Was ist drahtloser Strom?

In seiner Grundform verwendet drahtloser Strom das Konzept, elektrische Energie ohne Verwendung von Kabeln von einem Ort zum anderen zu übertragen. Traditionell muss der gesamte Strom von der Quelle zu einem Gerät übertragen werden, das den Strom über eine Art Übertragungsleitung verwendet. Drahtlose Energie verwendet jedoch verschiedene Übertragungsformen, die diese Leitung nicht erfordern. Die Vorteile der drahtlosen Elektrizität liegen in der kontinuierlichen Stromübertragung und dem Fehlen von Kabeln, die lästig oder sogar gefährlich werden können. Die Übertragung von drahtlosem Strom wird seit Ende des 1800. Jahrhunderts verwendet, aber aufgrund kommerzieller Beschränkungen war die technologische Ausweitung seiner Verwendung begrenzt.

Die gebräuchlichste Form der drahtlosen Energieübertragung ist als Nahfeldübertragung bekannt. Dieses nutzt die Konzepte der magnetischen Induktion, um Energie über kurze Distanzen von einem Ort zum anderen zu übertragen. Magnetische Induktion ist in der modernen Elektronik alltäglich, vor allem im Transformator. Zwei Stromkreise sind nicht physisch verbunden, sondern nutzen ihre unmittelbare Nähe, um ein elektromagnetisches Feld zu erzeugen, das Strom von einer Quelle auf ein Gerät überträgt. Ein wichtiges Beispiel dafür ist die moderne elektrische Zahnbürste, die in ein kleines Ladegerät passt, das wiederum Strom durch Metallplatten an jedem Teil des Geräts liefert, die nahe beieinander positioniert sind.

Eine andere Form von drahtlosem Strom kann Energie über große Entfernungen übertragen. Dies ist als Fernfeldmethode bekannt und kann verwendet werden, um Energie durch Radiowellen, Mikrowellen oder Laser zu übertragen. Der Vorteil dieses Systems ist sein offensichtlicher Abstandsvorteil gegenüber magnetischer Induktion. Eine Herausforderung bei der Fernfeldmethode besteht jedoch darin, dass die Leistung identisch mit der Form des Empfängers gesendet werden muss. Beispielsweise muss eine über Funkwellen empfangene Antenne an die richtige Frequenz der Quellenübertragung angepasst werden.

Nach der Erfindung einer Methode zur Übertragung von Hochfrequenz- und Ultrahochfrequenz-Radiowellen durch Heinrich Hertz im Jahr 1888 begann der Erfinder Nikola Tesla, eine Möglichkeit zur drahtlosen Übertragung von Elektrizität zu entwickeln. Bis 1891 konnte er eine Methode zum Beleuchten von Glühbirnen patentieren. Dies war am bemerkenswertesten bei seinen Demonstrationen auf der Weltausstellung in Kolumbien in Chicago. Während er den Prozess fortsetzte, dauerte es bis Mitte des 20. Jahrhunderts und darüber hinaus wurde die Technik der magnetischen Induktion und der drahtlosen Energie kommerziell genutzt. Eine große Herausforderung lag in der Methode, den Menschen für den Stromverbrauch in Rechnung zu stellen, als er im Wesentlichen an die Massen übertragen wurde.