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Die Erfindung betrifft eine Energieerzeugungsvorrichtung, und bezieht sich insbesondere auf eine thermoelektrisch arbeitende und generierende, autarke Energieerzeugungsvorrichtung, die zur Nutzung freigesetzter Energie bei Wärmeprozessen im medizinischen Bereich angepasst ist.
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Thermoelektrische Generatoren (TEG) und Thermoelemente, die durch Thermoelektrizität Wärme direkt in elektrische Energie umwandeln, sind dem Grunde nach bekannt. Aufgrund des Seebeck-Effekts, d.h. dem Auftreten einer Spannung zwischen zwei Stellen unterschiedlicher Temperatur eines Leiters mit einer Potentialdifferenz, die annähernd proportional zur Temperaturdifferenz ist, wird bei thermoelektrischen Generatoren unter Verwendung von Halbleitermaterialien, d.h. in quasi Umkehrung des Peltier-Effekts, bei bzw. durch Herstellen einer Temperaturdifferenz zwischen den beiden Seiten eines Peltier-Elements eine elektrische Spannung bzw. ein elektrischer Strom erzeugt.
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Im medizinischen Bereich besteht steigender Bedarf an einer autarken Energieversorgung, die beispielsweise eine drahtlose Übermittlung von Information und/oder Daten in einer während eines Prozessablaufs nicht zugänglichen Prozessumgebung erlaubt. Bisherige Ansätze zur Bereitstellung einer autarken Energieversorgung beruhen in der Regel auf der Verwendung von Batterien oder Akkumulatoren, die nachteilig ständige Überwachung sowie Batteriewechsel und Aufladevorgänge mittels einer externen Ladevorrichtung erfordern und dennoch im Hinblick auf die Prozesssicherheit unzulänglich bleiben. Reicht die Ladung einer Batterie oder eines Akkumulators nicht über einen Prozesslauf hinweg aus, besteht die Gefahr abgebrochener und fehlerhafter Prozesse, welche insbesondere in sicherheitsrelevanten Teilen medizinischer Bereiche nicht tolerierbar sind.
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Der Erfindung liegt daher als eine Aufgabe zugrunde, eine Energieversorgungseinrichtung insbesondere für den medizinischen Bereich zu schaffen, die die vorstehenden Nachteile beseitigt und Energie autark aus einer Prozessumgebung mit Wärmezustandsänderungen erzeugt, in welcher sie angeordnet ist.
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Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch eine Energieerzeugungsvorrichtung mit den in Anspruch 1 angegebenen Merkmalen gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der beigefügten Unteransprüche
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Gemäß einer grundlegenden Idee der Erfindung wird bei einem Wärmeprozess, im medizinischen Bereich beispielsweise einem Sterilisationsprozess, freigesetzte Wärmenergie zum Laden eines elektrischen Energiespeichers ausgenutzt. Dazu werden Peltier-Elemente, ein elektronischer Energiespeicher und eine Regelelektronik für den Ladeprozess so gekapselt, dass sie den Sterilisationsprozess überstehen. Die Peltier-Elemente sitzen in einer thermischen lsolationsschicht, die bei einem Sterilisationsprozess einen Außenbereich des Generators von einem Innenbereich trennt und somit sowohl beim Erwärmen wie auch beim Abkühlen der Außentemperatur für eine Temperaturdifferenz zwischen den beiden Seiten der Peltier-Elemente sorgt. Die Peltier-Elemente wandeln die Temperaturdifferenz in elektrische Energie um und speichern diese in einem elektronischen bzw. elektrischen Energiespeicher. Die gespeicherte elektrische Energie kann für elektronische Funktionen am medizinischen Gerät oder von Sterilbehältersystemen genutzt werden.
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Durch die erfindungsgemäße Vorrichtung, die insoweit einen Thermogenerator beinhaltet, kann ein elektrischer Energiespeicher an einem medizinischen Gerät oder Sterilbehältersystem bei jedem Sterilisationsprozess geladen werden, ohne dass ein zusätzlicher Arbeitsschritt und zusätzliche Energie benötigt wird. Da nach jeder medizinischen Anwendung ein Sterilisationsprozess erforderlich ist, wird somit auch gewährleistet, dass der elektrische Energiespeicher immer geladen ist.
