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pte20181109004 Umwelt/Energie, Forschung/Technologie

Laser-Ladegerät gibt fliegenden Drohnen Power

Kleiner Diamant hält den energiereichen Strahl zusammen - Nutzung auch in Raumfahrt denkbar

Einfaches Aufladen der Akkus einer fliegenden Drohne (Animation: epfl.ch)
Einfaches Aufladen der Akkus einer fliegenden Drohne (Animation: epfl.ch)

Lausanne (pte004/09.11.2018/06:15) - LakeDiamond http://lakediamond.ch , ein Spin-off der Eidgenössische Technische Hochschule Lausanne (EPFL) http://epfl.ch , hat ein Ladegerät entwickelt, das zivile Drohnen noch während des Fluges mit Strom versorgt. Es ähnelt dem der Defense Advanced Research Projects Agency (DARPA), dem Forschungsinstitut der US-Streitkräfte, die es allerdings für militärische Drohnen entwickelt hat (pressetext berichtete: http://pte.com/news/20180907003 ).

Laser fürs Auge ungefährlich

Die Schweizer haben besonders viel Wert darauf gelegt, dass der Hochleistungslaser, den sie einsetzen, keine Gefahr für Menschen darstellt. Während Militärs da unempfindlicher sind, ist es bei zivilen Einsätzen von Bedeutung, dass von dem Ladegerät keine Gefahr ausgeht. Aus diesem Grund hat der Laser eine Frequenz, die weder den Augen noch der Haut gefährlich werden kann.

Der Laserstrahl wird zusätzlich von einem künstlichen Diamanten gebündelt, dessen Kantenlänge nur ein paar Millimeter beträgt. Er sorgt dafür, dass der Laserstrahl über eine weite Entfernung so energiereich bleibt, dass er Solarzellen, die an der Drohne befestigt sind, anregen kann, sodass diese Strom erzeugen und die Bordbatterien aufladen.

Raumfahrt will den Diamanten

Der Diamant lässt sich möglicherweise auch nutzen, um Daten und Energie zu Satelliten zu übertragen. Das Schweizer Staatssekretariat für Bildung und Forschung http://sbfi.admin.ch , das die Raumfahrtinteressen des Landes vertritt, hat das Projekt bereits auf eine Liste mit förderwürdigen Vorhaben gesetzt. Zweites Schlüsselelement ist ein Zielverfolgungssystem. Es sorgt dafür, dass der Laserstrahl stets exakt die Solarzellen der ganz normal fliegenden Drohne erreicht.

Die Diamanten züchtet das Unternehmen selbst mit einer Technik namens Chemische Gasabscheidung. Der Diamant wird im Vakuum Schicht für Schicht aufgebaut. Das Verfahren sorgt dafür, dass ein vollkommener Kristall entsteht, der keine Fehler aufweist. Um die gewünschte Funktion zu erreichen, wird er anschließend auf atomarer Ebene geätzt. Das ähnelt der Herstellung von Chips.

Im Labor funktioniert das Ladegerät bereits. Für den Praxiseinsatz sind allerdings noch Entwicklungsarbeiten nötig. Drohnen, die beispielsweise bei Naturkatastrophen eingesetzt werden, damit sich die Rettungskräfte ein Bild machen können, schwächeln oft schon nach 15 Minuten. Dann müssen sie landen und mit neuen Akkus bestückt werden. Das Laden während des Fluges könnte die Einsatzzeit um ein Vielfaches verlängern und mehr Informationen in kürzerer Zeit ermöglichen.

(Ende)
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Ansprechpartner: Wolfgang Kempkens
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