Energie aus dem Feld

Kontaktlose Energieübertragung in Deutschland

Auch deutsche Unternehmen nutzen bereits die kontaktlose Energieübertragungsechnik. Allerdings handelt es sich meist um proprietäre Systeme und der Schwerpunkt liegt nicht im Bereich der Konsumgüter, sondern in der industriellen und medizinischen Anwendung.

SEW Eurodrive z.B. bietet unter dem Namen Movitrans eine kontaktlose Energieübertragung, die mit induktiver Kopplung bei einer Frequenz von 25 kHz arbeitet. Das System besteht aus stationären Komponenten: Einspeise-Steller und Anschaltmodul (4 kW oder 16 kW) sowie dem Linienleiter (Litze aus lackisolierten Drähten, 8 mm² bis 41 mm²) und mobilen Komponenten: Übertragerkopf (0,8 kW und 1,5 kW) und Anpass-Steller (3 kW). Der Linienleiter muss als Hin- und Rückleiter parallel in einer Schleife verlegt werden, um entlang des Leiters die Energieübertragung zu ermöglichen. Der Luftspalt zwischen dem Linienleiter (Stromstärke 60 A oder 85 A) und dem Übertragerkopf kann bis zu 15 mm betragen. Eingesetzt wird diese wartungs- und verschleißfreie, kontaktlose Energieübertragung wenn große Verfahrwege zurückzulegen sind oder hohe Geschwindigkeiten erreicht werden müssen: z.B. bei fahrerlosen Transportsystemen, Elektrohängebahnen, zur Versorgung von Aufzügen und in Fahrgeschäften. Vergleichbare Systeme bietet z.B. auch die Paul Vahle GmbH & Co. KG unter der Bezeichnung "Contactless Power System" (CPS) an. Bei diesen Systemen versorgt ein Sender mehrere gleichartige Empfänger.

Zur Versorgung der Bauteil-Zuführmodule mit elektrischer Energie nutzt die Siemens Electronics Assembly Systems GmbH & Co. KG (SEAS) die kontaktlose Energieübertragung in seinen Bestückungsautomaten der "X-Serie". Die elektromagnetische Kopplung zwischen Zuführmodul und Bestückungsautomat -- über einen mechanisch "geteilten" Transformator -- ermöglicht den Austausch von Zuführmodulen im laufenden Betrieb und verkürzt somit die Rüstzeit.

Die RRC power solutions GmbH aus dem saarländischen Homburg hat ein elektromagnetisches System zur kontaktlosen Energieübertragung im Leistungsbereich bis 100 W entwickelt. Das als Plattform erarbeitete Konzept lässt sich individuell an Kundenwünsche anpassen. Es arbeitet je nach Leistung im Frequenzbereich zwischen 100 kHz und 500 kHz und erreicht einen Wirkungsgrad > 90 %. Dieses Energieübertragungssystem ist speziell für den Einsatz in der Medizintechnik gedacht, um elektrische Kontakte an Gerätegehäusen zu ersetzen und vollständig geschlossene Gehäuse realisieren zu können. Damit können Akkus in einem hermetisch gekapselten Gerät geladen werden und das Gehäuse lässt sich optimal für das Reinigen und Desinfizieren auslegen. Der Abstand zwischen Sender und Empfänger kann bis zu 10 mm betragen.

Das Institut für Automation und Kommunikation e.V. Magdeburg (IFAK), ein An-Institut der Otto-von-Guericke-Universität Magdeburg, beschäftigt sich seit 1999 mit der kontaktlosen Leistungsübertragung. 2002 wurde hierfür ein Netzwerk aus kleinen und mittelständischen Unternehmen mit dem Namen Kontenda gegründet, um Anwendungen für diese Technik in den Bereichen Maschinen- und Anlagenbau sowie Haushalts- und Bürotechnik zu erschließen. Vor zwei Jahren entstand daraus die Kontenda GmbH, die ein kontaktloses Energie- und Datenübertragungssystem mit dem Namen Rotenda-S anbietet. Es ist auch für rotierende Anwendungen geeignet und kann Leistungen bis 40 W sowie Daten im Halbduplex mit 115 kBaud über einen Luftspalt von bis zu 3,5 mm übertragen.

Weiterführende Links:

• Kontaktlose Energieübertragung:: Stromversorgung aus dem HF-Feld
• Kontaktlose Energieübertragung: Teslas Traum näher kommen
• SEW-Eurodrive
• Paul Vahle GmbH & Co. KG
• Siemens Electronics Assembly Systems GmbH & Co. KG
• RRC power solutions GmbH
• Institut für Automation und Kommunikation e.V. Magdeburg
• Kontenda GmbH