01.03.2010

COMPUTERHeizen mit Büchern

Eine junge Branche hat Kabelgewirr und Steckerchaos den Kampf angesagt: Ihr Ziel sind Elektrogeräte, die weder Stromkabel noch Batterie brauchen.
Wunderbar: ein Handy, mit dem man fast endlos plappern kann, weil es seinen Strom quasi aus der Luft greift, zum Nulltarif - ein Schlaraffengerät.
"Airnergy" heißt das Konzept der amerikanischen Marke RCA - und es war einer der Renner auf der Technikshow CES in Las Vegas. Es basiert auf einem einfachen Trick: Hotspots für WLAN-Verbindungen senden ständig Daten in ihre Umgebung. Diese Strahlung lässt sich zurückverwandeln in elektrischen Strom - auch wenn dies etwa so effizient ist, als würde man Wohnungen mit Büchern heizen.
Ähnliche Wunder der Technik werden auch auf der Cebit zu sehen sein, der weltgrößten Hightech-Messe, die am Dienstag in Hannover beginnt - krisenbedingt um einen Tag verkürzt. Airnergy selbst allerdings wird nicht zu bestaunen sein. Der Hersteller reagiert auf Nachfragen einsilbig, das Gerät ist nicht einmal auf der Website angekündigt. Möglicherweise war es nur als Messe-Gag gedacht, der nach ein paar Schlagzeilen in der Versenkung verschwindet.
Doch der Wirbel um das Energiewunder zeigt, dass das Thema einen Nerv trifft: Verhasst ist das Gestrüpp von Kabeln und Netzteilen auf dem Schreibtisch. Wie verlockend muss da eine kabellose Energieversorgung erscheinen! Und ist diese Vision wirklich so utopisch? Schließlich lassen sich auch Zahnbürsten aufladen, obwohl sie an keiner Strippe hängen. Und die Firma Powercast bietet bereits Systeme an, die kleine Sensoren sogar aus einer Entfernung von 15 Metern mit Energie versorgen können.
Der Traum ist alt. Schon um 1900 brachte Nikola Tesla Lampen kabellos zum Leuchten. Von einem 57 Meter hohen Turm aus wollte er Nachrichten und Strom gleichermaßen in die Welt versenden. Er versenkte über 150 000 Dollar, scheiterte und starb verarmt.
Schuld daran ist die Physik. Denn das Versenden von Energie hat einen Makel: Die Intensität nimmt im Quadrat der Entfernung ab. In zehnfacher Distanz empfängt man nur noch ein Hundertstel der Energie. Daher schmiegen sich elektrische Zahnbürsten so eng ans Ladegerät.
Und daher setzt sich das kabellose Laden derzeit eher im Nahbereich durch: Smartphones wie das Palm Pre tanken Strom, indem sie auf eine Ladestation namens "Touchstone" gelegt werden. Eine noch raffiniertere "Kraft-Matte" hat die Firma Powermat entwickelt. Sie kann diverse Geräte gleichzeitig aufladen - vorausgesetzt, diese wurden mit einer kleinen Ladespule nachgerüstet.
Eine ähnliche Vision verfolgt das Wireless Power Consortium unter Beteiligung von Philips. Besonders wichtig scheint Philips-Forscher Eberhard Waffenschmidt dabei das Ausfeilen neuer Standards: "Was ohne passiert, das kann man an der Firma Splashpower sehen." Splashpower stellte ein Ladegerät als Insellösung vor - und scheiterte damit.
Unterdessen hat sich die drahtlose Energieversorgung fast unbemerkt in einem anderen Bereich durchgesetzt: nicht bei Mobilgeräten, sondern in Immobilien. Viele Neubauten sind bereits mit Lichtschaltern ausgestattet, die per Funk Glühbirnen steuern. Die Schalter selbst brauchen dabei keinen externen Strom; sie sind ihr eigenes kleines Kraftwerk. Der Schalterdruck überträgt etwa so viel Bewegungsenergie wie ein fallender Regentropfen - das reicht, um einen winzigen Magneten zu drehen, der Strom erzeugt für ein millisekundenkurzes Signal.
"Unsere Technik steckt in ungefähr 100 000 Häusern weltweit", sagt Armin Anders, Mitgründer des Marktführers Enocean. "Und wir wollen unseren Umsatz verdoppeln." Auch ein olympisches Dorf im kanadischen Whistler hat das bayerische Unternehmen mit Schaltern versorgt. Pro Hochhaus ersetzt die Methode rund 30 Kilometer Kabel, ist schneller und vor allem flexibler im Fall von Umbauten.
"Energy Harvesting" heißt der Trend, Strom aus der Umgebung zu "ernten": Die US-Armee testet Schuhsohlen, welche die Trittenergie von Soldaten durch Piezokristalle in Strom verwandeln, Designer bauen Mini-Solarzellen in Rucksäcke, Handys und sogar Bikinis ein.
"Der Markt ist experimentell und unübersichtlich", sagt Nils Nissen. Er versucht, Ordnung ins Chaos der Energie-Erntehelfer zu bringen. Nissen führt durch das Labor des Fraunhofer-Instituts für Zuverlässigkeit und Mikrointegration in Berlin - eine Folterkammer für Elektronik: Eine Maschine zum Beispiel rüttelt Bauteile, eine andere setzt sie Kälte- und Hitzeschocks aus.
Eingerichtet wurde das Labor einst, um Bauteile zu quälen, bis sie kaputtgehen. Heute dagegen dient es auch dazu, die Leistung der Minikraftwerke zu testen. Heizungssteuerungen zum Beispiel versorgen sich selbst mit Energie, indem sie die Temperaturdifferenz ausnutzen mit dem "Seebeck-Effekt". "Vibrations-Harvester" generieren Strom aus dem Rütteln von Druckmaschinen oder Armbanduhren.
Lange galten den Technikern Hitze und Druck, Rütteln und Schütteln als unerwünschte Nebeneffekte - nun entpuppt sich das Problem von einst als Nische für schonende Energieschmarotzer, die umweltgefährdende Kleinbatterien ersetzen.
In einer Hinsicht jedoch warnt Nissen vor falschen Hoffnungen: "Für den Betrieb von Handys reicht das Energy Harvesting noch lange nicht aus - theoretisch bestenfalls, um eine SMS zu versenden." Bisher ist selbst das ein Traum.
Von Hilmar Schmundt

DER SPIEGEL 9/2010
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