/Tech

Wireless Charging: Alles, was ihr übers kabellose Laden wissen müsst

Benedikt Plass-Fleßenkämper 21.02.2017

Wie kann man alle Geräte in einem Raum ohne Kabel mit Strom versorgen? Wie weit ist die Forschung? Ist die drahtlose Energieübertragung gesundheitsschädlich? Wir beantworten diese und weitere Fragen in unsererem Cheat Sheet zum Thema Wireless Charging.

Bereits Ende des 19. Jahrhunderts arbeitete der Erfinder und Elektroingenieur Nikola Tesla an Konzepten für drahtlosen Strom. Bis heute beschäftigen sich Wissenschaftler damit, eine passable Lösung für das so genannte Wireless Charging zu finden. Zum Beispiel stellten die Forscher von Disney Research kürzlich ein System vor, mit dem man innerhalb eines geschlossenen Raums alle Geräte drahtlos mit Strom versorgen kann. Der Quasistatic Cavity Resonance for Ubiquitous Wireless Power Transfer (QSCR) wirft nun ein paar alte und neue Fragen auf. WIRED gibt darauf die Antworten.

In der wissenschaftlichen Arbeit von Disney Research wird unter anderem erklärt, wie das System ein Magnetfeld aufbaut

Wie funktioniert QSCR?
Disney Research erklärt in einem Paper ganz ausführlich, wie die Technologie funktioniert und wie sie umgesetzt wurde. Vereinfacht beschrieben, funktioniert das System so: Außerhalb des Testraums wird über einen Generator ein Signal mit 1,32 Megahertz erzeugt, durch die Kupferstange im Raum entsteht ein Magnetfeld. Durch dieses können alle im Raum befindlichen Geräte drahtlos mit Strom versorgt werden. Das folgende Video erklärt das Wirkprinzip ausführlicher:

Wireless Charging: Das gibt es doch schon, oder?
Jein. Es gab schon verschiedene Methoden, wie man Strom ohne Kabel übertragen kann. Das bekannteste Verfahren ist die induktive Energieübertragung, die man von einigen Smartphones kennt – darunter Samsung Galaxy S7, LG G3 oder Microsoft Lumia 950. Elektroautos können ebenfalls induktiv geladen werden: Der japanische Automobilhersteller Nissan etwa kooperiert künftig für seine Fahrzeuge mit dem US-Unternehmen WiTricity, einem auf drahtlose Ladesysteme spezialisierten Anbieter, das aus einem MIT-Projekt hervorgegangen ist.

Bei der induktiven Energieübertragung erzeugt eine Spule ein elektromagnetisches Feld (Sender), das von einer anderen Spule in der Nähe (Empfänger) aufgenommen wird. Hierbei werden Elektronen übertragen – es fließt also Strom. Allerdings existieren hierfür verschiedene Standards. Zudem können die modernen Handys auf diese Weise nur über eine kurze Entfernung von wenigen Zentimetern aufgeladen werden.

Nissan will für seine E-Autos wie den Leaf künftig die Drahtlos-Ladesysteme des US-Unternehmens WiTricity einsetzen

Kann man Smartphones schon über mehrere Meter Distanz aufladen?
Laut momentanen Gerüchten könnte das beim kommenden iPhone 8 möglich sein. Um dies zu bewerkstelligen, arbeitet Apple angeblich mit dem Unternehmen Energous zusammen, das eine neue Art der Funkübertragung namens WattUp erfunden hat. Die Technologie ähnelt WLAN und soll Distanzen von über vier Metern überbrücken können.

Wie kann man die Geräte drahtlos mit Strom versorgen?
Wie bei allen Methoden, um etwas kabellos zu übertragen, benötigt man einen speziellen Sender und einen Empfänger. Das bedeutet: Es müssen Standards geschaffen werden, damit eine einheitliche Übertragung garantiert ist.

Zudem müssen Modifikationen vorgenommen werden. Zum Beispiel baute Disney für seinen QSCR einen speziellen Raum, der unter anderem mit Aluminiumplatten verkleidet war. In Zukunft könnte das etwas einfacher gehen. Zum Beispiel wäre es möglich, Lagerhallen mit Kupferstangen auszustatten, um den Strom drahtlos zu übertragen. Oder es werden leitfähige Wandfarben entwickelt, um auch die heimischen vier Wände fit für die neue Art der Stromversorgung zu machen.

Wo könnte QSCR zum Einsatz kommen?
Überall dort, wo sich Menschen aufhalten und Strom für ihre Geräte benötigen – beispielsweise Flughäfen, Bahnhöfe, Hotels oder Konzert- und Messehallen. In Großraumbüros und Fabrikhallen würde eine solche Technologie ebenfalls Sinn ergeben.

Ist drahtloser Strom gesundheitsschädlich?
Darüber streiten sich die Experten noch. Die einen sagen, die elektromagnetische Strahlung des Wireless Charging sei unschädlich, die anderen meinen, dass selbst kleine Dosen die Gesundheit beeinträchtigen. Diese Uneinigkeit zeigt: Die neue Technologie könnte eine neue hitzige Debatte über das Thema Elektrosmog auslösen.

Was ist mit den Trägern von Herzschrittmachern?
Die könnten von der neuen Technologie profitieren, denn auch die Implantate würden dann drahtlos aufgeladen werden. Forscher der kalifornischen Stanford University arbeiten schon an diesem Thema. Aber auch hier ist ein einheitlicher Standard wichtig, ansonsten könnten Probleme auftreten. Elektromagnetische Felder können Herzschrittmacher beeinflussen. Die Implantate können sich hierdurch erwärmen, Störungen sind ebenfalls möglich.

Jetzt WIRED Member werden und mit uns in die Zukunft starten!

Mit im Paket: 4 Magazin-Ausgaben im Jahr und der Member-Zugang zu exklusiven Inhalten auf WIRED.de sowie weitere Vorteile nur für Member.

Member werden