Ladetechnologien Wie sich Akkus dank Qi-Standard einfach schnurlos laden lassen

Wehe, wenn die Akkus von Smartphone & Co. unterwegs schwächeln: Dann muss ein passendes Ladekabel her. Praktischer wäre es, wenn auch das Laden schnurlos ginge ... und mit dem induktiven Ladestandard Qi geht es!

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Im heutigen Infotainment-Zeitalter verbrauchen tragbare Geräte wie Smartphones, Tablets, E-Book Reader, mobile Internet-Geräte etc. die im Akku gespeicherte Energie in einem so hohen Maße, dass mittlerweile ein Wiederaufladen untertags notwendig ist. Vorbei sind die Tage, als ein voll geladenes Mobiltelefon noch für einige Tage betrieben werden konnte. Die Zunahme an Funktionen wie Audio- und Video Streaming, Spiele mit hochauflösender Grafik, GPS und regelmäßiges Internet-Surfen haben die wenigen Fortschritte in Sachen Energiedichte von Batterien in den letzten Jahren wieder überrundet. Das Herumtragen von Ladegeräten untertags ist unpraktisch und unbequem.

Netzteile sind nützlich, aber sperrig

So nützlich wie sie auch sind – Netzteile sind sperrig und mit einem proprietären Stecker ausgestattet. Eine vierköpfige Familie nimmt auf einem Inlandsflug (USA) im Durchschnitt etwa sieben mobile Geräte mit sich – und somit auch sieben verschiedene Ladegeräte als Ballast. Ganz zu schweigen von den Unannehmlichkeiten verschiedener Spannungen und Stecker, wenn andere Länder bereist werden. Und schließlich sind Netzteile noch unansehnlich und werden als störend empfunden, wenn gerade ein ästhetisch ansprechendes Ambiente gefordert ist.

Drahtloses Aufladen – immer und überall

Idealerweise sollten Endanwender in der Lage sein, ihre mobilen Geräte immer und überall aufladen zu können – ohne Netzteil und proprietären Stecker. So sollte eine Standard-Ladefläche zuhause, im Auto und in öffentlichen Bereichen wie Flughäfen, Cafés, Büros, Konferenzräumen und anderen Plätzen zur Verfügung stehen. Während seines Tagesablaufs sollte der Endanwender die Möglichkeit haben, überall sein Mobilgerät aufzuladen: im Auto, im Büro, im Konferenzraum, im Restaurant usw. Jede flache Oberfläche könnte als Platz für ein Ladepad dienen.

Warum drahtloses Aufladen?

Drahtloses Aufladen (Wireless Power Charging) ist nicht wirklich ein neues Konzept. Es faszinierte bereits Nikola Tesla in seiner Glanzzeit. Seine Idee der drahtlosen Energieübertragung war seiner Zeit voraus. In den letzten Jahren weckten Konsumgüter wie elektrische Zahnbürsten, die induktiv geladen werden, und Sleeves sowie Backplates aus dem Zubehörmarkt für Mobiltelefone mit dazugehörigen drahtlosen Ladepads das Interesse der Verbraucher. Der große Durchbruch wurde allerdings versäumt.

Es gibt viele Gründe für die verhaltene Reaktion der Verbraucher auf Zubehörlösungen für das drahtlose Aufladen: Kosten, mangelnde Universalität, Sicherheitsbedenken und das fehlende Ecosystem sind nur einige wenige Gründe, warum die drahtlose Ladetechnik noch nicht so richtig präsent ist. Heute könnten die Voraussetzungen für Wireless-Power-Charging-Techniken nicht besser sein. Die Grundlagen sind vorhanden, da alle notwendigen Voraussetzungen für das endgültige Loslassen von den Netzteilen geschaffen sind. Um den unvermeidlichen Weg hin zur drahtlosen Ladetechnik in naher Zukunft besser darzustellen, hilft es, den Weg dieser Technik in den letzten Jahren nochmals näher zu betrachten.

Wo drahtlose Ladetechnik ihren Anfang nahm

Speziell bei mobilen Geräten waren die Zubehöranbieter schnell mit Produkten am Markt, um die drahtlose Ladetechnik voranzubringen. Einige Anbieter waren dabei erfolgreicher als andere: Powermat soll zum Beispiel den größten Marktanteil einnehmen. „Der erfolgreichste Verfechter der magnetischen Induktion ist Powermat, ein in Michigan ansässiges Unternehmen, das 2009 gegründet wurde und 62% Marktanteil im Wireless-Lademarkt 2009 einnahm.“ Aber die Gesamtzahl verkaufter Einheiten ist immer noch gering. Zu den anderen Anbietern in diesem Markt zählten zu dieser Zeit auch Palm und Brookstone.

Anfangs gab es nur gerätespezifisches Zubehör

Das Angebot umfasste proprietäres Zubehör, das für die jeweiligen Mobilgeräte ausgelegt war. Ein Zubehörteil eines Anbieters funktionierte nicht mit dem eines anderen Herstellers. Die mangelnde Universalität unter den verschiedenen Angeboten war damit ein großes Hindernis. Da diese Produkte als Zubehör galten, waren sie auch diskrete Lösungen.

Erste drahtlose Ladesysteme waren diskret aufgebaut

Diese Zubehörgeneration für drahtloses Laden bestand aus diskreten Lösungen mit mehreren ICs und vielen weiteren aktiven und passiven Bauteilen. Jede Lösung verfügte über eine einzigartige Spule, einen eigenen Formfaktor und eigene Techniken, die Leistung zu übertragen. Folglich wies dieses Zubehör einen inhärenten Kostennachteil für Endnutzer auf. Einige dieser Ladepads wurden zum Preis von 79 bis 99 US-$ angeboten, und Mobiltelefon-Sleeves und Backplates kosteten in etwa je 39 US-$. So hohe Preise haben den Produkten als Neuheit nur in der Weihnachtszeit zu einem Erfolg verholfen.

Mobile Geräte werden immer dünner, leichter und schlanker

Der Markttrend für mobile Geräte geht seit geraumer Zeit in Richtung dünner, leichter und schlanker. Die meisten dieser Mobiltelefon-Backplates und -Sleeves waren sperrig, fügten zusätzliches Gewicht hinzu und waren ästhetisch wenig ansprechend.

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