Bin ich blöd, oder nur zu verkalkt?

[Andreas]

Habe in der Soldat und Technik 7/1960 was gefunden.
Ist das nie weiterentwickelt worden, oder warum hab ich damals im Physikuntericht nie was davon gehört? Oder hab ich mich zu sehr von den Frauen ablenken lassen?
Hier also der Bericht:

Drahtlose Übertragung von Elektrizität
Ein Traum der Techniker wurde Wirklichkeit

Seit mehr als einem halben Jahrhundert haben sich Wissenschaftler und techniker immer wieder mit der Möglichkeit beschäftigt, elektrischen Strom durch die Luft- anstatt über Kabel und Überlandleitungen- zuz leiten. Dieser Traum ist jetzt mit der Entwicklung einer revolutionären Hochfrequenz-Hochleistungs-Mikrowellenröhre durch die Raytheon Company in Walham, Massachusets, Wirklichkeit geworden. Die Mikrowellen sind bekanntlich sehr kurze Radiowellen, die, stark gebündelt, in etwa bleistiftdicken Strahlen ausgesendet werden können. Erst durch den schnellen Fortschritt in der Mikrowellentechnik während der vergangenen Jahre ist es möglich geworden, Elektrizität ohne die Verwendung von Draht zu "übertragen". Die als "Amplitron" bezeichnete Röhre wandelt nach Angaben der Hersteller " fast die gesamte eingesetzte elektrische Energie wie sie dem normalen Stromnetz entnommen wird , bei einem Wirkungsgrad von 80 % direkt in Mikrowellenenergie um. Der Rest geht in der Röhre selbst in Form von Wärme verloren".

Eine Möglichkeit zur Verbesserung des Wirkungsgrades wurde erst kürzlich mit der Entwicklung eines neuartigen Kühlsystems für die Amplitron-Röhre geschaffen. Dieses neuartige Kühlsystem ist so leistungsfähig, daß es der Röhre rund 10mal so viel Wärme entziehen kann als die seither verwendeten Systeme. Auf Grund dieser Erfindung ist es jetzt nach Angaben der Raytheon Company auch möglich, Röhren zu bauen, die eine 20 bis 100mal höhere Leistung entwickeln können als die bisherigen.

Und jetzt sag mir keiner...."Guck mal in Deine Küche"

Andreas

[FrankW]

Hmm. Versuche zur drahtlosen Übertragung von Energie hat es schon früher gegeben, z.B. erfolglos von Nikola Tesla http://www.teslasociety.com. Der hat allerdings mit ungerichteten Feldern experimentiert.

Man kann sicherlich mit Mikrowellenröhren hohe Sendeleistungen in die Luft pusten, allerdings ergibt das dann empfangsseitig Probleme, deren Lösung alles andere als trivial sind, z.B. die Umsetzung in eine tatsächlich nutzbare Stromversorgung aus einer Quelle im GHz-Bereich; ich hab jedenfalls noch keinen Trafo in diesem Frequenzbereich gesehen, also muß man das empfangene Signal sofort gleichrichten, was wegen der Verlustleistung vermutlich zu massiven Kühlproblemen führt(e). Außerdem müßte der Sender ständig präzise nachgeführt werden.

Noch eine Bemerkung am Rande: der Begriff "bleistiftdick" ist vermutlich auf einen Übersetzungsfehler zurückzuführen. Ein "pencil beam" oder "pencil-shaped beam" bezeichnet lediglich
das Abstrahldiagramm z.B. einer Parabolantenne, bei der die Strahlungsquelle im Brennpunkt liegt, also ein achsenparalleles Bündel. Über den Querschnitt sagt das genau nix.

[Wilm]

Zur drahtlosen Energieübertragung mit Mikrowellen:

Eigentlich ist der Gedanke schon ziemlich alt. Die ersten Übertragungsversuche fanden im niederfrequenten Bereich mit Transformatoren statt, bei denen die beiden Spulen nicht mehr mit einem Kern gekoppelt waren. Die Übertragung zwischen zwei resonanten Schwingkreisen ist bei einer direkten Kopplung sogar recht effizient.

Wenn wir uns die Versuche mit Frequenzen im Mikrowellenbereich (SHF/EHF) anschauen, sollten wir allerdings folgendes in Punkto Nutzbarkeit betrachten:

1. Zwar haben Parabolantennen einen sehr geringen Öffnungswinkel, jedoch ist der Öffnungswinkel niemals 0 Grad. Die Divergenz der Strahlen erzeugt damit über eine Strecke n einen Verlust von x. Zwar könnte man diesen Verlust durch eine zweite Apertur in entsprechender Größe ausgleichen, jedoch müssen wir hier von echten Monstren ausgehen. Übliche Öffnungswinkel sehr großer Spiegel bewegen sich im Bereich um 3-5° bezogen auf die –10dB Halbwertsbreite.

2. Es ist ein Trugschluss, dass die Übertragung keiner Verluste unterliegt. Sollte die Übertragung nämlich verlustfrei sein, dann müssten wir z.B. bei einem Rundfunksender, der 100 kW Leistung omnidirektional , also mit 360 Grad, abstrahlt, auch an unserer Antenne, sofern beide Antennen 0 dB machen, auch 100 kW haben. Ich persönlich würde mich freuen, mein Energieproblem wäre gelöst.
3. Es gibt eine nicht zu verachtende Dämpfung im freien Raum. Hier möchte ich ein kleines Empfangsexperiment aus meinem Dasein als Funkamateur einbringen:
Gesendet wurde mit einer Leistung von 43 dBm an einem Spiegel mit einer Systemgewinn von 27 dB. Damit enstprach meine Sendeleistung immerhin 70 dbm EIRP, also 10 kW in herkömmlicher Sprachweise. Am Empfänger lagen nach einer Strecke von 27 km noch –50 dBm an. Diese 130 dB Systemdämpfung wären damit auch bei einer Nutzenergieübertragung in etwa vorhanden.

4. Das elektrische Feld, welches aufgebaut wird: Wir sprechen hier von einem Feld in der Leistungsklasse einiger kV/m. Wer sich etwas mit den verherenden Gesundheitsschäden von Radarpersonal auseinander gesetzt hat, wird verstehen, dass niemand, aber wirklich niemand, an dieser Strahlenquelle lange einen sicheren Arbeitsplatz gehabt hätte. Bei den Leistungen würde das Eiweis sofort gerinnen.

Sind halt nette Versuche aus der Gründerzeit....


Es schrieb aus Erinnerungen aus seinen Unterlagen