Wie funktioniert das kabellose Aufladen eines Akkus?

Das neue Nokia Lumia 920 wirbt unter anderem mit der kabellosen Ladefunktion. Damit gehört es bisher zu den einzigen Smartphones auf dem Markt, die diese Technologie unterstützen. Zum Aufladen benötigt man einfach eine entsprechende Tischladestation, die man beispielsweise auf Amazon für rund 60 Euro kaufen kann. Laut der Beschreibung von Nokia legt man das Smartphone einfach auf die Ladestation und schon kann man dem Akku beim Aufladen zusehen.

Aber wie funktioniert so etwas eigentlich? Wie fließt der Strom ohne Kabel in den Akku des Smartphones? Funktioniert so etwas wirklich zuverlässig oder wird der Akku nicht aufgeladen, sollte das Smartphone mal nicht exakt richtig liegen? Ist so eine Ladestation für ein Smartphone überhaupt vorteilhaft? Zwar muss man das Smartphone selbst nicht mit einem Kabel verbinden, aber die Ladestation muss an die Steckdose angeschlossen werden und da hat man dann doch ein noch größeres Teil herumliegen. Lädt der Akku momentan durch solche Tischladefunktionen überhaupt genauso schnell wie über Kabel? Werden zukünftig alle Hersteller von Smartphones auf die kabellose Ladefunktion umsteigen?

Die kabellose Aufladung von Mobiltelefonen funktioniert mit einem Physikalischen Phänomen namens Induktion. Dabei wird an eine Spule Strom angelegt, wodurch im Inneren der Spule ein elektrisches Feld entsteht, dass in eine bestimmt Richtung ausgesendet wird. Trifft dieses elektrische Feld auf eine Spule, die nicht unter Strom steht, so entsteht in dieser Spule ein Strom, der abgegriffen und genutzt werden kann. Die Spule, an die Strom angelegt wird, befindet sich im kabellosen Ladegerät und ist so ausgerichtet, dass das elektrische Feld aus der Kontaktfläche heraustritt. Die Spule, die dieses elektrische Feld aufnimmt, befindet sich im Mobiltelefon und ist so ausgerichtet, dass sie durch die Rückseite des Telefons das elektrische Feld empfängt.

Mittels Induktion funktionieren auch Transformatoren, die einen starken Strom in einen schwachen und einen schwachen in einen starken umwandeln können. Transformatoren findet man in herkömmlichen kabelgebundenen Ladegeräten für Mobiltelefone, nur sind diese dort durch einen Eisenkern, der das Innere der beiden Spulen verbindet, miteinander verbunden und nach außen abgeschirmt. Unter solchen Bedingungen ist ein Wirkungsgrad von bis zu 98 Prozent möglich, was bedeutet, dass 98 Prozent des vom Ladegerät verbrauchten Stroms für die Aufladung des Akku genutzt werden.

Bei kabellosen Ladegeräten wird die Transformation des Stroms auf die benötigte Spannung im Mobiltelefon nicht wie bei einem normalen Ladegerät gemacht, sondern wird bei der kabellosen Übertragung des Stroms vom Ladegerät zum Telefon durchgeführt. Dabei sind die Spulen weder mittels Eisen miteinander verbunden, noch abgeschirmt, sodass ein niedrigerer Wirkungsgrad, von etwa 70 Prozent möglich ist, was bedeutet, dass das Laden des Mobiltelefons um etwa 1 Drittel verlängert wird. Wenn es bei einem Telefon über ein Kabelgebundenes Ladegerät etwa eine Stunde dauert, bis es geladen ist, so dauert es über ein Kabelloses Gerät etwa eine Stunde mehr.

Ich denke, dass langsam alle Handyhersteller auf dieses System der Akkuaufladung umsteigen werden, allerdings kann es noch eine lange Zeit dauern, weil die marktführenden Firmen, wie Apple oder HTC immer noch auf die Aufladung über Kabel setzen und darauf warten, dass die kabellose aufladung ausgereift ist.