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WebnewsStrom auf Schwingen
Durchbruch in der Elektrotechnik
27.11.2008, 07:10
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Ein Sender unter dem Tisch schickt den Strom hinauf zum Empfänger, der einen Fernseher mit Energie versorgt. (Foto: Kotynek)
Es ist ein flaches Gebäude aus rotem Backstein, so unscheinbar, dass man es in Watertown, dem kleinen Vorort von Boston, nicht gleich findet. Doch was sich in ihm verbirgt, könnte das Zeug dazu haben, die Welt zu verändern. Im ersten Stock gibt es einen fast leeren, fensterlosen Raum, in dem sich nur ein Tisch, ein Fernseher und zwei kleine, schwarze flache Vierecke befinden, die in der Mitte hohl sind. Stromkabel sieht man keine, und das ist auch das Besondere an Marin Soljacics Erfindung: Er braucht keine Kabel, um Strom zu übertragen, er kann ihn drahtlos durch die Luft schicken.
Was wie ein Zaubertrick klingt, halten Experten für einen Durchbruch in der Elektrotechnik. Er könnte die Menschheit aus ihrer Abhängigkeit von Stromkabeln, Akkus, Batterien und Ladegeräten befreien - und zwar in genau 18 Monaten. Dann will Marin Soljacic seine Technologie auf den Markt bringen.
Lange galt es als völlig unpraktikabel, Strom kabellos zu übertragen. Die Menschheit schien sich damit abgefunden zu haben, dass Elektrizität aus Steckdosen kommt und durch Drähte fließt.
Der Physiker Soljacic aber ärgerte sich darüber, wenn wieder einmal der Akku seines Handys leer war und ihn der Alarmton aus dem Schlaf riss. "Ich wollte einfach, dass sich mein Handy ohne mein Zutun von selbst auflädt, sobald ich es in einen Raum bringe", sagt der Professor, der am Bostoner Massachusetts Institute of Technology (MIT) forscht. Dabei griff der Physiker eine Idee aus jener Zeit auf, in der die Elektrizität gerade erst erfunden war.
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Die neue Technik aus den USA orientiert sich am Werk eines Pioniers der Elektrotechnik. 1904 konstruierte Nikola Tesla auf Long Island vor New York einen Turm, mit dem er Strom quer über den Planeten übertragen wollte. (Foto: oh)
Als der Streit noch heftig tobte, ob man lieber Gleichstrom oder Wechselstrom verwenden sollte, schrieben die Organisatoren der Weltausstellung von St.Louis einen Wettbewerb aus. Wem es gelänge, Strom drahtlos zu übertragen, der sollte 3000 Dollar bekommen. Nikola Tesla, der Pionier der Elektrotechnik und Erfinder des Wechselstrom-Generators, war überzeugt, dass es funktionieren könnte und probierte es aus.
Er ging sogar so weit, auf Long Island vor New York einen 20 Stockwerke hohen Turm zu bauen, der als Sender dienen sollte. Irgendwann aber ging ihm das Geld aus, weil seine Finanziers nicht daran interessiert waren, dass Strom für alle und überall frei verfügbar sein sollte. Das war vor 104 Jahren - seitdem gab es kein großes Interesse mehr an dem Thema. Überall auf der Welt wurden Stromkabel verlegt, und die Menschheit gewöhnte sich an sie.
Deshalb war es für Soljacic auch so schwierig, Fachleute von seiner Idee zu überzeugen. Als er die Theorie entwickelt hatte, wie Strom fliegen kann, hielten es Experten für unmöglich, Soljacic sollte den praktischen Beweis antreten. Und genau das tat der heute 34-Jährige auch. Er baute zwei überdimensionale Drahtspulen mit einem Kern aus Holz, hängte sie mit einer Schnur an der Decke auf und befestigte an einer der beiden Spulen eine Glühbirne, die er dann auch zum Leuchten brachte. Die Ergebnisse veröffentlichte er in dem renommierten wissenschaftlichen Fachjournal Science. Die Überraschung war dementsprechend groß.