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Im Einzelnen wird die Aufgabe gelöst durch eine Energieerzeugungsvorrichtung, beinhaltend eine Thermogenerationseinrichtung, die elektrische Energie erzeugt; eine Energiespeichereinrichtung, die dazu angeordnet ist, die von der Thermogenerationseinrichtung erzeugte elektrische Energie zu speichern und/oder abzugeben; und eine Kapselung, wobei die Kapselung die Thermogenerationseinrichtung zumindest teilweise und die Energiespeichereinrichtung vollständig umgibt und die gekapselten Einrichtungen gegen Temperatureinwirkungen und/oder Feuchtigkeitseinwirkungen einer Prozessumgebung mit Wärme- und/oder Feuchtigkeitseintrag isoliert.
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Bevorzugt sind dabei gekapselte Einrichtungen stapelartig auf einer Temperaturleiteinrichtung angeordnet und zumindest teilweise thermisch leitend mit dieser gekoppelt, und umgibt die Kapselung die gekapselten Einrichtungen mit der Temperaturleiteinrichtung als unterseitiger Begrenzung wärmeisolierend und feuchtigkeitsdicht.
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Bevorzugt beinhalten gekapselte Einrichtungen zumindest ein Peltier-Element als Thermogenerationseinrichtung, einen elektrischen Energiespeicher als Energiespeichereinrichtung und eine einen Ladeprozess des elektrischen Energiespeichers steuernde Regelelektronik.
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Bevorzugt ist das zumindest eine Peltier-Element in eine thermische Isolationsschicht gebettet, welche dazu angeordnet ist, in einem Wärmeprozess einen Außenbereich der Energieerzeugungseinrichtung von einem Innenbereich desselben zu trennen und sowohl während einer Erwärmung als auch einer Abkühlung der Außentemperatur eine Temperaturdifferenz beidseitig des zumindest einen Peltier-Elements bereitzustellen.
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Bevorzugt wandelt das zumindest eine Peltier-Element eine an ihm auftretende Temperaturdifferenz in elektrische Energie um, welche in dem elektrischen Energiespeicher speicherbar ist.
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Bevorzugt ist der elektrische Energiespeicher wiederaufladbar als Akkumulator, Kondensator oder SuperCap-Element ausgebildet.
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Bevorzugt sind in die Regelelektronik eine Ladezustand-Verwaltungs-einrichtung und/oder ein Spannungswandler integriert.
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Bevorzugt ist die Kapselung mittels eines Vergussmaterials erzeugt.
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Bevorzugt ist die Kapselung durch Vergießen mit Silikon oder durch Einbettung in einen Glaskörper erzeugt, wobei insbesondere im letzteren Fall die Möglichkeit gegeben ist, die Wanddicke und ggf. die Glastrennschichten unterschiedlich zu gestalten und/oder unterschiedliche Flüssigkeiten in den Glaskörper einzuschließen, um dadurch einen guten Temperaturunterschied zu erzeugen. Der Glaskörper kann vorzugsweise durch mindestens zwei abgedichtete Schalenteile bereitgestellt sein.
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Bevorzugt weist die Energieerzeugungsvorrichtung zur Optimierung einer Temperaturdifferenz zwischen einem Innenbereich und einem Außenbereich der Energieerzeugungsvorrichtung zumindest ein Material mit geringer spezifischer Wärmeleitfähigkeit als Isolierung zwischen dem Innenbereich und dem Außenbereich; zumindest einen Hohlraum zur Verstärkung der Isolationswirkung durch das Material mit geringer spezifischer Wärmeleitfähigkeit; ein Material mit hoher spezifischer Wärmekapazität im Innenbereich; ein Material mit geringer spezifischer Wärmekapazität auf der Außenseite; eine vergrößerte Oberfläche zur Verstärkung der Wirkung durch das Material mit geringer spezifischer Wärmekapazität; eine Strukturierung an zumindest einer Oberfläche; und/oder einen direkten Kontakt zu einer Einrichtung mit geringer spezifischer Wärmekapazität auf.
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Bevorzugt beinhaltet die Strukturierung eine sich abwechselnde Anordnung von Erhöhungen und Einsenkungen, und/oder der direkte Kontakt eine Ankopplung an ein umgebendes Metall.
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Bevorzugt sind zumindest die Thermogenerationseinrichtung und die Energiespeichereinrichtung getrennt voneinander gekapselt und durch Steckverbinder und/oder elektrische Leiter miteinander verbindbar.
