- Kabellose Energieübertragung
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Bei drahtloser Energieübertragung (engl. Wireless Energy auch kabellose Energieübertragung) wird einem Gerät die zum Betrieb notwendige Energie (in der Regel elektrischer Strom) ohne Kabel zugeführt. Dadurch soll eine höhere Mobilität erreicht werden.
Inhaltsverzeichnis
Analogie Funknetz
Mit zunehmender Popularität von Funknetzen anstelle von kabelgebundenen Rechnernetzen konnte beobachtet werden, dass z.B. ein Notebook kabelfreien Internetzugang bietet - allerdings nur, solange der Akku noch Strom liefert. Wünschenswert wäre es, wenn diese Begrenzung auf irgendeine Weise entfallen könnte.
Für die meisten Anwendungen ist drahtlose Energieübertragung noch nicht technisch realisierbar. Jedoch gibt es einige Anwendungen, die mit
- besonders geringen Abständen
- besonders niedrigen Energien
- besonders niedrigem Wirkungsgrad
auskommen. Dazu zählen:
- RFID (geringe Energie)
- magnetische Steckdose (geringer Abstand) und
- Sonnenenergie (niedriger Wirkungsgrad im Verhältnis zur von der Sonne abgestrahlten Energie)
- Stromversorgungen für elektrische Flurfördergeräte (geringer Abstand)
Prinzipien
Elektromagnetische Welle
Theoretisch könnte man elektromagnetische Wellen (z.B. mit Parabolspiegeln) bündeln und so kabellos Energie zielgerichtet senden, ähnlich einer Richtfunkstrecke. Unglücklicherweise wird die Energie auch dann gesandt, wenn gar kein Verbraucher (Verbrauchsmittel) sie empfängt. Bei normalem elektrischen Kabel bestimmt das Verbrauchsmittel selbst über die Stromstärke, wieviel Energie er bezieht. Beispielsweise könnte ein solcher Energiestrahl durch die Luft von einem vorbei fliegenden Vogel unterbrochen werden. Der Vogel würde sich wahrscheinlich durch die Absorption der Energie so stark erwärmen, dass ein solches Ereignis mit dem Tierschutz unvereinbar wäre. Je nach Wellenlänge würde es wahrscheinlich auch Beschwerden wegen Elektrosmog geben. Derlei ungelöste Probleme verhindern einen breiteren Einsatz drahtloser Energieübertragung.
Hier offenbaren sich die prinzipiellen Unterschiede zwischen einer Stromversorgung und einer Datenübertragung: Für eine Datenübertragung ist Radio mit wenigen mW Sendeleistung notwendig, für eine effiziente Stromversorgung muss die Sendeleistung schon im kW-Bereich liegen können. Oder als etwas plastischer Vergleich: Die Rückleuchte eines Fahrrads ist sehr viel dunkler als die tageserhellende Sonne; das Rücklicht ist zur Informationsübertragung geeignet, zur Stromversorgung anderer Verkehrsteilnehmer indes nicht. Es ist derzeit zu prüfen, inwiefern sich die drahtlose Energieübertragung im Feld der Lichttechnik anwenden lässt. Es eignet sich derzeit vor allem im Feld der Lichtsteuerung in Verbindung mit gewissen DALI - Systemen zur Ansteuerung.
Magnetisches Wechselfeld
Ein weiteres Prinzip ist die Erzeugung eines magnetischen Wechselfeldes, welches am Empfänger-Ort immer noch als oszillierend wahrnehmbar ist. Über eine benachbarte Spule kann nach dem Prinzip eines Transformators dann elektrischer Wechselstrom entnommen werden. Dieses Verfahren hat gegenüber dem obigen den Vorteil, dass der Empfänger teilweise die Menge der verbrauchten Energie selbst bestimmen kann und die ungenutzte Energie teilweise erhalten bleibt (also nicht in Wärme umgewandelt wird). Nach diesem Prinzip wird z.B. der Akku einer schnurlosen elektrischen Zahnbürste aufgeladen. Die Reichweite der drahtlosen Energieübertragung mittels eines magnetischen Wechselfeldes ist entsprechend der Reichweite magnetischer Felder im allgemeinen sehr begrenzt (auf mm bis wenige cm).
Entwicklungen
Seit 2004 arbeitet das deutsche Projekt KONTENDA an der Entwicklung einer Technik zur kontaktlosen Übertragung elektrischer Energie für industrielle Anwendungen.[1]
Im August 2008 wurde von der Intel Corporation ein Wireless Resonant Energy Link (WREL) vorgestellt [2], mit dem es in naher Zukunft möglich sein soll, Geräte wie Notebooks ohne Stromkabel zu betreiben.
Einzelnachweise und Weblinks
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