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Die Entwicklungsgeschichte eines kleinen, rein passiven Energieabsorbers

Bei Aufbauten von Kristalldetektoren/-radio fiel mir auf, dass ein Spannungsgefälle zwischen Antenne und Erdung besteht, das aus einer Vielzahl von Strahlungsquellen aus der Umgebung herrührt.

Meine ersten Bemühungen und Ideen konzentrierten sich auf den Ansatz die allgegenwärtige 50Hz Brummspannung mit z.T. sehr hohen Amplituden (Oszilloskop) irgendwie nutzbar zu machen. Ich dachte an geeignete Resonanzkreise und stellte Berechnungen an und machte damals auch Aufbauten (Februar 1994).

Als Antenne installierte ich am damaligen Wohnort in Teningen (Deutschland) einen simplen Kupferlackdraht entlang des Dachfirsts über eine Länge von ca. 10m.

Der Output zwischen Antenne und Erde hatte ein Wechselspannungspotential von 760milliVolt mit einem Gleichspannungsanteil von 96 milliVolt, gemessen mit einem digitalen Multimeter(während das Oszilloskop Wechselspannungen über 10Volt zeigte). Der Versuch, diese Energie mittels sorgsam berechneten Resonanzkreisen aus Spule und Kondensator (68mH + 149uF) einzufangen, scheiterte.

Ca. 1 Jahr davor(1993) hatte mein Schwager in meinem Auftrag eine Speicherkarte für einen Handheld-Computer entwickelt, bei der Dioden vom Typ BAT82 mit sehr niedriger Schwellspannung eingesetzt wurden. Ziel war es Lithium-Zellen(3Volt) als Pufferspeicher für die verwendeten Low Current SRAMs(Speicherbausteine) einsetzen zu können. Die Schwellspannung(U_F) sollte unter 0,4Volt liegen(im Gegensatz zu 0,7Volt bei herkömmlichen Silizium-Dioden).

An diese Dioden erinnerte ich mich später und sah eine erste Möglichkeit die allgegenwärtige elektromagnetische Strahlung einzufangen und wieder nutzbar zu machen. Siehe meinen ersten 6-fach Aufbau mit Dioden vom Typ BAT41(die BAT 82 war zu dem Zeitpunkt nicht mehr erhältlich) mit Elytkondensatoren 10uF.

Bild Aufbau 6-fach:

Der Output war zwar weit unter 1Volt, aber langfristig ermutigend.

Die folgenden Bilder zeigen in 4 Schritten meine Idee, die allgegenwärtige elektromagnetische Strahlung einzufangen:

Bild E-Welle 1: eine einfache, zweidimensional dargestellte E-Welle

Bild E-Welle 2: E-Welle und Dioden"kaimauer"

Bild E-Welle 3: E-Welle und Diode und Speicher"becken"

Bild E-Welle 4: E-Welle und kaskadierte Dioden(Kaimauer) und Kondensatoren(Speicherbecken) und Entnahme(Abfluss)

Die Versuche von Moray(s. Bücherliste) inspirierten und trieben mich immer wieder dazu, meine Anordnung zu verbessern. (Moray hatte es bereits sehr früh geschafft und das noch ohne den "soft white stone" aus Schweden, den viele heutzutage als radioaktiven Starter für seinen Konverter betrachten Funken zum Überschlag(evtl. ein Glimmen in einer unter Unterdruck stehenden Röhre) zu bringen und später eine Glühbirne schwach zum Leuchten zu bringen. Mit den wenigen damals e-technisch verfügbaren Mitteln sollte sein Aufbau eigentlich nicht allzu raffiniert gewesen sein.)

Trotzdem dauerte es noch bis 1998 bis ich mich intensiver an Verbesserungen machte. In diesem Jahr baute ich je einen 22-fachen Wandler mit BAT46 und Kondesatoren mit 2,2uF und einen 22-fachen Wandler mit BAT41 und 47uF.

