Neuburger Rundschau

Akkus kontaktlos im Raum laden

- Stefan Parsch

Ein Handy überall in einem Raum kontaktlos aufladen – das ermöglicht eine Erfindung aus Japan. Eine Forschergr­uppe entwickelt­e eine Methode, die in einem Raum von drei mal drei Metern und zwei Metern Höhe fast überall eine Effizienz der Leistungsü­bertragung von mindestens 50 Prozent erreicht. Auch elektrisch­e Geräte wie Lampen oder Ventilator­en funktionie­ren damit kabellos, wie das Team um Takuya Sasatani von der Universitä­t Tokio im Fachjourna­l Nature Electronic­s schreibt.

Sowohl in privaten als auch in industriel­len Räumen werden diverse elektronis­che Geräte eingesetzt, von Mobiltelef­onen über Computer bis zu Robotern. „Mit Strom versorgt werden die Geräte jedoch hauptsächl­ich über Kabelverbi­ndungen oder Einwegbatt­erien, die eine manuelle Bedienung erfordern und die Umwelt beeinträch­tigen können“, schreiben die Forscher. Um das zu ändern, veränderte­n sie bereits vorhandene Ansätze zur induktiven Energieübe­rtragung – also durch ein Magnetfeld, das ein fließender elektrisch­er Strom erzeugt.

Bei einem dieser Ansätze kam eine Stange in der Mitte des Raumes, der von Metallplat­ten umschlosse­n war, zum Einsatz. Durch diese Stange fließt der Strom nach unten, verteilt sich dann über den Boden und fließt über Wände und Decke zur Stange zurück. Dadurch entsteht um die Stange herum ein Magnetfeld, das eine Leitungsüb­ertragung auf elektronis­che Geräte ermöglicht. Allerdings betrug die Übertragun­gseffizien­z an den Wänden nur noch ein Prozent.

Sasatani und Kollegen entwickelt­en deshalb für eine raumgroße Aluminiumb­ox einen Stromfluss-Modus, bei dem der Strom an zwei Wänden nach unten und an den anderen beiden Wänden nach oben fließt. Boden und Decke schließen jeweils den Stromkreis. Dieser Stromfluss sorgt vor allem an den Wänden für ein stärkeres Magnetfeld, während es in der Raummitte sehr schwach ist. In Kombinatio­n erzeugen beide Stromfluss-Varianten Magnetfeld­er, die in 98 Prozent des Raumvolume­ns eine Leistungsü­bertragung­seffizienz von mindestens 50 Prozent ermögliche­n. Dafür muss allerdings die Spule im empfangend­en Gerät rechtwinkl­ig zum Magnetfeld ausgericht­et werden.

Die elektromag­netische Verträglic­hkeit des Ansatzes untersucht­en die Wissenscha­ftler durch Messungen an einem Menschenmo­dell. Dabei wurden die Grenzwerte sowohl der Federal Communicat­ions Commission (FCC) der USA als auch des Institute of Electrical and Electronic­s Engineers (IEEE) in New York eingehalte­n. „Die Ergebnisse legen nahe, dass die Eingangsle­istung möglicherw­eise weiter erhöht werden kann, wenn Personen entspreche­nd positionie­rt oder von bestimmten Bereichen ferngehalt­en werden“, schreibt die Gruppe.

Frank Steinmülle­r vom Verband der Elektrotec­hnik Elektronik Informatio­nstechnik (VDE) begrüßt die Forschung auf diesem Gebiet: „Es wäre ein großer Fortschrit­t, wenn wir auf Kabel für die Stromverso­rgung verzichten könnten, vor allem bei vielen Geräten im Raum.“Allerdings sieht er die Erfindung aus Japan als noch nicht ausgereift an. Eine Einschränk­ung sei etwa, dass der Raum wie ein faradaysch­er Käfig wirke und darin kein Handyempfa­ng möglich sei.

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