Ohne Steckdose und lästige Kabel das eigene Heimkino betreiben, viel praktischer geht es nicht. Wissenschaftler in Daejon, Südkorea, haben jetzt einen LED-Fernseher und drei 40-Watt Ventilatoren über eine Entfernung von fünf Metern drahtlos mit Energie versorgt- und damit einen neuen Rekord bei der kabellosen Stromübertragung gesetzt (auch als Induktion bekannt).
Dieses Kunststück gelang einem Forscherteam am Korea Advanced Institute of Science and Technology (Kaist). Chun T. Rim, Professor für Nuklear und Quantumingenieurwesen, und sein Team stellten ihr sogenanntes "Dipole Coil Resonant System", kurz DCRS, Mitte April auf dem Campus des Institus vor.
Kernstück des DCRS sind zwei magnetische Metallspulen (eine davon ist im Aufmacherbild rechts zu sehen). Legt man an eine der beiden Spulen Strom an, entsteht ein Magnetfeld, sodass sich an der gegenüberliegenden Spule eine Spannung bildet. Und schon fließt auch hier Strom. Das wird dadurch möglich, dass die beiden Spulen mit der gleichen Frequenz schwingen.
Kabellose Stromübertragung: Effizienz noch ausbaufähig
Alle Gegenstände, die eine andere "Resonanzfrequenz" haben, also bei anderen Frequenzen in Schwingung geraten, werden von diesem Magnetfeld nicht beeinflusst. Das Smartphone in der Hosentasche wird also nicht plötzlich anfangen verrückt zu spielen, sobald man in die Nähe der Spulen kommt.
Die fünf Meter Entfernung, die die koreanischen Wissenschaftler überbrücken konnten, stellen einen neuen Rekord dar. Bisher hielt ihn ein Team um Marin Soljacic vom Massachusetts Institute of Technology (MIT). Die Amerikaner konnten 2007 mit dem sogenannten Coupled Magnetic Resonance System (CMRS) über eine Distanz von 2,1 Meter genug Strom übertragen, um eine 60-Watt-Lampe zum leuchten zu bringen.
Auch im Bereich Leistungsfähigkeit haben die Koreaner ihre US-Kollegen überholt, wie die Testzahlen aus Daejeon belegen: Bei einer Frequenz von 20 kHz konnten die Wissenschaftler 1403 Watt über eine Entfernung von drei Metern übertragen. Auf vier Meter wurden noch 471 Watt übertragen und bei fünf Metern Abstand waren es immerhin noch 209 Watt.
Nächstes Ziel: AlltagstauglichkeitBei einem Test im März, den die koreanischen Forscher in einem Atomkraftwerk durchführten, konnten sie mit dem DCRS sogar das Steuerungs- und Kontrollsystem des Kraftwerks aus der Distanz mit Strom versorgen – über sieben Meter hinweg wurden 10 Watt übertragen. Dadurch könnte künftig bei Störungen in Stromleitungen eine fortlaufende Stromversorgung für die wichtigsten Systeme in AKWs garantiert werden.
Aber auch auf den alltäglichen Gebrauch von Smartphones oder Tablets könnte die Entwicklung der Koreaner Einfluss haben. Chun T. Rim ist sich sicher, dass wir „unsere elektronischen Geräte überall nutzen werden, ohne verhedderte Kabel und ohne uns darum kümmern zu müssen, ihre Akkus aufzuladen.“ So wie es bereits Wi-Fi-Zonen (englisch für W-LAN) gebe, würden in Zukunft Wi-Power Zonen für die kabellose Stromübertragung entstehen.
„Auch wenn die Marktreife kabelloser Stromübertragung über größere Distanzen noch weit entfernt und die Technologie teuer ist, glauben wir, dass sie richtungsweisend für die Energieversorgung der Zukunft ist“, sagt Rim. Einen Schritt dahin haben er und sein Team gerade gemacht.
Zum Beweis präsentierte das Forschungsteam des Kaist folgendes Video:https://www.youtube.com/watch?v=R6UCwqjdpo0
