Übertragung von Strom ohne Kabel

Von: Deian I.

Die elektrische Zahnbürste ist ein gutes Beispiel, bei der Strom ohne Kabel übertragen wird. Wenn der Akku leer ist, legt man das Gerät in die Ladestation und der Energiespeicher wird aufgeladen. Dabei besteht kein elektrischer Kontakt zwischen der Ladestation und der Zahnbürste. Das Aufladen findet mit Hilfe der so genannten Induktion statt. Dabei wird Energie drahtlos übertragen. Wissenschaftler glauben, dass diese Idee auch in Zukunft in alltäglichen Geräten wie zum Beispiel Handys, Laptop zum Einsatz kommen könnte. Sogar Elektroautos der Zukunft könnten ihren Energiespeicher aufladen, ohne eine Kabelverbindung herstellen zu müssen.

 

Der Brite Michael Faraday entdeckte das Prinzip der Induktion bereits 1831. Dabei wird ein Leiter von elektrischem Strom umflossen. Der Physiker erkannte, dass dabei ein Magnetfeld entsteht. Das Magnetfeld wiederrum erzeugt in seinem benachbarten Leiter ebenfalles einen Stromfluss und kann für die Energieübertragung genutzt werden. Die Hersteller Philips, Nokia und Olympus wollen dieses Prinzip nutzen, um Alltagsgeräte zu revolutionieren. Sie haben sich im Wireless Power Consortium (WPC) zusammengeschlossen und wollen noch im Laufe des Jahres einen einheitlichen Standard zum kabellosen Aufladen von Kleingeräten herstellen. Demnach könnte ein einziges Ladegerät die Akkus von Handys, Digitalkameras und MP3-Player aufladen. Dabei wird ein Magnetfeld aus einer Matte mit eingearbeiteten Spulen erzeugt. Natürlich müssen auch die Geräte selbst dementsprechend ausgerüstet sein, um von den neuen Ladegefärten zu profitieren. Laut Treffers ist die Integration der Spulen in Handys oder Kameras kein Problem. Trotzdem wollte er sich nicht festlegen, wie lange es dauert, bis die Industrie diesen Standard annimmt. Die Übertragung soll eine Effizienz von rund 70 Prozent erreichen, indem die Spulen nur einige Millimeter voneinander trennt. Der Physiker Marin Soljacic vom Massachusetts Institute of Technology (MIT) erhofft sich mit seiner Idee größere Entfernungen bei der Übertragung zu erreichen. Seine Idee sieht einen Abstimmung der beiden Spulen vor. Somit überträgt das Magnetfeld nur bei bestimmten Frequenzen Energie. Mit der richtigen Konfiguration nimmt die Empfängerspule viel Energie auf, andere Geräte im Raum hingegen nur wenig. So gelang es Soljacic im Labor eine 60-Watt-Glühbirne über eine Entfernung von zwei Metern zum Leuchten zu bringen.

Achim Enders, Direktor des Instituts für Elektromagnetische Verträglichkeit der Technischen Universität (TU) Braunschweig sieht einige Probleme bei dieser neuartigen Technik. So könnte es passieren mit einem solchen Gerät die Grenzwerte zum Schutz vor den negativen Auswirkungen elektromagnetischer Wechselfelder nicht einzuhalten. Auch die Autohersteller stehen vor ähnlichen Problemen. Der Eisenbahnhersteller Bombardier testet eine Straßenbahn, die mit Hilfe von Energie aus Induktion, die aus zwischen den Schienen verlegten elektrischen Leitungen entnommen wird, komplett auf Oberleitungen verzichtet. Doch auch hier müssen die Fahrgäste vor dem schädlichen Einfluss elektromagnetischer Felder geschützt werden.

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