Wissen & Technik Energie-Versorgung: Strommasten ade – bald wird Elektrizität drahtlos mit einem Tesla-Strahl transportiert

20:47  10 august  2020
20:47  10 august  2020 Quelle:   stern.de

Tesla wertvoller als Toyota: Erst belächelt, dann gefürchtet

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Energie - Versorgung . Strommasten ade – bald wird Elektrizität drahtlos mit einem Tesla - Strahl transportiert .

Tesla ist der Endecker von Wechselstrom und Drehstrom. Beide haben schnell weltweite Anwendung gefunden. Ohne diese Entdeckung von Tesla , die es erst möglich machte, elektrischen Strom über viele Hunderte von Kilometern zu übertragen, gäbe es die heutige Selbstverständlichkeit der

Für den drahtlosen Energietransport muss keine Schneise durch den Wald geschlagen werden. © PR/Emrod Für den drahtlosen Energietransport muss keine Schneise durch den Wald geschlagen werden.

Strom muss nicht durch ein Kabel transportiert werden, das wusste schon Nikola Tesla. Aber erst jetzt ist es dem Start-up Emrod gelungen, den drahtlosen Transport so effizient zu machen, dass sich kabellose Netze lohnen – zumindest in einigen Regionen.

Strom lässt sich ohne Kabel transportieren – das hatte Nikola Tesla bereits 1890 bewiesen. Er versorgte zwei Glühbirnen drahtlos über drei Kilometer hinweg mit Strom. Die Technik ist nicht ohne Tücken, damals brannte der Generator des Kraftwerks durch, ein kompletter Stromausfall war die Folge. Die Schwierigkeiten wurden bis heute nicht gemeistert, auch Hundert Jahre später werden für die neuen Stromtrassen im Zuge der Energiewende Kabel verlegt.

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Tesla selber befasste sich erst spät mit dem, was heute als freie Energie bezeichnet wird. Sein Ziel war ursprünglich eine drahtlose Stromübertragung. Tesla erhielt 1900 ein Patent für eine Anlage der drahtlosen Energieübertragung, welches heute als das erste Patent der Funktechnik angesehen wird.

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Gemeinsam mit einem Stromversorger hat das neuseeländische Start-up-Unternehmen Emrod nun eine Methode zur sicheren und drahtlosen Übertragung von elektrischer Energie über große Entfernungen entwickelt – ganz ohne Draht. Das berichtet das Technik-Portal "New Atlas". "Wir sind daran interessiert zu sehen, ob die Technologie von Emrod die etablierten Wege, auf denen wir Strom liefern, ergänzen kann", sagte Nicolas Vessiot, Manager von Powerco, dem zweitgrößte Stromversorger Neuseelands. "Wir beabsichtigen, diese Technologie für die Stromversorgung an abgelegenen Orten oder in Gebieten mit schwierigem Gelände einzusetzen."

Marktreife Technik

Emrod ist bereits über Laborversuche hinaus und besitzt einen funktionsfähigen Prototyp seines Geräts. Der überträgt zwar nur wenige Kilowatt Leistung, die Technik soll sich aber einfach skalieren lassen. "Wir können genau dieselbe Technologie verwenden, um 100 Mal mehr Leistung über viel größere Entfernungen zu übertragen", so Emrod-Mitgründer Greg Kushnir. "Drahtlose Systeme, die die Emrod-Technologie verwenden, können auch die Leistung übertragen, die von drahtgebundenen Lösungen transportiert wird."

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Ein Ziel Nikola Teslas war es, elektrische Energie drahtlos zu übertragen. Dazu eignet sich der Tesla -Transformator jedoch nur begrenzt – er erzeugt zwar elektromagnetische Wellen; jedoch können diese in einem Empfangskreis nur in geringer Entfernung und nur zum Teil zurückgewonnen werden.

