31.10.2019 12:10 |

„Historischer“ Moment

Strom per Laser: US-Navy kocht Kaffee „drahtlos“

In einer als „historisch“ bezeichneten Demonstration haben Forscher des US Naval Research Laboratory erstmals über eine Distanz von 325 Metern gefahrlos Strom per Laser übertragen - um Kaffee zu kochen. Die Einsatzmöglichkeiten der drahtlosen Stromübertragung gehen jedoch weit über das gezeigte Szenario hinaus.

Geht es nach Paul Jaffee, Elektroingenieur am Forschungslabor der US-Navy, soll die Power Beaming genannte Technologie „erstaunliche Möglichkeiten für das Verteidigungsministerium und den Privatsektor eröffnen“. „Stellen Sie sich vor, Sie könnten damit Strom an Orte senden, die abgelegen, schwer erreichbar oder ohne Infrastruktur sind“, wird er in einer Mitteilung zitiert. So könnte das Power Beaming auch die Übertragung von Strom von Sonnenenergie sammelnden Satelliten im Weltraum auf den Boden ermöglichen, wo immer es nötig ist - „ob es sich nun um eine zukunftsorientierte Basis, ein Entwicklungsland oder ein Flüchtlingslager handelt“.

Eine weitere mögliche Anwendung der Technologie wäre die Versorgung von Drohnen, deren Flugzeit derzeit durch die Akkulaufzeit stark begrenzt ist. „Wenn wir einen Weg hätten, diese Drohnen auf unbestimmte Zeit fliegen zu lassen, hätte das wirklich weitreichende Folgen. Mit dem Power Beaming haben wir einen Weg, um das zu erreichen.“

„Latte Laser“
Vorerst haben die Forscher im Rahmen ihres Projekts „Power Transmitted Over Laser“ (PTROL) allerdings nur mehrere Laptops, ein paar Lampen und eine Kaffeemaschine drahtlos per Laser mit Strom versorgt - um „Latte Laser“ zu kochen, wie sie es scherzhaft nennen.

Im Naval Surface Warfare Center in Bethesda im Bundesstaat Maryland schickten sie - für das bloße Auge unsichtbar - 400 Watt Leistung über die Distanz von 325 Metern per Laser an ein Photovoltaik-Modul, das lediglich auf die einzelne Lichtfarbe bzw. Wellenlänge des Lasers und nicht auf das breite Spektrum des Sonnenlichts reagierte - und dadurch eine viel höhere Energieausbeute erzielte.

Leise, langweilig und sicher
Was aufregend klingt, erwies sich für die Teilnehmer der Demonstration als relativ unspektakulär: „Wenn Sie Hunderte von Watt Leistung mit einem Laserstrahl übertragen, ist ‚aufregend‘ nicht das, was Sie anstreben. Du willst es leise, langweilig und vor allem sicher“, schildert Jaffee. Dafür sorgt ein Sicherheitssystem, das Objekte erkennt, bevor diese den Laserstrahl erreichen, und ihn ausschaltet.

„Wir erkennen Fremdkörper, wenn sie sich dem Strahl nähern, und wir schalten den Strahl aus, bevor sie ihn betreten können, und wir überprüfen, ob der Strahlengang frei ist, bevor wir ihn wieder einschalten“, erklärt TJ Sayles vom Unternehmen PowerLight Technologies, das die nötige Hardware für den Versuchsaufbau lieferte. Sein Unternehmen will jetzt zusammen mit den Forschern der US-Navy daran arbeiten, den Gesamtwirkungsgrad des Systems zu verbessern, also mehr Leistung über noch größere Distanzen zu übertragen.

„So einfach wie ein Lichtschalter“
Am Ende soll der Prozess des Power Beamings „so einfach wie das Drehen eines Lichtschalters
oder das Einstecken eines Verlängerungskabels sein“, sagt Tom Nugent, Chief Technology Officer bei PowerLight Technologies. „Sie müssen nicht ein paar Tage Training absolvieren, um ein Verlängerungskabel anzuschließen“, sagte Nugent. „Das ist ein drahtloses Verlängerungskabel. Sie sollten also nicht eine ganze Reihe von Schulungen absolvieren müssen, um es zu bedienen.“

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