Physikalische Effekte, die auch in Mikrosystem-Sensoren zum Einsatz kommen, lassen sich unter Umständen sogar so nutzen, dass sie zum Beispiel Smart Sensoren zusätzlich kleinste Mengen Energie zur Verfügung zu stellen. Diese Mikro-Kraftwerke werden als Energy Harvester, Energiesammler bezeichnet. Das Energy Harvesting kann Batterien oder Akkus nicht vollständig ersetzen. Vielmehr geht es bei ihrem Einsatz darum, die Laufzeit eines integrierten Stromspeichers durch Energierückgewinnung zu verlängern.

In einem Studierendenprojekt ist der von der Firma micropelt in Mikrotechnologie hergestellte Thermogenerator TGP-651 zu charakterisieren. Thermogeneratoren lassen sich am besten als Umkehrung eines Peltiermoduls beschreiben: Eine Temperaturdifferenz zwischen Warm- und Kaltseite erzeugt einen Strom am Thermogeneratorausgang. Der erzeugte Strom fließt durch den elektrischen Verbraucher, wobei die ausnutzbare elektrische Leistung von der Temperaturdifferenz im Thermogenerator als auch von der Leistungsanpassung des elektrischen Verbrauchers an den Thermogenerator abhängig ist. 

Für sein Datenblatt operiert der Thermogenerator-Hersteller mit passiven Kühlkörpern SK 422 der Firma Fischerelektronik. Fischerelektronik gibt je nach Größe einen thermischen Widerstand von 6,6 bis 3,2 K/W an. Für den Versuchsstand wird deshalb ein aktiver Kühlkörper mit Lüfter und einem thermischen Widerstand von ca. 2 K/W eingesetzt. Über die Betriebsspannung des Lüfters lässt sich der thermische Widerstand der aktiven Kühlung hin zu einer schlechteren Wärmeabführung beeinflussen. Als Wärmequelle kommt ein selbstgefertigter 10 Ohm-Dickschichtwiderstand auf Keramiksubstrat zum Einsatz. Der Thermogenerator-Hersteller spricht von elektrischen Leistungen kleiner 10 Milliwatt. Deshalb wird zur Simulation der elektrischen Last eine Widerstandsdekade verwendet, die Verlustleistungen bis 300 Milliwatt zulässt.  

Zur Bestimmung des Leistungsparameters wird neben der Spannung auch der Strom gemessen. Nicht berücksichtigt ist, dass der Letztgenannte sehr gering ausfällt. Folglich bewegt sich der Innenwiderstand des Strommessers in einer Größenordnung, der das Messergebnis massiv beeinflusst. Laut Hersteller beträgt der Innenwiderstand des Thermogenerators etwa 240 Ohm bei 25 °C. Der Innenwiederstand des Multimeters bei der Strommessung beträgt ca. 110 Ohm (Bereich 1 Milliampere) beziehungsweise ca. 1100 Ohm (Bereich 0,1 Milliampere). Für die Strommessung empfiehlt sich deshalb der Einsatz eines niederohmigen Messwiderstand (Shunt).

Im Vergleich zu einem Spannungsversorgungsgerät besitzt der Thermogenerator einen relativ hohen Innenwiderstand. Deshalb kann mit Hilfe der Widerstandsdekade, sie deckt den Bereich von 1 Ohm bis 11 Megaohm ab, der Lastwiderstand solange geändert werden, bis die Ausgangsspannung unter Last der halben Leerlaufspannung des Thermogenerators entspricht. Der durch den Innenwiderstand des Thermogenerators fließende Strom ist gleich groß dem Strom durch die elektrische Last. Da die Spannung ebenfalls gleich ist, liegt eine Leistungsanpassung vor und die an der äußeren Last abgegebene Leistung hat ihr Maximum erreicht. Bei der Messung ist nur darauf zu achten, dass sie zum Zeitpunkt des thermisch eingeschwungenen Zustand erfolgt.

Energy Harvesting wird weder den klassischen Energiespeicher ersetzen noch ist Energierückgewinnung zum Nulltarif zu bekommen. Es bedarf einigen technischen Aufwands, um wie in diesem Fall Wärme in Strom umzuwandeln. Dieser Strom muss gesammelt und zwischengespeichert werden. Da es sich um geringe Mengen Energie handelt, sind auch die Anforderungen an die Elektronik hoch. Zudem müssen Generator und Sammlerschaltung optimal aufeinander abgestimmt sein. Diesem Thema sollte sich das Folgeprojekt widmen.