Stromnetz: Forscher wollen Elektrizität über die Luft verteilen

Also Stromnetze werden Netzwerke bezeichnet, die er Übertragung und Verteilung elektrischer Energie dienen. Sie bestehen normalerweise aus Schalt- beziehungsweise Umspannwerken sowie kilometerlangen Kabeln. Was aber wäre, wenn sich zumindest Letztere vermeiden ließen? Was zunächst unvorstellbar klingt, wollen Forschende derzeit in kleinerem Rahmen umsetzen.

Schon der Physiker und Elektroingenieur Nikola Tesla (1856 – 1943) verfolgte den Traum, Elektrizität drahtlos von einem Punkt zum anderen zu transportieren. 1901 reichte der umstrittene Erfinder ein Patent ein, das einen „Apparat zum Gebrauch von Strahlungsenergie“ beschrieb – eine Arbeit, die bis heute in Teilen der Parawissenschaft zugeordnet wird. Zumindest die Idee der umgangssprachlich häufig als „Tesla-Strahl“ bezeichneten Übertragungsart hält sich aber noch immer. Unternehmen wie das neuseeländische Start-up Emrod mit seinem Projekt zur „Long Range Wireless Power Transmission“ setzen Teslas Träume nun in die Realität um.

Stromnetze: Forschende prüfen Übertragung mittels 5G

Mobilfunkbetreiber auf der ganzen Welt sind aktiv dabei, 5G-Netze einzurichten. Sie ermöglichen blitzschnelle Datengeschwindigkeiten und damit den Zugriff auf Inhalte in erstaunlicher Qualität. Kaum vorstellbar war zu Beginn, dass sie eine Methode zur Übertragung von Elektrizität im Rahmen eines drahtlosen Stomnetzes schaffen würden. Experten am Georgia Institute of Technology (auch Georgia Tech) haben diese Möglichkeit erkannt.

Die Wissenschaftler entwickelten eine kleine Antenne, die dann mit einem 3D-Drucker gefertigt wurde. Sie ermöglicht es, das empfangene 5G-Signal in einen elektrischen Strom umzuwandeln. Denkbar wäre etwa, diese Methode für den Betrieb von Smart-Speakern oder vergleichbaren stationären Geräten zu nutzen. Im Smart Home der Zukunft könnten Kabel also beinahe obsolet werden.

„Tatsache ist, dass 5G überall zu finden sein wird, vor allem in städtischen Gebieten. Man kann Millionen oder zig Millionen Batterien von drahtlosen Sensoren ersetzen, vor allem für Smart-City- und Smart-Agriculture-Anwendungen“, zitiert eine Pressemitteilung des Georgia Tech Emmanouil (Manos) Tentzeris, Professor für flexible Elektronik an der School of Electrical and Computer Engineering.

Strom über die Luft verteilen

„Ich habe mindestens sechs Jahre lang konventionell an Energy Harvesting gearbeitet, und die meiste Zeit über schien es keinen Schlüssel zu geben, um Energy Harvesting in der realen Welt funktionieren zu lassen, wegen der FCC-Grenzwerte für die Leistungsabgabe und die Fokussierung“, erklärt auch Jimmy Hester, Senior Lab Advisor sowie CTO und Mitbegründer von Atheraxon, einer Ausgründung der Georgia Tech, die 5G-RFID-Technologie (Radio Frequency Identification) entwickelt.

„Mit dem Aufkommen von 5G-Netzwerken könnte das tatsächlich funktionieren und wir haben es demonstriert. Das ist extrem aufregend – wir könnten die Batterien loswerden.“

Doch könnte nicht nur der Mobilfunkstandard 5G moderne Stromnetze voranbringen. Vor einigen Jahren erst entdeckten Forschende so etwa einen Supraleiter, der Strom verlustfrei übertragen kann. Willst du schon jetzt Strom selbst erzeugen, haben wir einige Tipps für dich.

Quellen: Georgia Tech

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