· 

Strom ohne Kabel übertragen


Wie nervig ist es bitteschön, jeden Abend das Smartphone ans Kabel anschließen zu müssen?

Jeder kennt die Situation, dass man am Vorabend vergessen hatte sein Handy einzustecken, morgens in Eile ist, man den leeren Handyakku sieht und dafür betet, dass in 10 Minuten bitte mindestens 50 % geladen werden. Solch eine rasante Schnellladetechnologie ist noch nicht in greifbarer Nähe, aber wie wäre es stattdessen mit kabellosem Laden? Was wäre, wenn du dein Smartphone in der Hosentasche trägst und es sich wie von Geisterhand wieder aufladen kann, ohne, dass du es irgendwo anstecken musst?

Heute: Induktives Laden

 

Natürlich ist das nichts Neues. Als vor ein paar Jahren das induktive Laden für Smartphones möglich wurde, fanden viele diese neue Technologie aufregend, als auch erleichternd. Immerhin musste man sich nun nicht mehr die Mühe machen das Kabel dreimal falsch ins Handy zu stecken, ehe es endlich zu laden begann. Heute kann man es einfach auf eine Art Ladepad legen und der Akku füllt sich wie von selbst. Laut wired.de funktioniert das induktive Laden so: In dem Ladepad ist ein Sender eingebaut, durch den der Strom aus der Steckdose fließt. Dieser baut auf der Basis, über eine Spule, ein elektromagnetisches Feld mit niedriger Stärke auf. In dem zu ladenden Smartphone ist ein Empfänger eingebaut, der auf genau dieses Feld reagiert und mit dessen Hilfe ein eigenes generiert, was dann Strom induziert. Durch diese Art der Übertragung ist es möglich Energie zu übermitteln, sofern der Abstand sehr gering ist. Deswegen stoppt der Ladevorgang auch sofort, wenn man das Smartphone anhebt oder aber dieses sich in einer dicken Schutzhülle befindet.

 

Das induktive Laden bietet viele interessante Anwendungen. So gibt es etwa auch Überlegungen Autobahnen mit solchen Leitungen zu versehen, um Elektroautos während der Fahrt wieder aufzuladen. Theoretisch wäre das möglich. Es erfordert aber noch eine ganze Menge an Forschungen auf dem Gebiet.

Auch Kritiker werfen immer wieder Bedenken in den Raum. Neben der Erweiterung des Elektrosmogs halten sie es auch für gesundheitsbedenklich, wenn Strom durch die Luft übertragen werden soll. Allerdings ist bei keinen Geräten, die Strahlung oder eben eine induzierte Spannung ausstrahlen, bis heute jemals ein gesundheitliches Risiko festgestellt worden, wie Deutschlandfunk-Nova 2017 berichtete.

Doch dieses Verfahren lässt sich noch erweitern:

 

Die induktive Kopplung

 

Auch das Verfahren des induktiven Ladens wird ständig verbessert. Ingenieur.de berichtet etwa, wie Forscher dafür die sogenannte induktive Kopplung ausnutzen, um eine Drohne in der Luft wieder aufladen zu können. Dabei erzeugt ein Sender am Boden, oder etwa auf einem Strommast, ein Magnetfeld. Die Drohne besitzt einen passenden Empfänger und fliegt in dieses Magnetfeld hinein. Über die Kopplung der beiden induzierten und erzeugten Magnetfelder wird dann Energie übertragen, während die Drohne noch darüber schwebt. Diese Spulen müssen dafür lediglich in derselben Frequenz senden. Allerdings ist dies noch Grundlagenforschung. Sie zeigt aber auf hervorragende Art und Weise was alles möglich ist! Weitere Einsatzorte wären etwa der militärische Bereich. Viel interessanter ist aber die Medizin. Denn dort wäre es möglich über solche Verfahren Herzschrittmacher aufzuladen, ohne den Patienten operieren zu müssen.

Aber auch beim Laden von Kleingeräten gibt es Fortschritte und ein vielversprechendes Startup.

 

Wattup!

 

Das Startup „Energous“ aus den USA will mit seiner Wattup-Technologie das geschafft haben, woran etliche andere Firmen noch scheitern: Strom über mehre Meter kabellos übertragen!