Bild Aufbau 22-fach, erste Version:	Bild Aufbau 22-fach, zweite Version:

Zufällig hatte ich sie auf meine damalige Nachtschichtarbeit mitgenommen und sie an ein grösseres (ungeerdetes) Kupferdach als Antenne angeschlossen. Der Output war verblüffend hoch im Bereich von bis zu 5Volt(am späteren Abend). Was ich damals noch nicht wusste: Die Output-Spannungen steigen am Abend meistens rapide an, gegenüber den tagsüber meist flachen Kurven. Daraufhin stellte ich Langzeitmessungen(6 bis 24h) an und gewann erste Kurven der Spannungsabgabe.

Während ich bis dahin eher spielerisch und sporadisch an der Sache gearbeitet hatte, reifte in mir nun der Plan diese Idee bis zu einem technisch nutzbaren Grad zu entwickeln. Der österreichische Künstler Reinhard Artberg, dem ich von meinem Gerät erzählt hatte, zeigte sich total begeistert und wollte unbedingt eins dieser von ihm als Stromsauger bezeichneten Geräte haben.

Der Durchbruch zur heutigen Anordnung gelang mir 1999 bei der systematischen Suche nach alten Germanium Dioden mit niedrigem Schwellwert(U_F). Die gab es dann natürlich nicht mehr im Handel, aber andere moderne Dioden mit vielversprechenden Charakteristika, von denen ich mir Muster schicken lies.

Bild SMD-Aufbau mit Keramik-C`s:	Bild SMD-Aufbau mit Elyt-C`s:

Die daraus resultierenden Aufbauten schlugen alle bisherigen Rekorde. Anstelle von 1Volt sprudelten nun bis zu 10 Volt aus dem Aufbau, und ich war begeistert.

Wenn ich von diesen Spannungen spreche, muss klar sein, dass ich unbelastete Leerlaufspannungen meine, d.h. ohne angeschlossenen Verbraucher !

Ich hielt nach wie vor an dem Einsatz von Elytkondensatoren fest, verlegte mich inzwischen auf eine möglichst kleine Bauweise(also SMD-Bauteile), und wagte mich dann auch an weitere Aufbauten mit keramischen Kondensatoren.

Bild Aufbau erstes SMD-Layout unter Verwendung von Keramik-C`s:

Mir schwebte ein möglichst kleiner Aufbau vor, am besten so klein wie eine Streichholzschachtel. Insbesondere die Bestückung mit keramischen Kondensatoren zeigten den tatsächlichen Spannungsverlauf im Tagesablauf nun viel deutlicher.

Belastungsversuche an den Aufbauten mit Elytkondensatoren liessen Low-Current LEDs kurzzeitig hell aufblitzen, gefolgt von einem Einbruch der Spannung. Nach ein paar Sekunden stabilisierte sich die Ausgangsspannung wieder und die LED konnte erneut aufblitzen. Ich machte mir Gedanken über eine Art Zeitschalter/Schwingkreis, der die Energie zur optimalen Zeit "abmelken" und in einen grösseren Kondensator speisen sollte. Aufbauten in diese Richtung waren jedoch fürs Erste erfolglos, da diese Schwingkreise selbst zu viel Energie für sich beanspruchten.

Im Zuge weiterer Überlegungen stellte ich fest, dass die Elytkondensatoren, wie auch die keramischen Kondensatoren nicht unerhebliche Leckströme aufwiesen, die sich bei meinen 20 bis 50-fach Aufbauten doch erheblich summierten.

Ich besorgte mir Mitte 2000 Muster von Wickelkondensatoren in der kleinsten, möglichen Bauform, z.T. auch SMD-Typen und machte damit weitere Aufbauten, deren Output, bezogen auf den Kurzschlussstrom deutlich besser waren, als die keramischen Typen mit gleichem Kapazitätswert.

Bild Aufbau mit WIMA-C`s, von oben	Bild Aufbau mit WIMA-C`s, von unten

Gleichzeitig, etwas Mitte 2000, bot sich mir die Möglichkeit am neuen Wohnort in Etzgen(Schweiz) mit der Höhe und Länge der Antenne zu experimentieren.