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Bevorzugt sind zumindest die Thermogenerationseinrichtung und die Energiespeichereinrichtung getrennt voneinander gekapselt und zur Übertragung von elektrischer Energie induktiv gekoppelt.
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Bevorzugt ist die Energieerzeugungsvorrichtung derart angeordnet, dass auf einem Wärm- und/oder Kühlkörper in einer Richtung nach oben eine erste Wärmeleitpaste, zumindest ein Peltier-Element als Thermogenerationseinrichtung, eine zweite Wärmeleitpaste, eine erste Trägerplatine, eine Temperaturspeichereinrichtung, eine zweite Trägerplatine, eine Regelelektronik, ein elektrischer Energiespeicher als Energiespeichereinrichtung und die diese Komponenten einschließende Kapselung angeordnet sind; die erste und die zweite Trägerplatine mittels einer elektrischen Leiterverbindung miteinander verbunden sind, wobei auf der ersten Trägerplatine erzeugte elektrische Energie auf der zweiten Trägerplatine angeordnete Komponenten versorgt; die erste Wärmeleitpaste unterseitig des zumindest einen Peltier-Elements und die zweite Wärmeleitpaste oberseitig des zumindest einen Peltier-Elements aufgebracht ist; der Wärmund/oder Kühlkörper oberseitig zumindest eine säulenfömige Erhebung ausbildet; das zumindest eine Peltier-Element unter Zwischenlage der ersten Wärmeleitpaste auf der zumindest einen säulenförmigen Erhebung gelagert ist; die Temperaturspeichereinrichtung unterseitig zumindest eine fußartige Erstreckung ausbildet, die zu der zumindest einen säulenförmigen Erhebung korrespondiert und unter Zwischenlage der zweiten Wärmeleitpaste auf einer Oberseite des zumindest einen Peltier-Elements aufliegt; und die erste Trägerplatine zumindest eine Ausnehmung aufweist, durch welche hindurch sich die säulenförmige Erhebung, das zumindest eine Peltier-Element und die fußartige Erstreckung im zusammengefügten Zustand erstrecken.
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Bevorzugt ist die Prozessumgebung ein Sterilisationsprozess in einem medizinischen Umfeld, und ist die Energieerzeugungseinrichtung einschließlich der von ihr umfassten Komponenten für bei einem Sterilisationsprozess auftretende Temperaturen ausgelegt und dazu angeordnet, autark zu arbeiten.
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Die Erfindung wird nachstehend anhand bevorzugter Ausführungsbeispiele unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung näher beschrieben. Es zeigen:
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1 schematisch eine Schnittansicht einer Energieerzeugungsvorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung; und
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2 schematisch eine perspektivische Ansicht der Energieerzeugungsvorrichtung gemäß dem Ausführungsbeispiel.
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Es wird angemerkt, dass gleiche Bezugszeichen in den Figuren jeweils dieselben Elemente bezeichnen, und dass mehrfach gleich dargestellte Elemente grundlegend gleichwirkender Art und insoweit nicht in jedem Falle mit Bezugszeichen versehen sind. Stellvertretend ist für mehrfach gleich dargestellte Elemente jeweils ein Element bezeichnet.
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1 zeigt schematisch eine Schnittansicht einer insgesamt mit dem Bezugszeichen 100 bezeichneten Energieerzeugungsvorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung. Die Energieversorgung 100 wird grundlegend durch einen Wärm- und/oder Kühlkörper 5, zumindest ein Peltier-Element 10, eine erste Trägerplatine, einen Temperaturspeicherkörper bzw. eine Temperaturspeichereinrichtung 20, eine zweite Trägerplatine 40, eine Regelelektronik 50, einen Energiespeicher 60 und eine Kapselung 70 gebildet.
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Der Wärm- und/oder Kühlkörper 5 besteht vorzugsweise aus einem gut Wärme leitenden Material, beispielsweise einem Metall. Er weist unterseitig Verstrebungen, beispielsweise T-förmige oder rippenförmige Längsverstrebungen zur Oberflächenvergrößerung, und oberseitig zumindest eine säulenförmige Erhebung 5a einer vorbestimmten Höhe auf.
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Auf eine plane Oberfläche der zumindest einen säulenförmigen Erhebung 5a des Wärm- und Kühlkörpers 5 ist eine erste Wärmeleitpaste 6a in einer vorbestimmten Menge aufgetragen.