Die Firma verspricht, laut einem Bericht von heise-online, ein stetiges Aufladen des Smartphones zu einer Entfernung bis 5 Metern. Allerdings dürfen diese nicht mehr als 10 Watt verbrauchen. Übertragen wird der Strom dabei über Funkwellen. Ähnlich wie bei der induzierten Spannung steckt in der Steckdose ein Sender, der den Strom in Funkwellen umwandelt. Diese soll die eigene Elektronik dann auffangen und wieder in brauchbaren Strom, etwa für Handys oder Taschenlampen, nutzbar machen.

Die Firma macht dabei große Versprechungen und auch die Börse zeigte sich zuversichtlich bei der Präsentation. Allerdings ist eher wenig über die tatsächliche Effizienz dieser Technologie bekannt und noch viel weniger über mögliche gesundheitliche Folgen.


Strom aus dem Weltall!

 

Ja, richtig gelesen. Bereits 2008 arbeiteten Forscher an einer Methode Strom etwa aus dem Weltraum zu uns auf die Erde zu beamen. Umso interessanter ist doch, dass wir es 10 Jahre später gerade einmal geschafft haben ihn in unsere Smartphones zu bekommen, oder?

Ziel des Ganzen ist es in einem geostationären Orbit Solarpaneele aufzustellen, die im Weltall dann das Licht unserer Sonne in elektrische Energie umwandeln, die wir dann auf die Erde beamen. Die Effizienz ist im All natürlich größer als auf der Erde, denn dort gibt es keine Atmosphäre. Im Jahr 2008 führten Wissenschaftler aus den USA ein Experiment durch, bei dem sie versuchten Strom über die Erdatmosphäre kabellos zu übertragen. Sie nutzen dafür wieder einen Sender und einen Empfänger, die auf zwei verschiedenen hawaiianischen Inseln standen, in 148 Kilometern Entfernung. Sie wandelten den Strom dafür in Mikrowellen um, den sie hoch in die Atmosphäre schickten. Dort wurde sie entsprechend reflektiert und erreichte auch tatsächlich den gewünschten Empfänger. Nur war der Prozess sehr ineffizient, da gerade einmal ein Bruchteil des gesendeten Stroms auch ankam. Die meiste Energie ging auf dem Weg verloren. Dennoch: Das Experiment bestätigte die grundsätzliche Machbarkeit und förderte auch das Interesse weiterer Forscher, wie Elektronik-Praxis berichtete.

Aber lässt sich Strom nicht mit einfacheren Mitteln übertragen? Zum Beispiel über meinen Wifi-Router?

 

Strom aus dem Internet

 

Ja, das geht tatsächlich. Die Wirtschafts-Woche berichtete 2015 von Forschern der „University of Washington“ in Seattle, die ihre „Power-over-Wifi“-Technologie vorstellten. Sie fanden heraus, dass sich über das Wifi-Signal, neben den Daten, auch eine gewisse Menge an Strom übertragen ließe, etwa für kleinere Sensoren. So haben sie es beispielsweise geschafft einen Kamerasensor über eine Entfernung von 6 Metern mit Strom, mit Repeater sogar über 9 Meter zu versorgen! Dazu benötigte der Wifi-Sender aber eine zusätzliche Antenne. Denn die, die fürs Wifi zuständig ist, sendet nur dann Daten, wenn auch welche benötigt werden. Die Stromversorgung musste aber kontinuierlich stattfinden. Deswegen verpassten sie dem Router eine zweite Antenne mit einem passend programmierten Chip, der kontinuierlich Strom übertrug. Die Technologie an sich war leider eher ineffizient und es war auch nicht ganz klar, ob damit eventuell andere Signale gestört wurden, etwa die der Wifi-Antenne. Aber das Potenzial wurde erkannt und auch hier bekundeten etliche Firmen Interesse.

 

Man sieht also: Strom quasi durch die Luft zu übertragen ist grundsätzlich möglich. Viele dieser Technologien sind noch immer im Stadium der Grundlagenforschung. Aber da es für uns, im Rahmen der kommenden Elektroautos, oder der vielen Kleingeräte, die mehr und mehr einen Zugang zum Netz erhalten (Stichwort: Internet der Dinge) immer interessanter wird, wächst auch der Bedarf daran wieder.

Ich bin sicher, dass es nicht allzu lange dauern dürfte, bis wir tatsächlich das Telefon irgendwo im Haus in die Ecke werfen können und es trotzdem stetig aufgeladen wird.

 


Kommentar schreiben

Kommentare: 0

Möchtest du auf dem Laufenden bleiben?