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So funktioniert die drahtlose Stomübertragung. (SZ-Graphik: Burgarth, Quelle: MIT )
Inzwischen hat der Physiker eine Firma gegründet und von der Öffentlichkeit weitgehend unbemerkt einen Prototyp gefertigt, ihn in dem unscheinbaren Backsteingebäude außerhalb von Boston versteckt und dort weiterentwickelt. Eigentlich wollte Soljacic seinen Prototyp erst im Januar auf der Consumer Electronics Show in Las Vegas, der weltgrößten Messe für Unterhaltungselektronik, vorstellen, doch die Elektronikhersteller bestürmten ihn.
Monatelang zierte er sich, seine Erfindung zu zeigen, doch vor kurzem hat er den vielen Anfragen nachgegeben. Seitdem pilgern Vertreter der Unterhaltungsindustrie in das Backsteinhaus und malen sich aus, wie sich ihre Produkte den Strom künftig aus der Luft holen und ohne Akkus und Ladegeräte in jedem Raum funktionieren und von selbst aufladen würden.
Der Chiphersteller Intel hat die Technik vor kurzem sogar nachgebaut und ist von ihrer Funktion überzeugt. Als erstes europäisches Medium konnte die Süddeutsche Zeitung die Technik ausprobieren.
"Diese Technologie hat die Möglichkeit, die Welt zu verändern"
Wer das Labor im ersten Stock betritt, sieht gleich, dass dem Forscher wohl bewusst ist, welche Bedeutung seine Entwicklung hat. Noch verlieren sich die 13 Mitarbeiter in dieser Etage, aber die gesamte Fläche ist schon jetzt mit zahlreichen kleinen Bürokojen durchzogen, die durch Gipswände voneinander getrennt sind. Soljacic wollte offensichtlich für die Entwicklungen der nächsten Monate Platz schaffen. "Bei aller Bescheidenheit ist mir natürlich klar, dass diese Technologie die Möglichkeit hat, die Welt zu verändern", sagt der Physiker.
Und so führt er einen dann in den beinahe leeren Raum im Zentrum seines Labyrinths, um seine Erfindung zu demonstrieren. Dazu nimmt er zunächst ausgerechnet ein Stromkabel in die Hand. Daran hängt eines der beiden schwarzen Vierecke. Jedes Mal, wenn Marin Soljacic dieses Stromkabel an die Steckdose an der Wand anschließt, schaltet sich gleichzeitig das Fernsehgerät ein, das in der Mitte des Zimmers auf dem Tisch steht. Außer dem zweiten schwarzen Viereck hängt nichts an diesem Gerät.
"Jetzt kommt normalerweise der Moment, an dem die Zuschauer misstrauisch werden", sagt der MIT-Professor. Denn natürlich könnte es ja sein, dass in dem Fernseher ein Akku steckt und eines der beiden Vierecke eine Fernbedienung ist. Deshalb tauscht Soljacic den Fernseher gegen seinen Laptop aus, schließt das Viereck wieder an die Steckdose an - und entfernt den Akku aus dem Rechner. Das Gerät arbeitet weiter, als wäre nichts geschehen, ohne Kabel, ohne Batterie. Es funktioniert.
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 05.12.2008 12:17:44 Eurohasenbaer: Humbug Es handelt sich offenbar um schwach gekoppelte Resonanzkreise, von denen mindestens der Sekundärkreis stark bedämpft wird (die meiste Energie, die auf der Sekundärseite ankommt, soll ja an ein Gerät abgegeben werden). Daraus resultiert eine sehr kleine Kreisgüte. Die Trennschärfe zwischen "Nachbarkanälen" ist also nicht gegeben. Die lose Kopplung bewirkt, daß die Rückwirkung des Sekundärkreises auf den Primärkreis sehr gering ausfällt, das bedeutet aber auch, daß der Sekundärkreis dem Primärkreis nur wenig Energie entzieht. Folglich ist der Wirkungsgrad miserabel.    
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