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Innovation

Handys können drahtlos in der Hosentasche geladen werden

Trotz der Bezeichnung “mobile Geräte” hängen unsere ganzen technischen Spielzeuge immer noch an Kabeln - zumindest während die Akkus aufgeladen werden. Bereits verfügbare Verfahren zum drahtlosen Wiederaufladen der Stromquellen verlangen spezielle Matten oder Schalen, damit der Akku geladen werden kann. Das US-Unternehmen Energous hat eine Methode entwickelt, die es erlaubt, ein Gerät drahtlos zu laden, ohne dass besondere Vorkehrungen getroffen werden müssen.

“Mit WattUp können wir Smartphones oder Tablets im Umkreis von fünf Meter um die Ladestation laden. Die Geräte können dabei beliebig bewegt werden, ohne dass die Energieübertragung abbricht”, erklärt Michael Leabman von Energous im futurezone-Gespräch. Wird nur ein Gerät geladen, kann eine gerichtete Verbindung sogar über eine Distanz von 10 Meter Strom liefern. Dabei kann etwa ein Smartphone ganz normal verwendet werden. Egal ob es in der Hosentasche getragen wird oder auf dem Tisch liegt, der Akku wird geladen.

Patentiert

Das funktioniert, indem die Ladestation per Bluetooth erkennt, ob kompatible Geräte in der Nähe sind. Wird ein Akku erkannt, der eine Auffrischuung vertragen könnte, wird über eine Vielzahl kleiner Antennen ein gerichteter Strahl aus Funksignalen im Frequenzbereich zwischen 5.7-5.8 GHz an das entsprechende Gerät gesendet. Die Position des Empfängers wird dabei ständig überwacht, um den Strahl genau auf das Ziel zu richten. Mit einer Basisstation können auch mehrere Geräte gleichzeitig geladen werden. Ein spezieller Chip, der entweder in Smartphone-Hüllen oder direkt ins Gerät integriert wird, wandelt die ankommenden Funksignale in elektrischen Strom um. Details zur Funktionsweise will Energous nicht verraten, da es sich bei den notwendigen Komponenten um Eigenentwicklungen handelt.

“Wir nutzen 3D-Pakete aus Energie, um Strom kontrolliert, effizient und sicher zu übertragen”, sagt Leabman. Die Reichweite hängt dabei auch von der benötigten Leistung ab. Bis zu vier Watt können im Umkreis von fünf Meter geliefert werden, acht Watt bis zu drei Meter und 16 Watt bis zu 1,5 Meter. Für Menschen und Pflanzen soll das ganze sicher sein. “Wir arbeiten eng mit den Zulassungsbehörden zusammen, um unsere Lösungen zu entwickeln und zu testen“, erklärt Leabman.

Der Pferdefuß

Die Reichweiten wären theoretisch zu erhöhen, dazu wäre allerdings weitaus höhere Sendeleistungen notwendig. “Wir konzentrieren uns derzeit eher darauf, die Sendestationen für mobile Geräte billiger anbieten zu können”, sagt Leabman. Der Pferdefuß der neuen Akkulademethode ist ihre geringe Effizienz. Nur 20 Prozent des Stroms aus der Steckdose kommen mit der drahtlosen Übertragung beim Gerät an. Für einzelne Smartphones und im geringeren Maß auch Tablets spielen diese Limitationen, zumindest was den Preis angeht, keine große Rolle. Das tägliche Laden via Kabel kostet bei einem modernen Smartphone rund einen Euro pro Jahr, für ein Tablet liegen die Ausgaben meist unter fünf Euro. Wird dieser Wert aber auf ein ganzes Land oder gar den globalen Bedarf hochgerechnet, ist die Verschwendung kaum zu rechtfertigen. 80 Prozent der Energie verpuffen ungenutzt und dieser Wert lässt sich laut Aussagen von Energous nur in eingeschränktem Maß verbessern, weil die Einschränkungen physikalischer Natur gibt. Das Aufladen dauert zudem etwa doppelt so lang wie mit dem Kabel. Andere Technologien zum drahtlosen Laden von Akkus leiden an ähnlichen Problemen.

Derzeit funktionieren die Prototypen, die Energous produziert hat, ausschließlich über spezielle Handyhüllen, die eine integrierte Empfangseinheit enthalten. Energous will die Lizenzen für die Technologie an verschiedene Hersteller verkaufen. Erste Partner sollen in der ersten Jahreshälfte 2015 Zugang zur Technologie bekommen. Die ersten Handyhüllen sollen schon Ende des kommenden Jahres in den Handel kommen. Gleichzeitig arbeitet Energous an Empfangs-Chips, die direkt in die Geräte eingebaut werden können. Diese werden in Zusammenarbeit mit den Geräteherstellern entwickelt. Die ersten Elektronikgeräte mit der neuen Ladetechnik an Bord sollen zwischen Ende 2015 und Anfang 2016 auf den Markt kommen.

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Markus Keßler

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