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Stromübertragung: Neuseeländer testen Tesla-Strahl von Startup Emrod

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Cleantech-Startup Emrod hat Technologie zur kabellosen Stromübertragung fit für Kommerzialisierung gemacht.

Die Stromübertragung über lange Distanzen hat sich seit Edison, Siemens und Westinghouse vor 150 Jahren kaum verändert: Strommasten und Kupferkabel sind die wesentlichen Elemente. Jetzt probiert ein neuseeländischer Energieversorger erstmals die kabellose Stromübertragung aus – und knüpft damit an die Visionen und Arbeiten von Erfinder Nikola Tesla an. Das Cleantech-Startup Emrod hat die aus dem militärischen Umfeld bekannte Technologie entscheidend weiterentwickelt.

Es war einst der Traum der drahtlosen Stromübertragung auf der ganzen Welt, die Erfinder Nikola Tesla in den 1890er Jahren antrieb. Er schaffte die Sensation und brachte Glühbirnen aus großer Entfernung mit einer gewaltigen Tesla-Spule zum Leuchten. Allerdings war Teslas Erfolg nicht nachhaltig: Bei seinen Versuchen brannte der Dynamo des örtlichen Kraftwerks durch – und sorgte so für einen Stromausfall in Colorado Springs.

Trotz der Probleme: Der Beweis war erbracht, dass kabellose Stromübertragung über lange Distanzen mit dem Tesla-Strahl oder Tesla-Beam funktionieren kann. Teslas Traum war es fortan, riesige Türme auf der ganzen Welt zu errichten, die drahtlos Strom an jeden Punkt der Erde übertragen und damit Häuser, Unternehmen, Industrien oder sogar riesige Elektroschiffe auf dem Ozean mit Strom versorgen zu können. Doch Star-Investor J.P. Morgan kippte diese Idee schroff: „Wo kann ich den Zähler hinstellen?“

Jetzt, mehr als ein Jahrhundert später, schickt sich das Clenatech-Startup Emrod an, in Teslas Fußstapfen zu treten, und die kabellose Stromübertragung kommerziell – zumindest für erste Anwendungsbereiche – verfügbar zu machen. Emrods Technologie braucht hierzu lediglich feste Start- und Zielpunkte, die in einer klaren Sichtverbindung zueinander positioniert sind.

Emrod baut auf Tesla- und NASA-Technologie auf

Emrod hat die kabellose Stromübertragung damit nicht neu erfunden – auch die NASA und das Militär haben ähnliche verfahren immer wieder eingesetzt. Allerdings lag der Fokus dabei einzig und alleine auf der tatsächlichen Umsetzung einer Lösung, nicht darauf, sie durch entsprechende Effizienz auch kommerziell verfügbar zu machen.

Das Cleantech-Startup Emrod entstand in Neuseeland, hat mittlerweile neben seinem Forschungssitz in Auckland sein Hauptquartier nach Palo Alto verlegt. Die nächsten Schritte geschehen aber auf der Insel: Der im Land große Energieversorger Powerco investiert in Emrod und will im kommendes Jahr gemeinsam mit dem Unternehmen eine Pilotanlage bauen. Die Hoffnung: Mit der Emrod-Technologie lassen sich große Strommengen effizienter von A nach B bringen als mit dem klassischen Kupferkabel.

Wir sind daran interessiert zu sehen, ob die Technologie von Emrod die etablierten Wege, auf denen wir Strom liefern, ergänzen kann. Wir beabsichtigen, sie für die Stromversorgung an abgelegenen Orten oder in Gebieten mit schwierigem Gelände einzusetzen.

Nicolas Vessiot, Network Transformation Manager bei Powerco

Wie weit ist die Emrod-Technologie?

Emrod will bis Oktober einen weiteren Prototyp an Powerco liefern. Der Energieversorger will diesen dann mehrere Monate im Labor testen, bevor es im kommenden Jahr zu einem Feldversuch kommen könnte. Nach Angaben von Emrod wird der Prototyp „nur wenige Kilowatt“ Leistung liefern, kann aber leicht skaliert werden. „Wir können genau dieselbe Technologie verwenden, um 100 Mal mehr Leistung über viel größere Entfernungen zu übertragen“, sagt der gebürtige Israeli und Emrod-CEO Greg Kushnir.

