiel wegen Gewitter abzubrechen. Ebenso können technische Anlagen wie Funkstationen oder Stromverteiler mit dem Sensor ausgerüstet werden, um sich vor Blitzschäden schützen zu können.

Für eine typische Anwendung des AS3935 werden nur ein einfacher Microcontroller mit einer SPI- oder I²C-Schnittstelle und sieben passive Bauteile gebraucht. Die ganze Anordnung benötigt etwa so viel Platz wie ein Funkschlüssel aus der Automobiltechnik..

„Aufbauend auf Feldversuchen, die von der Florida Tech durchgeführt wurden, zeigen erste Ergebnisse von Studien, die in Florida und Finnland stattgefunden haben, dass der Blitzsensor das Potenzial aufweist, als Blitzfrühwarnsystem einsetzbar zu sein, um die Genauigkeit anderer Methoden wie der in den USA gebräuchlichen 30/30-Regel zu verbessern“, erklärte hierzu Dr. Joseph Dwyer, Professor an der Fakultät für Physik und Raumforschung des Florida Institute of Technology, einer der weltweit führenden Forschungseinrichtungen auf dem Gebiet der Blitzforschung.

Das Franklin Blitzsensor-IC AS3935 ist mittlerweile als Entwicklungsmuster erhältlich. Fertige, hiermit ausgerüstete Geräte gibt es noch nicht.

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