Wenn der Strom aus der Straße kommt

Ergänzend zu den festen Ladesäulen könnte das Stromtanken sogar während der Fahrt direkt über die Straße erfolgen. Mit einer 25 Meter langen Versuchsstrecke haben Forscher der Fraunhofer-Institute für Fertigungstechnik und Angewandte Materialforschung IFAM und für Verkehrs- und Infrastruktursysteme IVI die Machbarkeit demonstriert. Das Testfahrzeug Frecco, ein zum Elektrofahrzeug umgebauter Sportwagen, konnte die Stecke bereits in moderatem Tempo entlangfahren und gleichzeitig seine Batterie aufladen.

Aufwand und Nutzen

Weiter in diese Richtung wird derzeit in Großbritannien gedacht. Noch dieses Jahr sollen Ladespulen in eine Straße integriert werden. Verläuft die Studie erfolgreich, könnte eine öffentliche Autobahn um eine Ladespur erweitert werden. Diesen Weg beurteilt Bernd Eckardt eher skeptisch: "Die Technik ist sehr interessant, und es ließen sich auch Wirkungsgrade von 90 Prozent erreichen. Doch der Aufwand wäre sehr groß und teuer."

Mit der Verbreitung der Induktionsladung für Smartphones und E-Mobile ist das Potenzial dieser Technologie aber noch nicht ausgeschöpft. Um größere Ladeabstände von weit über 30 Zentimetern zu erreichen, bietet sich die Stromübertragung über Strahlung an. Mit Mikrowellen oder hochfrequenten elektromagnetischen Feldern etwa kann ein ganzer Raum in eine Stromzelle verwandelt werden, in dem sich die Akkus von Laptop oder Smartphone wie von selbst aufladen. Aus über zehn Metern Entfernung konnten Entwickler des US-Unternehmens Ossia eine Leistung von einem Watt bereitstellen. "Es funktioniert wie ein WLAN-Signal, nur dass dabei Strom übertragen wird", sagt Firmengründer Hatem Zeine. "Aber diese Fernfeld-Technologien erreichen nur kleine Wirkungsgrade", sagt Eckardt. Zudem müssten Auswirkungen auf die Gesundheit durch diese Art des Elektrosmogs kritisch gesehen werden.

Strom kann über viele Tausend Kilometer übertragen werden

Mit Mikrowellen lässt sich - zumindest theoretisch - Strom nicht nur über wenige Meter, sondern sogar über viele Tausend Kilometer übertragen. Die Vision: Riesige Solarsegel im Erdorbit sollen Sonnenlicht sehr effizient in Strom umwandeln, der danach mit Mikrowellen zur Erde geschickt wird. Vor allem in Japan wird an dieser Technologie gearbeitet. So übertrugen Forscher der japanischen Raumfahrtagentur Jaxa bereits 1,8 Kilowatt Strom via stark fokussierter Mikrowellen 60 Meter durch die Luft. Das Unternehmen Mitsubishi soll mit einer ähnlichen Technik sogar schon zehn Kilowatt fast 500 Meter weit transferiert haben.

Aber aktuell sind vor allem die Übertragungsverluste viel zu groß, als dass sich Solarkraftwerke im All rechnen könnten. Neue Materialien für die Empfangsantennen könnten das vielleicht ändern. "Flächen aus Metamaterial sind viel bessere Energiekollektoren als klassische Antennen", sagt Omar M. Ramahi von der kanadischen University of Waterloo. In seinem Labor zeigte er Anfang des Jahres, dass Empfänger aus streng symmetrisch aufgebautem Metamaterial - einem Areal aus 169 kleinen Kupferschleifen - nahezu die komplette Energie von elektromagnetischen Wellen mit einer Frequenz von drei Gigahertz einsammeln konnten. Die Forscher erreichten eine Absorptionsrate von 93 Prozent. Doch dass sich über diesen Weg auch Strom effizienter transportieren lässt, konnte Ramahi bisher nicht belegen. So bleibt die Fernübertragung von Strom derzeit ein Science-Fiction-Thema. Doch dafür wurden Anfang des 20. Jahrhunderts Teslas Induktionsversuche auch gehalten.