Drahtlose Energieübertragung
Mit Wireless Energy wird die vermeintlich konsequente Adaption der Entwicklung von drahtgebundenem Netzwerk zu drahtlosem Netzwerk auf die Energieversorgung bezeichnet. Der Gedanke geht davon aus, dass viele elektrische Geräte sowohl einen Anschluss für elektrischen Strom als auch einen Anschluss für Netzwerk-Konnektivität haben. Durch die Popularität von WLAN fällt nun das Kabel für die Netzwerk-Konnektivität weg. Es wäre also konsequent, wenn auch das Kabel für den elektrischen Strom wegfallen würde.
Für die meisten Anwendungen bleibt Wireless Energy ein Wunschtraum. Jedoch gibt es einige Anwendungen, die mit
- besonders geringen Abständen,
- besonders niedrigen Energien und/oder
- besonders niedrigem Wirkungsgrad
auskommen. Dazu zählen:
- RFID (geringe Energie),
- magnetische Steckdose (geringer Abstand) und
- Solarenergie (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 drahtlos Energie zielgerichtet senden, ähnlich einer Richtfunkstrecke. Unglücklicherweise wird die Energie auch dann gesandt, wenn gar kein 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 Elektro-Smogs geben. Derlei ungelöste Probleme verhindern einen breiteren Einsatz von Wireless Energy.
Hier offenbaren sich die prinzipiellen Unterschiede zwischen einer Stromversorgung und einer Informationsübertragung: Für eine Informationsübertragung 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: das Rücklicht eines Fahrrads ist sehr viel dunkler als die tageserhellende Sonne; das Rücklicht ist zur Informationsübertragung geeignet, zur Stromversorgung anderer Verkehrsteilnehmer indess nicht.
Magnetisches Wechselfeld
Ein weiteres Prinzip ist die Erzeugung eines oszillierenden Magnetfeldes, welches am Empfänger-Ort immer noch als oszillierend wahrnehmbar ist. Über eine Spule kann nach dem Prinzip eines Generators dann elektrischer Wechselstrom erzeugt 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.