Resonante Spulen sind toleranter, aber weniger effizient

Neben den Wireless-Qi-Standards des Wireless Power Consortiums (WPC) gab es ähnliche Standards auch noch von der Power Matters Alliance (PMA), die auf dem gleichen physikalischen Prinzip beruhen, sich aber in den Details und Protokollen unterscheiden. Die PMA gibt es inzwischen nicht mehr, weil sie sich zusammen mit der Alliance for Wireless Power (A4WP) zur Air Fuel Alliance zusammengeschlossen haben. Ohne die Konsolidierung der Standards konnten sich drahtlose Verfahren zur Energieübertragung nur schwer auf dem Markt durchsetzen. Apple wartete wahrscheinlich, bis sich einer der Standards weit genug verbreitet hat.

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Die A4WP verfolgte dabei ein anderes physikalisches Prinzip, das auch das WPC unter dem Namen Power by Proxy im Angebot hat. Dahinter steht die Idee, die beiden Spulen durch resonante Schwingungen des Wechselstroms aneinanderzukoppeln. Jede Schaltung aus einem Kondensator und einer Spule hat eine bestimmte Eigenfrequenz in einem relativ hohen Frequenzbereich. Wenn beide Schaltungen auf diese Frequenz eingestellt werden, können sie einen Teil der Verluste durch falsche Positionierung vermeiden und sie können auch in einem Winkel zueinander stehen.

Große Entfernungen sind schlecht für die Effizienz

Das größte Problem der resonanten Schwingungen ist, dass sich die beiden Spulen gegenseitig beeinflussen, wenn sie zu nah aneinander kommen. Der induzierte Strom der Empfängerspule löscht dann das Magnetfeld der Senderspule wieder aus und es wird keine Energie übertragen. Deshalb können solche resonanten Verfahren auch nicht die gleiche Effizienz wie rein induktive Verfahren erreichen. Die größere Flexibilität wird mit Energieverlusten von wenigstens 50 Prozent erkauft.

Über noch größere Entfernungen kann Energie mit Radio- und Mikrowellen übertragen werden. Sendung und Empfang geschieht dabei mit entsprechend leistungsfähigen Antennen. Dabei ist die Abstrahlung ein ernsthaftes Problem, nicht nur weil dadurch Leistung verloren geht. Die Energieübertragung macht auch zumindest einen Teil des Radiospektrums für die Nachrichtenübertragung unbenutzbar. Es ergibt sich auch das Problem, dass hochfrequente Wechselfelder menschliches Gewebe wie in einer Mikrowelle aufheizen können. Das gilt auch für die Demonstration von Energieübertragung mit Spulen über mehrere Meter, die eine Forschergruppe vor zehn Jahren im Wissenschaftsjournal Science veröffentlichte.

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Die Absorbtion ist zumindest der Effizienz abträglich. Vor allem aber würden dabei die Grenzwerte für den Strahlenschutz im Radiobereich bei weitem übertroffen, die auf der Basis absorbierter Energiemengen und nicht auf Basis biologischer Effekte definiert wurden. Ein großer Durchbruch ist damit in der drahtlosen Energieübertragung über größere Entfernungen nicht zu erwarten. Wer ein Handy laden will, wird immer zumindest in der Nähe eines Geräts sein müssen, das mit einer anderen Energiequelle fest verbunden ist.

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 Zwei Leiterschleifen reichen zur Energieübertragung
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Eheran 26. Sep 2017

Ich zitiere mich selbst: ... ist sowas von augenblicklich unten durch. Wenn sie Interesse...

mich 21. Sep 2017

Und: Natürlich sind Watt-Angaben besser vergleichbar, als Ampere-Angaben, denn die...

User_x 20. Sep 2017

https://photos.app.goo.gl/iBcGLXSt6MWsKshB3 gekauft im IKEA Wallau so langsam gibt's mehr...

Frank... 19. Sep 2017

Guter Punkt. In dem Text den ich geschrieben hatte, fing der zweite Absatz noch so an...

Eheran 17. Sep 2017

Weil der Akku dabei nicht heiß wird. Solange die Diffusion nicht limitiert (was bei <=1C...



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