Währenddessen wurde das Platinenlayout ständig verbessert und den neuen Gegebenheiten angepasst.

Die erste Antenne in Etzgen war 20m lang und hatte eine gemittelte Höhe von 4m(über dem Boden), dann eine Antenne mit 30m Länge und gemittelten 4m Höhe und z.Z. eine Antenne mit 30m Länge und 6m Höhe(siehe Bild der PVC-isolierten Litze). Als Output-Spannungen wurden nun Spitzenwerte von bisher 80 Volt(ohne Blitzeinschläge) gemessen. Die niedrigsten Spannungen lagen im Bereich von 2 bis 3 Volt. Durchschnittswerte über 24h liegen derzeit bei 11Volt.

Bild Aufbau Kaskade V3, von oben	Bild Aufbau Kaskade V3, von unten

Bild einer Messkurve über 12h:

Es zeigt sich deutlich, dass (u.a.) die Höhe der Antenne entscheidend für die Höhe der Output-Spannung ist.

Zum Vergleich: Morays Hausantenne der anfänglichen Versuche war 24m über dem Boden und 60m lang.

Wäre meine Antenne genauso hoch, bekäme ich durchschnittlich geschätzte 60Volt aus meinem kleinen Wandler, dabei Spitzenwerte von knapp 150Volt(die aus Schutzgründen das Limit dieses Wandlers darstellen.)

Genauere Beobachtungen und Berechnungen der Verhältnisse von Spannung und Antennen-Höhe erfolgen noch. Ich muss allerdings zu geben, dass ich kein Antennen- und HF-Spezialist bin, bzw. meine Kenntnisse in diesem Bereich eher bescheiden sind.

Die Empfindlichkeit des Wandlers geht jedoch bis in den GHz-Bereich.

Der Kurzschlussstrom beträgt mit den letzten Aufbauten, 50-fach + Folien-Kondensator 0,47uF im 24h-Durchschnitt 5uA bei Spitzenwerten von bis zu 50uA und auch nur 0,5uA

Bild Kurzschlussstrom(die mV-Skala entspricht uA):

Die über 24h gesammelte Energie errechnet sich über die Mittelwerte zu 11Volt x 5uA x 24h x 60min x 60s zu 4,75Ws bei der von mir verwendeten Antenne.

Auffällig sind auch Zusammenhänge mit dem Wetter, wobei Regenwetter nicht unbedingt bedeutet, dass Spannung und Strom nachlassen. In kühlen, klaren Nächten können Spitzenwerte auftreten.

Ebenso auffällig ist der starke Spannungs- und (Kurzschluss-)Stromanstieg bei Beginn der Dämmerung bis in den späteren Abend hinein, deutlich an die Dämmerungszeiten der Jahreszeiten gebunden. In Zusammenhang bringen lässt sich dies gut mit dem Verhalten der Ionossphäre beim Übergang zur Dunkelheit. Diese (Heaviside-Schichten) verändert ihr elektrisches Verhalten und reflektiert Lang- und Mittelwellen.

Bild Heavisideschicht/Atmossphäre:

Bisher nicht überprüft worden ist ein Einfluss der Solaraktivität, bzw. ob solare Stürme mit dem Anstieg ionisierter Partikel in der Atmossphäre ihre Signatur in den Messkurven hinterlassen. Ich denke, dies wird noch nachgeholt werden. Ebenso wenig wurdern Zusammenhänge zwischen Luftdruck und Spannungswerten untersucht.

Bild Atmossphäre Durchlässigkeit und Temperaturanstieg:

Zum Schutz der hochempfindlichen Bauteile vor Überspannungen aus Gewittern und Peaks lokaler Quellen kurzfristig sehr hoher elektromagnetischer Abstrahlung wurden das Platinenlayout um weitere Komponenten, wie Feinsicherung und Abflussdioden ergänzt. An einer idealen Lösung zur Abschirmung und Ableitung sehr hoher elektrostatischer Inputs wird noch gearbeitet.

