Wie funktioniert kabelloses Laden? Alles, was Sie wissen müssen

Smartphone-Akkus halten nicht lange und Ladekabel, die nach einigen Monaten Nutzung kaputt gehen können, können ärgerlich sein.

Drahtloses Laden kann eine praktische Alternative sein – einfach einstellen und vergessen. Aber wie funktioniert es genau?

Auch wenn das kabellose Laden wie eine neue Erfindung erscheint, gehen seine Ursprünge mehr als 100 Jahre auf den berühmten serbisch-amerikanischen Erfinder Nikola Tesla zurück.

In diesem Ratgeber verraten wir Ihnen mehr darüber, wie kabelloses Laden funktioniert und welche Ladegeräte die besten sind.

Im späten 19. Jahrhundert gelang es Nikola Tesla, Elektrizität erfolgreich durch die Luft zu übertragen. Er nutzte einen Prozess namens resonant-induktive Kopplung, bei dem ein Magnetfeld zwischen einem Sender (der Strom sendet) und einem Empfänger (der den Strom empfängt) erzeugt wird, um Glühbirnen in seinem New Yorker Labor mit Strom zu versorgen.

Ein paar Jahre später patentierte er die Tesla-Spule – einen Turm mit einer Spule an der Spitze, die elektrische Blitze abfeuerte. Tesla hatte viel größere Visionen von einem drahtlosen Stromnetz, aber diese Träume wurden nie verwirklicht.

Das gleiche Grundprinzip des induktiven Ladens gilt auch für das kabellose Laden von Smartphones.

Eine elektromagnetische Spule, die Induktionsspule in einer Ladestation, erzeugt ein Magnetfeld und ist im Grunde eine Antenne zur Übertragung eines Energiefeldes. Eine zweite kleinere Spule im Telefon empfängt und nutzt die Energie und ihre Schaltung wandelt sie wieder in nutzbare Energie für den Akku um.

In den letzten Jahren hat die kabellose Ladetechnologie große Fortschritte gemacht: Die Ladegeschwindigkeiten sind gestiegen und viele Designer haben ihre Technologie unter dem Qi-Standard (ausgesprochen „Chee“) vereinheitlicht, sodass Produkte mit mehreren Telefonmarken und -modellen funktionieren.

Nicht nur Telefone nutzen die kabellose Ladetechnologie; Auch medizinische Implantate wie Herzschrittmacher können drahtlos aufgeladen werden.

Das kabellose Laden hat seine Nachteile. Das kabelgebundene Laden ist schneller und effizienter, aber je weiter der Empfänger vom Sender entfernt ist, desto weniger Energie erhält er aus einem Magnetfeld. Telefone benötigen so viel Energie, dass die Ladeentfernung nur wenige Millimeter beträgt.

Josiah Hester, Assistenzprofessor für Computertechnik an der Northwestern University in Chicago, sagte, je größer die Spule, desto mehr Energie könne sie aussenden, aber das wäre nicht sehr effizient. In der Mitte ist das Feld am stärksten.

„Dieses Feld nimmt sehr schnell ab“, sagte er. „Nach zwei Zentimetern, fünf Zentimetern hat es immer noch ein bisschen Energie. Bei zehn ist es einfach nichts. Wenn Sie eine Spule von der Größe eines Schreibtisches hätten, könnten Sie sie wahrscheinlich einen Fuß über dem Schreibtisch halten, aber Sie“ „Wir verbrauchen viel Strom. Das ist das große Problem beim kabellosen Laden im Allgemeinen. Die Forschung versucht, die Effizienz des Ladens zu steigern oder unsere Telefone energieeffizienter zu machen.“

Während dadurch das kabellose Laden für Telefone, die viel Strom verbrauchen, eingeschränkt ist, ist es für kleinere Geräte wie RFID-Tags (Radio Frequency Identification), die weniger Strom verbrauchen, keine so große Herausforderung. Der Energieunterschied zwischen den beiden sei, wenn man sie in Bezug auf die Masse betrachtet, wie ein afrikanischer Elefant gegenüber einer Ameise, sagte Hester.

„Das kabellose Laden und die Energieeffizienz beim Rechnen nehmen zu, also nutzen wir beide Vorteile gleichzeitig“, sagte er. „Was ich vor 20 Jahren mit der gleichen Energiemenge tun konnte, könnte ich jetzt viel mehr tun, sodass man keine so große Batterie braucht.“

Mit anderen Worten: Obwohl kabellose Ladegeräte derzeit relativ schwach sind, werden sie von Jahr zu Jahr besser.

Auf dem Markt gibt es viele kabellose Ladegeräte in unterschiedlichen Preisen und Qualitätsstufen.

Der Business Insider-Mitarbeiter Simon Hill hat kürzlich einige seiner Favoriten bewertet, nachdem er etwa 40 davon getestet hatte.