Was ist eine Induktionsschleife?

Die Induktionsschleife ist eine Technologie, die für eine Vielzahl von Zwecken verwendet wird und auf Michael Faradays Entdeckung des Induktionsgesetzes, auch bekannt als Faradaysches Gesetz, im Jahr 1831 basiert. Das Prinzip basiert auf den dualen magnetischen und elektrischen Eigenschaften elektromagnetischer Felder die in Stromkreisen erzeugt werden. Ein gängiges Beispiel für den Einsatz einer Induktionsschleife ab 2011 sind erdverlegte Elektrokabel an Autoverkehrskreuzungen. Ein durch das Feld fließender stetiger Strom wird gestört, wenn ein eisenhaltiges Metall wie Stahl in seine Nähe kommt, und dies kann zum Auslösen von Ampelsteuerungen verwendet werden. Induktionsschleifen werden auch immer weiter verbreitet, um den Bedürfnissen von Personen gerecht zu werden, die schwerhörig sind und auf Hörgeräte angewiesen sind.

Der Stahlrahmen eines Autos sowie leichtere Fahrzeuge wie Fahrräder stören den Stromfluss in einer Induktionsschleife auf dem Weg zu einer Kreuzung. Solche Kreuzungen sind mit Schleifen versehen, die erkennen können, wie viele Fahrzeuge sich in einer Linie befinden, und die Signalfrequenz anpassen, um den Verkehrsfluss zu verbessern. Dies ist zwar nicht die einzige Möglichkeit, den Verkehr an Kreuzungen automatisch zu steuern, gilt jedoch als praktischer und kostengünstiger als Verfahren, die Kameras oder wärmebasierte Infrarotsensoren verwenden, die an den Signalleuchten selbst angebracht sind, um Fahrzeuge zu erkennen.

Die Leistung von Induktionsschleifen zur Verkehrssteuerung wird verstärkt, indem hochleitfähige Materialien für die Schleifendrähte wie Eisen, Stahl und Kupfer verwendet werden und indem überlappende Induktivitätskabel in einer Reihe von leicht außermittigen Drahtkreisen übereinander gelegt werden oder Rechtecke. Dies ist nützlich, um Fahrräder oder Motorräder zu erkennen, da sie eine viel geringere Gesamtmetallmasse haben als Autos oder Lastwagen. Die Frequenz solcher Schleifen liegt normalerweise im Bereich von 20,000 bis 30,000 Hertz, und wenn ein Auto oder ein anderer leitender Gegenstand darüber fährt, wird das in der Induktionsschleife vorhandene Magnetfeld durch das zusätzliche Metall verstärkt, das als verlängerter Kern wirkt für die Verkabelung selbst. Diese magnetische Verstärkung behindert den Stromfluss in der Schleife, da sie als eine Art Induktivitätsunterbrechung auf den verwendeten Standardwechselstrom (AC) wirkt. Solche Änderungen werden von Steuerkreisen überwacht, um zu registrieren, wie viele Autos vorhanden sind, oder ein allgemeines Gesamtmetallmassenniveau an jedem Punkt einer Ampelkreuzung, so dass die Ampeln entsprechend geändert werden können.

Eine weitere häufige Anwendung des Induktionsschleifenprinzips ist seit 2011 die eines raumbasierten Gerätes zur Steigerung der Effektivität von Hörgeräten. Eine Drahtschleife wird normalerweise um den Umfang eines Raums herumgeführt, in dem Vorträge oder andere Versammlungen stattfinden, die als Audiofrequenz-Induktionsschleife (AFIL) bekannt ist. Sie können auch um den Innenbereich von Autos herum angebracht werden und sind in Großbritannien in allen öffentlichen Taxis vorgeschrieben. Die Technologie in Hörgeräten, die die Induktionsschleife anzapft, um Töne zu verstärken, sollte ursprünglich das von einem Telefon erzeugte Magnetfeld einfangen, um das Tonsignal zu verstärken, und wurde am Hörgerät als Telefon- oder Telefonspulenschalter bezeichnet.

Wenn jemand in einem solchen Raum in ein Mikrofon spricht oder als Taxifahrer, zeigt die Induktionsschleife entsprechende Veränderungen ihres Magnetfelds, die das Hörgerät aufnimmt und in Töne übersetzt. Dies ist wichtig für Hörgeschädigte, da Hörgeräte oft nicht in der Lage sind, genaue Geräusche aus der Entfernung zum Benutzer zu übertragen. Wenn eine Schallwelle immer weiter entfernt wird, verschwinden ihre höheren Frequenzanteile, die sie verständlich machen, ebenso wie die Gesamtlautstärke. Dies, zusammen mit den eingemischten Hintergrundverzerrungen, sind Klangelemente, die Hörgeräte nicht kompensieren können, und eine Induktionsschleife in einem Raum negiert diese Effekte gleichzeitig für alle im Raum, die ein Hörgerät verwenden.