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Zumindest ein Peltier-Element 10 liegt mit seiner planen Unterseite auf der ersten Wärmeleitpaste 6 auf. Die Menge der ersten Wärmeleitpaste 6a ist so bemessen, dass der Wärmeübergang zwischen der Erhebung 5a und der Unterseite des Peltier-Elements 10 verbessert ist. Es wird angemerkt, dass die Energieerzeugungsvorrichtung 100 eine Mehrzahl von Erhebungen 5a aufweisen kann, und dass in diesem Fall eine ebenso vorhandene Mehrzahl von Peltier-Elementen 10 der Mehrzahl von Erhebungen 5a entsprechen kann. Mehrere Erhebungen 5a sind vorzugsweise regelmäßig über die Grundfläche des Wärme- und/oder Kühlkörpers 5 verteilt und beabstandet. Es besteht jedoch keine Beschränkung hierauf, die Erhebungen 5a können in Abhängigkeit von baulichen Gegebenheiten auch unregelmäßig verteilt oder auch nur als einzelne Erhebung 5a vorgesehen sein. Das Peltier-Element 10 bildet eine Thermogenerationseinrichtung, die je nach Richtung eines Temperaturgefälles elektrischen Strom bzw. elektrische Spannung erzeugt.
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Grundlage für den in diesem Ausführungsbeispiel genutzten Seebeck-Effekt ist die Verwendung des Peltier-Elements 10 als Thermoelement bzw. Thermogenerator. Gemäß dem Seebeck-Effekt wandelt ein Thermoelement thermische Energie in elektrische Energie um (Thermoelektrizität). Im Prinzip ist ein Thermoelement ein Bauteil das aus zwei unterschiedlichen Metallen bzw. Halbleitern besteht, die an einem Ende miteinander verbunden sind. Bei einer Temperaturdifferenz zwischen der Kontaktstelle der beiden Materialien und den Enden der beiden Metalle entsteht durch den Wärmefluss eine elektrische Spannung. Die Spannung entsteht durch Thermodiffusionsströme in einem Material. Am heißen Ende des Leiters gibt es mehr Elektronen mit hoher Energie und weniger Elektronen mit geringer Energie. Durch Diffusion bewegen sich entsprechend energiereiche Elektronen zum kalten Ende und Elektronen mit wenig Energie in die entgegengesetzte Richtung. Es erfolgt praktisch eine Wärmeleitung, die von Elektronen getragen ist. Mit dieser Wärmeleitung durch Elektronen ist eine Ladungstrennung verbunden, die zur Entstehung einer Spannung führt, der Thermospannung. Die Höhe der Thermospannung bestimmt sich durch die Temperaturdifferenz und dadurch, wie stark die Elektronenbewegung im jeweiligen Material gehemmt wird. Eine gebräuchliche Form von Peltier-Elementen besteht beispielsweise aus zwei quadratischen Platten aus Aluminiumoxid-Keramik mit einer bestimmten Kantenlänge, beispielsweise 20 mm bis 90 mm, und einem Abstand von beispielsweise 3 mm bis 5 mm, zwischen denen die Halbleiter-Quader eingelötet sind. Die Keramikflächen sind hierzu an ihren zugewandten Flächen mit lötbaren Metallflächen versehen. Die zugrundeliegenden Peltier- und/oder Seebeck-Effekte sind an sich bekannt und werden an dieser Stelle nicht weiter beschrieben.
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Auf einer gegenüberliegenden, oberen Seite des Peltier-Elements 10 ist eine zweite Wärmeleitpaste 6b in einer vorbestimmten Menge aufgetragen.
