Während bisherige kabellose Ladetechnologien nur über sehr kurze Distanzen funktionieren, haben Forscher am Korea Advanced Institute of Science and Technology (KAIST) jetzt neue Maßstäbe gesetzt. Sie haben mit ihrem „Dipole Coil Resonant System“ eine Technologie demonstriert, die 40 Smartphones gleichzeitig aufladen kann – und das aus fünf Metern Entfernung. Möglich macht das eine optimierte Spulenstruktur für die induktive Energieübertragung.
Tech-Demo: Die Spule vorne treibt den Fernseher hinten an (Foto: kaist.ac.kr)Magnetische Induktion zwischen Spulen ist zwar ein gängiger Ansatz für kabellose Energieübertragung, erlaubt aber nur sehr kurze Reichweiten. Die in Consumer-Produkten bislang gängigste Technologie Qi des Wireless Power Consortium beispielsweise hat nur vier Zentimeter Reichweite.
Entsprechendes Aufsehen hat 2007 die am Massachusetts Institute of Technology (MIT) entwickelte Technologie „WiTricity“ erzielt – mit einer Stromübertragung über 2,10 Meter. Ermöglicht hat das eine spezielle Konstruktion, dank der es zu einer starken resonanten Koppelung der Spulen statt einfacher Induktion kommt.
Dem KAIST zufolge hat der MIT-Ansatz aber noch gravierende technische Einschränkungen. Die Spulenstruktur sei kompliziert und das System sehr anfällig für Veränderungen in den Umweltbedingungen. Die Koreaner setzen daher auf eine optimierte Struktur mit zwei magnetischen Dipolspulen, die Windungen um Ferrit-Stäbe nutzen. Das erlaubt eine relativ kompakte Ausführung, macht die Koppelung viel robuster und bietet eine hohe Reichweite. „Mit DCRS können ein großer LED-Fernseher und drei 40-Watt-Ventilatoren aus fünf Metern Entfernung angetrieben werden“, sagt der Nuklear- und Quantentechniker Chun T. Rim.
Auch bei der KAIST-Entwicklung zeigt sich freilich, dass die kabellose Energieübertragung über kürzere Strecken wesentlich effizienter ist. Bei Tests mit einer Übertragungsfrequenz von 20 Kilohertz waren in drei Meter Entfernung 1.403 Watt Ausgangsleistung möglich, bei fünf Metern aber nur noch 209 Watt. Doch glaubt Rim an großes Zukunftspotenzial.
„So, wie wir heute überall WLAN-Zonen finden, werden wir irgendwann W-Strom-Zonen an Orten wie Restaurants oder Straßen finden“, meint er. Dann soll es möglich sein, elektronische Geräte wirklich jederzeit und überall zu nutzen – auch, ohne sich Gedanken über das Akkuladen machen zu müssen. (pte )
