Datentransfer ohne Kabelsalat gehört dank Bluetooth und W-Lan mittlerweile zum Alltag. Doch künftig sollen selbst Stromkabel überflüssig sein, denn auch Energie könnte drahtlos übertragen werden. Ein Netzwerk aus Unternehmen und Wissenschaftlern erarbeitet jetzt Möglichkeiten der kontaktlosen Energie- und Datenübertragung, die auf elektromagnetischer Induktion beruht.
Gegenwärtig können mehr als 1.000 Watt Leistung über eine Entfernung von 30 Zentimetern „gefunkt“ werden. Kern des kontaktlosen Übertragungssystems ist eine transformatorische Magnetanordnung. Abweichend vom klassischen Transformator gibt es keinen geschlossenen Eisenkern. Stattdessen sind die Primär- und die Sekundärspule durch einen Luftspalt getrennt, der mehrere Dezimeter groß sein kann. Abhängig vom Anwendungsfall kommen Spulensysteme mit oder ohne Ferritkern zum Einsatz. Da die Energieübertragung im Mittelfrequenzbereich erfolgt, sind sowohl auf der Seite der Energieeinspeisung als auch beim Verbraucher entsprechende elektronische Baugruppen. Die auf diesem Weg übertragbare elektrische Leistung bewegt sich zwischen einigen Megawatt und mehreren Kilowatt. Bei zielgerichteter elektrischer und magnetischer Auslegung wird selbst bei großen Luftspalten ein sehr guter Wirkungsgrad erreicht.
Vielfältige Einsatzgebiete
Bisher sehen die Entwickler der neuen Technologie in erster Linie Nutzen im industriellen Bereich. Wenn Stromschienen oder Schleppkabel verzichtbar werden, weil die mechanischen Kontakte entfallen, verbessern sich Sicherheit und Zuverlässigkeit bei der Energieversorgung von Geräten und Maschinen. Ausfallzeiten und Wartungsaufwand verringern sich. Weil sich keine Funken bilden, eignet sich die kontaktlose Energieübertragung auch für den Einsatz in explosionsgefährdeter Umgebung, ebenso unter Wasser oder beim Anschluss von Baugruppen in hermetisch abgeschlossenen Behältern. Genutzt werden soll die Technologie vor allem im Maschinenbau, in der Produktions- und Transporttechnik und in der Verfahrenstechnik. Bei der Stromversorgung fahrerloser Transportsysteme wurde die neuartige Stromversorgung bereits erfolgreich getestet. Doch auch im Haushalt käme diese Art der Energiezufuhr gelegen: Kabellose Kaffee- oder Bohrmaschinen, Staubsauger, Bügeleisen oder eben der völlig autarke PC auf dem Schreibtisch,
Das Netzwerk Kontenda führt zehn ostdeutsche mittelständische Unternehmen aus Elektroindustrie, Maschinen- und Anlagenbau, Gebäudetechnik, Möbel- und Holzindustrie sowie Wissenschaftler der Arbeitsgemeinschaft industrieller Forschungsvereinigungen (AiF) zusammen. Ein Ziel des Netzwerkes ist die Entwicklung modularer Systeme, die flexibel an verschiedene Anwendungsbedingungen angepasst werden können. Neben Technik und Wirtschaftlichkeit spielt dabei auch die Sicherung der elektromagnetischen Verträglichkeit (EMV) eine große Rolle.
(Arbeitsgemeinschaft industrieller Forschungsvereinigungen „Otto von Guericke“, 15.09.2004 – ESC)