Bei der Emrod-Technologie wird die Energie durch elektromagnetische Wellen über weite Entfernungen übertragen. Zum Einsatz kommt eine Sendeantenne, eine Reihe von Relais und eine Gleichrichterantenne, die Mikrowellenenergie in Elektrizität umwandeln kann (Rektenne). Ihre Strahlen nutzen das nicht-ionisierende, industrielle, wissenschaftliche und medizinische Frequenzband des Funkspektrums, einschließlich der Frequenzen, die üblicherweise für Wi-Fi und Bluetooth genutzt werden.

Kabellose Stromübertragung: Emrod knüpft an die Erfindung des Tesla-Strahls an.

Die Übertragung findet ausschließlich gerichtet zwischen zwei Antennen statt. Der Tesla-Strahl wird von einer Art Laservorhang geschützt: Sobald ein Vogel oder eine Drohne in den Strahl gerät, wird die Übertragung unterbrochen.

Materialinnovation ermöglichte Durchbruch

Entscheidend für die Effizienzsteigerung und Weiterentwicklung der einst militärisch genutzten Technologie sei das Aufspüren neuer Materialien gewesen, die es erlauben, Energie sehr effizient wieder in Elektrizität zu wandeln. Emrod verwendet elektromagnetische Metamaterialien, die eng mit dem Material verwandt sind, aus denen die Beschichtungen von sogenannten Stealth-Flugzeugen bestehen. Dieses Material verändert sich, sobald es Strahlungen ausgesetzt wird.

Stehen die Antennen auf Türmen, kann die Stromübertragung quasi verlustfrei über 100 Kilometer oder mehr erfolgen, so Emrod. Sowohl das notwendige Relais als auch der Empfänger arbeiten dabei ausgesprochen effizient: praktisch verlustfrei. Der Sender allerdings verbraucht Energie und drückt den Wirkungsgrad auf ungefähr 70 Prozent – damit ist die Emrod-Technologie dem Kupferkabel heute noch unterlegen.

Für welche Anwendungen eignet sich die Lösung?

Interessant ist die Technik aber heute schon dann, wenn das Verlegen und die Wartung von Leitungen so aufwändig sind oder etwa Eingriffe in Wälder oder Naturschutzgebiete erfordern würden, Eine Idee ist es auch, die Energie aus Offshore-Windparks so kabellos ans Festland zu übertragen – das würde erheblich Zeit und erhebliche Kosten einsparen.

Aus Sicht der Emrod-Gründer ist auch die Versorgung von Inseln oder entlegenen Gebieten mit der Technologie eine Option. Allerdings gibt es hier mit Brennstoffzellen und Speicherlösungen mittlerweile auch zuverlässige Lösungen, die ein Stromnetz überflüssig machen. In Afrika beispielsweise sorgt Africa Greentec für das „Leapfrogging“ ganzer Dörfer: Sie werden mit Solarenergie versorgt und überspringen sozusagen das Zeitalter, in dem die Energie zentral erzeugt und dann über Stromleitungen verteilt wurde.

Kabellose Stromübertragung im Thüringer Wald?

Aus deutscher Sicht könnte die Technologie helfen, die Debatten um große Stromtrassen vom Norden nach Süden und Westen zu beschleunigen und zu vereinfachen. Wird die Energie beispielsweise im Thüringer Wald quasi ohne Eingriff in die Natur übertragen, wäre das ein Game-Changer für die Energiewende. Aber bis dahin ist es noch ein weiter Weg – ein Feldtest in Neuseeland wird nicht ausreichen, um die deutschen Übertragungsnetzbetreiber zu überzeugen.

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  1. Michael Jackson sagt

    Ich sehe die Chancen hier eher im Bereich der urbanen Elektromobilität, dies kann dann auch das Speicherproblem von Wind und Solarkraft lösen. Fahrzeuge mit Empfängertechnik werden über Sendemasten aufgeladen. Wirtschaftlich wird das ganze durch günstige Einkaufspreise bei Nachtstrom oder Stromerzeugungsspitzen.

  2. […] Cleantech-Startup Emrod hat Technologie zur kabellosen Stromübertragung fit für Kommerzialisierung gemacht. Die Stromübertragung über lange Distanzen hat sich seit Edison, Siemens und Westinghouse vor … (Orginal – Story lesen…) […]

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