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Technologien auf die wir warten? - Mein ganz persönlicher "Technology Review": Drahtlos Strom übertragen (3/7)

14.01.2013 – Kabelsalat. Zirka zwanzig Zentimeter vor der Steckdose feststellen, dass das Kabel zu kurz ist. Während der Geschäftsreise in Panik geraten, weil wir das Ladegerät für den Akku des Smartphones oder Laptops zu Hause vergessen haben. Gefährliche Steckdosen für Kleinkinder. All dies könnte der Vergangenheit angehören: Mit drahtlos übertragenem Strom. Bereits seit einhundert Jahren arbeiten Physiker an der Energieübertragung per Funk. Heute ist es möglich, von Milliwatt bis Kilowatt über Distanzen von einem Zentimeter bis hin zu mehreren Metern kabellos zu übertragen.

Monatlich berichtet der Technology Review über neueste technologische Trends, die das Zeug dazu haben, unsere Gesellschaft zu verändern. Für die Februar-Ausgabe setzt Robert Thielicke, Chefredakteur des Heise Zeitschriften Verlag, auf Schwarmintelligenz.

Über startnext stellt er Wunschkandidaten für die nächste Ausgabe vor: 16 Ideen, die unseren Alltag nachhaltig verbessern sollen. Bis 06.01. konnte jeder virtuell 3.000 Euro auf seine präferierten Ideen setzen und abstimmen, was wir wirklich brauchen. Meine Präferenzen stelle ich in einer kleinen siebenteiligen Serie vor und begründe, warum ich eine Realisierung der Ideen begrüßen würde.

Auf den dritten Platz setze ich mit 300 Euro die Drahtlose Stromübertragung. Die Idee dahinter finde ich sehr smart: Strom nur dann übertragen, wenn wir ihn wirklich benötigen und dann ohne den üblichen Kabelsalat. Das spart nicht nur Material (z. B. Kupfer für Kabel aber auch Plastik), sondern auch Energie ein (u. a. für die Herstellung).

Wir bräuchten auf (Geschäfts)Reisen nicht mehr zig Ladegeräte mitnehmen. Der Akku wäre nicht im falschen Moment leer. Ein zu kurzes Kabel? Gäbe es nicht. Vermutlich wäre unser Gepäck deutlich leichter. Denn denken wir die Idee konsequent weiter, bräuchten wir vermutlich nicht mal mehr die schweren Akkus, sondern würden uns die benötigte Energie dezentral und nur in der benötigten Menge entnehmen. Und auch unsere Kinder wären einer Gefahr weniger ausgesetzt: Steckdosen. Die gesundheitliche Belastung durch Elektrosmog würde auch zurück gehen, da die gezielt gesteuerte Impulsfrequenz dieser kontaktlosen Funk-Technologie heute weniger belastet.

Bereits um 1900 arbeitete der Physiker und Erfinder Nikola Tesla daran, elektromagnetische Felder über Tausende von Kilometern zu übertragen. Sein Traum: Mit dem Wardenclyffe Tower eine weltweite drahtlose Energieübertragung realisieren.

Allerdings scheiterte er am Geld, denn im Gegensatz zu seinem Mitbewerber Guglielmo Marconi war seine Idee sehr teuer (sein Lebenswandel übrigens auch). 1905 zweifelte sein Hauptinvestor J. P. Morgan an der Realisierbarkeit und zog sein Geld zurück (was möglicherweise auch an der zunehmenden Skurrilität des Elektrotechnikers gelegen haben mag). Heute wissen wir, dass das von Tesla entwickelte Konzept eines Knallfunksenders nicht funktioniert hätte – selbst wenn der Turm jemals fertig gebaut worden wäre.

Thielicke schreibt weiter: „Rund 100 Jahre später können wir immerhin elektrische Zahnbürsten sowie ein paar Mobiltelefone drahtlos aufladen – allerdings nur auf kürzeste Distanz, indem sie in eine Ladeschale oder auf eine Ladematte gelegt werden. Das ist von der Vision einer allgegenwärtigen Energieversorgung weit entfernt. Dabei könnte jeder von ihr profitieren, der elektrische Geräte anschließen will. Der Kabelsalat hinter dem Fernsehmöbel wäre von gestern, der Ärger um falsch platzierte Steckdosen ebenfalls.“

Als im Juni 2007 der Physiker Marin Soljačić gemeinsam mit seinem Team vom MIT eine 60-Watt-Glühlampe vorführte, elektrisierte er die Fachwelt: Er versorgte die Lampe über zwei Meter Distanz drahtlos mit Energie (mit einer Effizienz von 40 %).

Die Geschichte beginnt wie so oft spät in der Nacht: Marin Soljačić steht im Schlafanzug in seiner Küche und starrt auf sein Mobiltelefon. “Es war vermutlich schon das sechste Mal in diesem Monat, dass ich von meinem Handy geweckt wurde. Äußerst nervtötend teilte es mir mit, dass ich vergessen hatte, es zu laden.” Jeder kennt das. Und jeder wünscht sich dann: Könnte das das Ding nicht eigentlich selbst? Im Kopf des Physikers beginnt es zu rattern: “Um diesen Traum Wirklichkeit werden zu lassen, müssten wir Energie kabellos übertragen können.”

Seither forscht und entwickelt Soljačić gemeinsam mit seinen Kollegen vom Massachusetts Institute of Technology MIT an Lösungen. Mit dem Start-up WiTricity versuchen sie, die Technologie zur Marktreife zu bringen.

WiTricity ist ein Kunstwort aus Wireless und Electricity. Es ist eine Technologie für die drahtlose Energieübertragung von einem Energiesender zu einem Energieempfänger, basierend auf der induktiven Kopplung zwischen den Resonanzkreisen im Energiesender und Energieempfänger. Beide Komponenten haben Antennen-Schwingkreise, die exakt auf die gleiche Resonanzfrequenz abgestimmt sind. Auf diese Weise soll sicher gestellt werden, dass nur Sender und Empfänger und kein weiteres Gerät auf den Sendevorgang reagiert.

Seit 2012 sind Entwicklerkits verfügbar, die bis zu drei Kilowatt Leistung übertragen können. Nun muss die Technik nur noch halbwegs verlustfrei funktionieren – und bezahlbar sein. Ich bin sehr gespannt, wie sich die Technologie weiter entwickeln und so unseren Alltag beeinflussen wird.


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