Um den Output zu demonstrieren wurde eine Serienschaltung für Low Current Dioden vorgesehen, die schrittweise dazugeschaltet werden können. Der Clou ist, dass diese Dioden in der Tat mehr oder weniger deutlich leuchten.

Bild: Vier im dunkeln leuchtende Low Current LEDs des "Stromsaugers":	Bild: Dasselbe Gerät bei Licht

Sinn des Ganzen, Verwendung und denkbarer Einsatz:

-mir geht es in erster Linie darum zu zeigen, dass man die allgegenwärtige elektromagnetische Stör- und Schmutzstrahlung, die ja ständig zunimmt, (Stichwort Handyantennen und TDSL und ADSL demnächst über die Stromnetze) wieder recyclen und nutzen kann. Und dass dies im gewissen Sinn auch freie, weil frei nutzbare Energie ist.

-mir geht es auch darum, zu zeigen, dass TESLA mit seiner Idee der drahtlosen Energieübetragung recht hatte und diese Energie an jedem (Oberflächen-)Punkt dieses Planeten tatsächlich und auch praktisch frei verfügbar ist.

-in meinen Augen liegt der praktische Einsatz vor allem im Demonstrationscharakter.
Nach dem Motto: Und es geht doch !

-Denkbar wären jedoch auch kleine sehr stromsparende Anwendungen, bei denen die Energie quasi gesammelt und nur in gewissen Intervallen genutzt wird. Peilsender, LCD-basierende Anzeigen und Schaltkreise(Taschenrechner), völlig autarke Gebiete, wo Solarkraft und Windkraft keinen Sinn machen oder diese ergänzen.

-Darüberhinaus ist ein messtechnischer Nutzen möglich. Ich denke an eine passive Messung der Radiostrahlung der Sonne oder sogar der Radiostrahlung des Weltraums(Jupiter, Saturn). Dazu wären bestimmte Richtantennen nötig. Ebenso messtechnisch interessant wären Vergleichsmessungen mit Luftdruck und geomagnetischer Aktivität(Solaraktivität). Ich glaube, gerade diese Messungen könnten sehr interessant werden.

-Wieder ein anderer Punkt ist der Gedanke ein Gerät anbieten zu können, dass die elektromagnetische Störstrahlung der Umgebung zu einem gewissen Grade absaugt. Denkbar wären im Zusammenhang mit einer speziellen Antennenführung eine Herabsetzung der örtlichen Störfelder, deren Intensität man nun auch gleichzeitig kontrollieren und demonstrieren könne.

Zukunftsmusik

-Die Herkunft der Energie dieses Wandlers ist ziemlich gut mit der elektromagnetischen Umweltverschmutzung erklärbar. Jedenfalls auf den ersten Blick. Wir können leider nicht mehr das Rad in die 20-ger Jahre zurückdrehen, in die Zeiten Morays. Dort kam das Radio erst auf, die elektromagnetische Störstrahlung war gering und andere Energieeinflüsse, die Moray damals mit simpelsten Anordnungen angezapft hat, waren deutlich von Radiostationen zu unterscheiden.

-Ich selbst habe die Texte von Moray viele Male gelesen und mir die Mühe gemacht sein handschriftliches Patentgekritzel(s.Bücherliste)zu entziffern und lesbar zu machen. Ich persönlich habe den Eindruck, dass Moray einen Weg gefunden hat die Energie der Ionossphäre anzuzapfen. Das ist dann zwar auch nicht freie Energie im Sinne von Konversion des Äthers, aber immerhin wäre das einen gewaltige, unerschöpfliche elektrische Energiequelle, die ständig durch die Sonne nachgeladen wird.

-Mein Wandler ist für mich ganz persönlich ein erster Schritt zu einem solchen Ionossphären-Stromerzeuger. Ein erster Schritt, der in die richtige Richtung weist, wenn auch noch viele Detailfragen offen bleiben, die geklärt sein wollen.

Etzgen, den 1.2.2001 S.Kächele