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Eine Temperaturspeichereinrichtung 20, beispielsweise ein Körper aus einem Metall, ist in Höhenrichtung über dem zumindest einen Peltier-Element 10 angeordnet. Die Temperaturspeichereinrichtung 20 weist unterseitig zumindest eine fußartige bzw. nach unten gerichtete, ebenfalls säulenartige Erstreckung 20a auf, die zu der zumindest einen nach oben gerichteten säulenförmigen Erhebung 5a korrespondiert und unter Zwischenlage der zweiten Wärmeleitpaste 6b auf der Oberseite des zumindest einen Peltier-Elements 10 aufliegt. Die Menge der zweiten Wärmeleitpaste 6b ist so bemessen, dass der Wärmeübergang zwischen der Oberseite des Peltier-Elements 10 und der Unterseite der fußartigen Erstreckung 20a verbessert ist. Da die Thermogeneration über ein Peltier-Element 10 hinweg bidirektional möglich ist, ist es sinnvoll, einen Temperaturspeicher auf der innenseitig dem Wärme- und/oder Kühlkörper 5 abgewandten Seite vorzusehen, so dass auch bei einer Kühlung des Wärme- und/oder Kühlkörpers 5 Elektrizität erzeugbar ist.
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Eine erste Trägerplatte bzw. Trägerplatine 15 vorbestimmter Dicke und Größe weist zumindest eine Ausnehmung auf und ist zur Ausleitung der von dem zumindest einen Peltier-Element 10 erzeugten Elektrizität mit diesem verbunden, mit einer elektrischen Leiterführung zu einer vorzugsweise seitlich liegenden Anschluss- oder Verbindungsstelle 45 versehen und in etwa auf Höhe der Oberseite des Peltier-Elements 10 angeordnet. In diesem Anordnungszustand der Trägerplatine 15 erstrecken sich die säulenförmige Erhebung 5a, das zumindest eine Peltier-Element 10 und die fußartige Erstreckung 20a im zusammengefügten Zustand hindurch.
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Eine zweite Trägerplatte bzw. Trägerplatine 40 vorbestimmter Dicke und vorzugsweise gleicher Größe wie die erste Trägerplatine 15 ist ausnehmungsfrei ausgebildet. Die zweite Trägerplatine 40 ist des Weiteren beabstandet zu dem darunter liegenden Temperaturspeicherkörper 20 und gegenüber diesem elektrisch und vorzugsweise auch thermisch isoliert angeordnet.
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Die erste und die zweite Trägerplatine 15 und 40, die grundlegend übereinander positioniert sind, sind an seitlich liegenden Anschluss- oder Verbindungsstelle 45 mittels einer in der Figur angedeuteten elektrischen Steck- und/oder Leiterverbindung so miteinander verbunden, dass an der ersten Trägerplatine 15 bzw. dem zumindest einen Peltier-Element 10 erzeugte Elektrizität auf die zweite Trägerplatine 40 leitbar ist.
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Auf der zweiten Trägerplatine 40 sind an vorbestimmter Position die Regelelektronik 50 und der Energiespeicher 60 angeordnet, beispielsweise aufgelötet und/oder anderweitig festgelegt. Regelelektronik 50 und Energiespeicher 60 werden durch den von dem zumindest einen Peltier-Element 10 erzeugten Strom versorgt, wobei vorgesehen sein kann, dass bei nicht ausreichender Stromerzeugung durch das Peltier-Element 10 eine Versorgung der Regelelektronik 50 auch durch Stromentnahme aus dem Energiespeicher 60 erfolgen kann. Entsprechende Funktionalität kann beispielsweise in einem Ladezustands-Verwaltungsabschnitt (d.h. durch ein Batteriemanagementsystem) in der Regelelektronik 50 enthalten sein. Die Regelelektronik 50 kann weitere betriebliche Komponenten, wie beispielsweise einen Spannungswandler, enthalten, unterliegt jedoch außer in Bezug auf hinreichende Temperaturfestigkeit keiner besonderen Beschränkung, so dass eine wahlfreie Ausführungsform derselben darstellbar ist, solange eine geeignete Ansteuerung und Regelung des Energiespeichers 60 gegeben ist.
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Der ebenfalls ausreichend temperaturfest ausgelegte Energiespeicher 60 beinhaltet vorzugsweise zumindest eine Rundzelle, beispielsweise eine wiederaufladbare Batterie bzw. einen solchen Akkumulator, kann jedoch auch als Kondensator oder SuperCap-Element, oder als eine Kombination derselben ausgebildet sein. Eine Dimensionierung des Energiespeichers 60 kann beispielsweise anhand eines Pflichtenhefts oder in Übereinstimmung mit zu erzielenden Eckdaten vorgenommen werden und unterliegt insoweit keinen weiteren Beschränkungen.
