Hintergrund

Danke Apple, dass du AirPower beerdigt hast

23.4.2019

Ganz still hat Apple seine angekündigte Drahtlos-Ladestation AirPower beerdigt. Ich finde das gut – und erkläre dir, warum.

Kürzlich hat Kollege Kevin Hofer überprüft, ob man mit einem Monitor der Energieeffizienzklasse A++ Geld spart gegenüber einem Modell der Klasse A. Das Ergebnis fasste Kevin so zusammen: «Mit A++ kannst du nicht wirklich Geld sparen.»

Ich muss den Kevin jetzt mal eine Weile böse angucken. Denn damit bin ich gar nicht einverstanden. Klar kann man beim Strom kaum Geld sparen – weil Strom unglaublich billig ist. Wenn die Menschen ihren Strom mit dem Hometrainer generieren müssten, wäre die 100-Watt-Gesellschaft schlagartig Realität. Natürlich wäre das ein riesiger Rückschritt in Sachen Bequemlichkeit.

Bequemlichkeit: Darum geht es auch beim drahtlosen Laden. Kein Rumgefummel mehr mit dem Kabel. Einfach auf die Ladefläche legen und das Gerät wird mit Strom versorgt. Weil es keine Ladebuchse mit freiliegenden Kontakten mehr gibt, sind Produkte mit besserer Wasserdichtigkeit möglich.

Drahtlose Ladelösungen gibt es bereits einige, und viele Smartphone-Modelle lassen sich drahtlos laden. Im Android-Lager gibt es Induktion bei Smartphones seit geraumer Zeit. Und auch Apple-Telefone lassen sich seit dem iPhone 8 kabellos mittels Qi-Standard laden.

Ineffizient – vor allem wenn der Akku voll ist

Die Sache mit der Induktion hat aber einen Haken. Die Stromübertragung zwischen Ladematte und Smartphone ist ineffizient. Das Bundesamt für Energie (BFE) hat die Technologie untersuchen lassen. Ergebnis: Würden alle Smartphones in der Schweiz auf Induktion umgestellt, würde das 30 Gigawattstunden mehr Energie benötigen, als wenn die Geräte per Kabel aufgeladen werden.

Das sind zwar nur «ein oder einige wenige Promille des jährlichen Stromverbrauchs der Schweizer Haushalte», wie in dem Bericht steht. Trotzdem könnte damit der Durchschnittsverbrauch von über 6000 Vierpersonenhaushalten gedeckt werden.

Als besonders problematisch erachten die Verfasser des Berichts die Tatsache, dass die Ladeschalen im Leerlauf verhältnismässig viel Strom verbrauchen. Wenn kein Gerät aufliegt, ist das Verhalten ähnlich einem herkömmlichen Netzteil. Anders, wenn ein Gerät aufliegt. Das erkennt die Ladeschale und versucht das Gerät zu laden. Ist der Akku des Geräts fertig geladen sinkt der Stromverbrauch zwar – aber eben nicht auf den gesetzlich erlaubten Standby-Wert von 0.3 W. Im Worst Case gehe deshalb mehr Energie verloren, als für das Laden aufgewendet werden muss, halten die Autoren fest.

Ist Induktion eine schlechte Technologie?

Energieübertragung via Induktion gibt es nicht erst seit Smartphones. Im Badezimmer, wo Feuchtigkeit ein Thema ist, werden elektrische Zahnbürsten seit Längerem via Induktion aufgeladen. Und in der Küche sind Induktionskochfelder ein alter Hut. Nach einer kurzen Recherche weiss ich, dass das Induktionskochfeld dem Glaskeramik- und dem Gasherd überlegen ist.

Ich bin verwirrt. Ist Induktion jetzt eine gute oder eine schlechte Technologie? Ich frage direkt bei den Autoren des BFE-Berichts nach und telefoniere mit Marco Zahner vom ETH-Spinoff Fields at Work.

«Induktion ist nicht schlecht oder per se ineffizient», erklärt Zahner. «Transformatoren etwa funktionieren nur dank Induktion. Systeme, wo Induktion von Anfang an mitgedacht wird, sind in der Regel effizient», erklärt er. Ineffizient seien in der Tendenz Systeme, wo Induktion nachgerüstet werde – wie eben bei Smartphones. Das Problem liege nicht bei der Ladeschale, so Zahner weiter. Die meiste Energie gehe auf Empfängerseite verloren.

Funktionsprinzip der Energieübertragung mittels Induktion. (Bild: Wikipedia)

Woran ist Apple gescheitert?

Nochmals zurück zu Apples Drahtlos-Ladestation AirPower. Es muss ein Entscheid in allerletzter Minute gewesen sein: Auf der Verpackung des neuen Lade-Case für die Airpods war die Ladestation sogar noch abgebildet. Das war sicher nicht ganz einfach für die Kalifornier.

Weshalb Apple seine drahtlose Ladelösung beerdigt hat, ist nicht bekannt. Was bekannt ist: Apple wollte eine Ladestation mit mehreren Spulen präsentieren, so dass mehrere iPhones, Airpod-Cases oder Apple Watches gleichzeitig hätten geladen werden können. Denkbar ist auch, dass Apple erreichen wollte, dass dank mehrerer Spulen die Geräte nicht exakt positioniert werden müssen, um geladen zu werden. Das wäre ein echter Vorteil gegenüber herkömmlichen Lösungen gewesen.

Was denkt der Experte – woran ist Apple gescheitert? Zahner will sich nicht auf die Äste herauswagen. «Die meisten Firmen nutzen das Referenz-Design von Qi», holt Zahner aus. Es sei unwahrscheinlich, dass Hersteller die Zeit und Mühe auf sich nehmen, um die Standard-Lösung des Herstellers zu verändern oder mit teureren Materialien zu verbessern.

Das hat Apple im Gegensatz zu anderen Herstellern gewagt. «Wenn man eine Ladelösung mit mehreren Spulen bauen will, werden die erlaubten Grenzwerte für elektromagnetische Felder rasch überschritten, weil sich die Felder überlappen», so der Elektroingenieur. Allgemein seien Lösungen mit mehreren Spulen rasch problematisch: «Es ist exponentiell mühsamer, ein System mit mehreren Spulen zu bauen», so Zahner. Da die «verlorene» Energie bei der Induktion in Wärme umgewandelt wird, seien auch Hitzeprobleme im Smartphone denkbar.

Und dann lässt Zahner noch eine Bombe platzen. Probleme gebe es auch bei USB-Ladekabeln: «Schlechte USB-Kabel haben bis zu 1 Ohm Innenwiderstand», sagt er. «Der Einfluss dieser unscheinbaren Komponente wird gerne unterschätzt.» Ach, deshalb geht das Laden mit dem einen Kabel so viel langsamer als mit dem anderen. Da habe ich ja schon den Stoff für den nächsten Artikel gefunden. Wenn du meinem Autorprofil folgst, bekommst du eine Benachrichtigung, wenn es soweit ist ;)

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Aurel Stevens

Chief Editor

aurel.stevens@digitecgalaxus.ch

Ich bändige das Editorial Team. Hauptberuflicher Schreiberling, nebenberuflicher Papa. Mich interessieren Technik, Computer und HiFi. Ich fahre bei jedem Wetter Velo und bin meistens gut gelaunt.

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