Was ist drahtloser Strom?
In seiner Grundform nutzt drahtlose Elektrizität das Konzept der Übertragung elektrischer Energie von einem Ort zum anderen ohne die Verwendung von Drähten. Herkömmlicherweise muss der gesamte Strom von der Quelle zu einem Gerät übertragen werden, das den Strom über eine Übertragungsleitung verbraucht. Für die drahtlose Stromversorgung werden jedoch verschiedene Übertragungsarten verwendet, für die diese Leitung nicht erforderlich ist. Die Vorteile von drahtlosem Strom liegen in der kontinuierlichen Energieübertragung und dem Fehlen von Kabeln, die störend oder sogar gefährlich werden können. Die Übertragung von drahtlosem Strom wurde seit dem späten 19. Jahrhundert verwendet, aber aufgrund kommerzieller Beschränkungen war die technologische Ausweitung seiner Verwendung begrenzt.
Die häufigste Form der drahtlosen Energieübertragung ist die Nahfeldübertragung. Hierbei werden die Konzepte der magnetischen Induktion verwendet, um Leistung über kurze Entfernungen von einem Ort zu einem anderen zu übertragen. Magnetische Induktion ist in der modernen Elektronik, insbesondere im Transformator, weit verbreitet. Zwei Stromkreise sind nicht physikalisch verbunden, sondern erzeugen durch ihre räumliche Nähe ein elektromagnetisches Feld, das Strom von einer Quelle zu einem Gerät überträgt. Ein Hauptbeispiel hierfür ist die moderne elektrische Zahnbürste, die in ein kleines Ladegerät passt, das wiederum Strom über Metallplatten an jedem Teil des Geräts liefert, die in unmittelbarer Nähe zueinander positioniert sind.
Eine andere Form von drahtlosem Strom kann Leistung über große Entfernungen übertragen. Dies ist als Fernfeldmethode bekannt und kann zum Übertragen von Energie durch Radiowellen, Mikrowellen oder Laser verwendet werden. Der Vorteil dieses Systems liegt in seinem offensichtlichen Entfernungsvorteil gegenüber der magnetischen Induktion. Eine Herausforderung bei der Fernfeldmethode ist jedoch die Tatsache, dass die Leistung auf eine Weise gesendet werden muss, die mit der Form des Empfängers identisch ist. Beispielsweise muss eine Antenne, die über Funkwellen eine Leistung empfängt, an die richtige Frequenz der Quellensendung angepasst werden.
Nach der Erfindung eines Weges zur Übertragung von Hochfrequenz- und Ultrahochfrequenz-Radiowellen durch Heinrich Hertz im Jahr 1888 begann der Erfinder Nikola Tesla, einen Weg zur Übertragung von drahtlosem Strom zu entwickeln. 1891 konnte er ein Verfahren zum Beleuchten von Glühbirnen patentieren lassen. Dies war besonders bemerkenswert bei seinen Demonstrationen auf der Weltausstellung in Chicago. Während er den Prozess fortsetzte, wurde die Technik der magnetischen Induktion und der drahtlosen Energie erst Mitte des 20. Jahrhunderts kommerziell eingesetzt. Eine große Herausforderung bestand darin, die Menschen für den Verbrauch von Strom zu belasten, wenn dieser im Wesentlichen an die Massen gesendet wurde.