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Die insoweit beschriebenen Elemente der Energieerzeugungsvorrichtung 100 sind vollständig von einer gehäuseförmig ausbildenden Kapselung 70 umgeben, die lediglich den Wärme- und/oder Kühlkörper 5 nach außen hin freiliegen lässt. Die Kapselung 70 kann von einem weiteren (nicht dargestellten) Gehäuse umgeben sein, aus welchem (ebenfalls nicht dargestellte) Anschlüsse, die aus der Kapselung 70 herausführen, herausgeführt sein können. Die Kapselung 70 der Energieerzeugungsvorrichtung kann beispielsweise durch Vergießen mit bzw. in Silikon, einem Harzmaterial und dergleichen ausgeführt sein.
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Zur Optimierung der Temperaturdifferenz zwischen einem Innenbereich, d.h. dem vergossen gekapselten Bereich, und einem Außenbereich, d.h. einem Bereich außerhalb der Kapselung und des Wärm- und/oder Kühlkörpers 5, der Energieerzeugungsvorrichtung 100 und somit auch zwischen den beiden Seiten der Peltier-Elemente 10 wird zumindest eine der folgenden Maßnahmen bevorzugt. Es kann ein Material mit geringer spezifischen Wärmeleitfähigkeit als Isolierung zwischen dem Innenbereich und dem Außenbereich der Energieerzeugungsvorrichtung 100 verwendet werden; durch Hohlräume, die von den Erhebungen und Erstreckungen 5a, 20a einerseits gebildet sind und/oder darüber hinaus eingebracht werden, kann dieser Effekt weiter verstärkt werden. Ferner kann ein Material mit hoher spezifischer Wärmekapazität im Innenbereich der Energieerzeugungsvorrichtung und/oder ein Material mit geringer spezifischer Wärmekapazität auf der Außenseite der Energieerzeugungsvorrichtung verwendet werden; durch eine Oberflächenvergrößerung an geeigneter Stelle kann dieser Effekt weiter verstärkt werden; hierzu denkbar sind beispielsweise eine strukturierte, beispielsweise geriffelte Oberfläche oder ein direkter Kontakt zu einem großen Bauteil mit geringer spezifischer Wärmekapazität, wie beispielsweise einem Sterilisationsbehälter aus Aluminium.
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Es wird angemerkt, dass die Ladefunktion der Energieerzeugungsvorrichtung 100 auch außerhalb eines Sterilisationsprozesses nutzbar ist, wenn beispielsweise durch eine Lichtquelle oder durch Reibungswärme in der Nähe in kurzer Zeit die Umgebungstemperatur stark ansteigt oder absinkt. Auf diese Weise kann beispielsweise durch gezieltes Kühlen oder Erwärmen der Energiespeicher 60 gezielt vorladbar sein, um beispielsweise einen grundlegenden Ladezustand bzw. Energievorrat vor Beginn eines Sterilisationsprozesses sicherzustellen.
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Des Weiteren können die Peltier-Elemente, der elektrische Energiespeicher und der Verbraucher auch als einzelne Elemente vorliegen, um einen variablen Einsatz oder ein Austausch einzelner Komponenten zu ermöglichen. Diese einzelnen Komponenten können dann beispielsweise durch Steckverbindungen oder Induktion die elektrische Energie untereinander übertragen. In diesem Fall kann eine zumindest teilweise Einzelkapselung bzw. separate Kapselung einzelner Elemente vorgesehen sein.
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Wie vorstehend beschrieben wurde, nutzt eine Energieerzeugungsvorrichtung die bei einem Wärmeprozess, beispielsweise einem Sterilisationsprozess, freigesetzte Energie zum Laden eines elektrischen Energiespeichers an einem medizinischen Gerät oder Sterilbehältersystem. Der elektrische Energiespeicher ist dazu ausgelegt, elektrische bzw. elektronische Funktionen an dem medizinischen Gerät oder Sterilbehältersystem autark mit elektrischer Energie zu versorgen. Die Energieerzeugungsvorrichtung beinhaltet dazu eine Thermogenerationseinrichtung, eine Energiespeichereinrichtung und eine Kapselung, wobei die Kapselung die Thermogenerationseinrichtung zumindest teilweise und die Energiespeichereinrichtung vollständig umgibt und die gekapselten Einrichtungen gegen Temperatureinwirkungen und/oder Feuchtigkeitseinwirkungen einer Prozessumgebung mit Wärme- und/oder Feuchtigkeitseintrag isoliert.