1891 hielt Nikola Tesla einen Vortrag vor Mitgliedern des “American Institute of Electrical Engineers” in New York City, wo er eine beeindruckende Demonstration ablieferte. Kabellose Übertragung von Elektrizität löst eine Reihe von Problemen: Sie ermöglicht es den Menschen, Elektrizität ohne hohe

Anders als bei Tesla, der davon träumte, von einem Sendeturm aus das ganze Land ringsum mit Strom versorgen zu können, wird die Energie bei Emrod nur gerichtet zwischen zwei Antennen übertragen. Der Strahl wird von einem Laservorhang geschützt, der die Übertragung abbricht, sobald die Gefahr droht, dass ein Vogel oder eine Drohne hinein gerät. Die Technik soll unabhängig von der Wetterlage sein und auch bei Regen und Schnee funktionieren. Die Stationen müssen jedoch eine freie Sichtverbindung haben, davon abgesehen kann die Übertragungsdistanz beliebig groß sein. Im Prinzip begrenzt also die Erdkrümmung die Sichtweite. Doch wenn die Antennen der Anlagen auf Türmen aufgestellt werden oder sie natürliche Erhebungen nutzen, sind theoretisch sehr große Distanzen auch über 100 Kilometer möglich.

Verluste höher als bei Kupfer

Das notwendige Relais und der Empfänger arbeiten praktisch verlustfrei, so Mitgründer Greg Kushnir. Nur der Sender verbraucht Energie und arbeitet derzeit mit einer Effizienz von 70 Prozent. Kushnir ist optimistisch, dass sich der Wert schnell verbessern lasse. Doch werden die Leitungsverluste in Kupferleitungen in absehbarer Zeit geringer sein. Interessant wird die Technik also dann, wenn das Verlegen und die Wartung der Leitungen sehr teuer werden oder wenn Eingriffe in die Landschaft vermieden werden sollen. Auch im urbanen Gebieten sind weithin sichtbare Hochspannungsleitungen nicht gern gesehen.

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"Es gibt eine ganze Reihe von Szenarien, in denen unser System bereits heute ein wirtschaftlich tragfähiger Weg der Energieübertragung ist. Ich denke an Gewässer, aber auch schwieriges Gelände, Berge, Täler, Wälder", erklärt Kushnir. "Vor allem, wenn es sich um ein Naturreservat handelt, möchte man keine großen Trassen freischneiden, keine Pylone aufstellen und immer wieder zurückkommen, um die Bäume zurückzuschneiden. In solchen Situationen sind wir wirtschaftlich lebensfähig. Allerdings sehen wir in naher Zukunft keine Situation voraus, in der wir sagen könnten, dass alle Kupferdrähte durch drahtlose Leitungen ersetzt werden können."

Versorgung von Flugobjekten

Im jetzigen Stadium ist es noch Zukunftsmusik, doch diese Methode wäre auch in der Lage, fliegende Objekte vom Boden aus mit Strom zu versorgen, die Flugobjekte müssten dann weitaus weniger Akkukapazität bewegen. Bereits in den 1970er-Jahren arbeite die NASA an einem ähnlichen System. Emrod hofft zudem darauf, dass die drahtlose Übertragung eine Schlüsseltechnologie für erneuerbare Energie sein könnte. Offshore-Windkraftwerke könnten so einfach ihren Strom an Land bringen.

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Energie . Die Tesla Energieprodukte arbeiten im Verbund, um Ihr Heim mit Strom zu versorgen und Ihr Elektrofahrzeug zu laden. Bei Tesla arbeiten Talente an Lösungen für die dringlichsten Probleme unserer Welt. Hier unterstützt jeder unsere Mission, die Welt zu einem besseren Ort zu machen.

Diejenige von Tesla betreffend drahtlose Energieübertragung liefert jedoch einige Daten über den großen Prototyp einer Tesla -Spule für die Energieübertragung (er wurde, nebenbei, auch zu Zwecken einer Demonstration vor skeptischen Patent-prüfern benutzt).

Kushnir sagte, der entscheidende Durchbruch sei die Entwicklung neuer Materialien gewesen, die es erlaubten, Energie sehr effizient wieder in Elektrizität umzuwandeln. Die ganze Technik habe es schon vorher beim Militär gegeben, bisher war die Übertragung zu ineffizient für eine kommerzielle Anwendung. Emrod verwendet elektromagnetische Metamaterialien, die eng mit dem Material verwandt sind, aus denen die Beschichtungen von Stealth-Flugzeugen bestehen. Dieses Material verändert sich, sobald es Strahlungen ausgesetzt wird.

Anwohner, denen die Strahlen herkömmlicher Stromleitungen Angst machen, werden an der neuen Technik vermutlich auch keine Freude haben. Der Energiestrahl wirkt nicht anders als eine gigantische Mikrowelle. Mit dem Unterschied allerdings, dass sich die Strahlung nicht ringsum ausbreitet: Sie wird in dem Kanal gebündelt.

Quelle: New Atlas Emrod

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