Vorrichtung zur Wandlung von Energie aus dem Quantenvakuum

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Wandlung von Energie aus dem Quantenvakuum gemäß Anspruch 1.

Die US 6,362,718 B1 offenbart einen elektromagnetischen Generator ohne bewegliche Teile, umfassend einen Permanentmagneten und einen Magnetkern mit ersten und zweiten Magnetpfaden. Eine erste Eingangsspule und eine erste Ausgangsspule erstrecken sich um Teile des ersten Magnetpfades, während sich eine zweite Eingangsspule und eine zweite Ausgangsspule um Teile des zweiten Magnetpfades erstrecken. Die Eingangsspulen werden alternativ gepulst, um induzierte Stromimpulse in den Ausgangsspulen bereitzustellen. Das Ansteuern von elektrischem Strom durch jede der Eingangsspulen verringert den Fluss des Permanentmagneten innerhalb des Magnetpfades, um den sich die Eingangsspule erstreckt. In einer alternativen Ausführungsform eines elektromagnetischen Generators umfasst der Magnetkern ringförmig beabstandete Platten mit Pfosten und Permanentmagneten, die sich abwechselnd zwischen den Platten erstrecken. Um jeden dieser Pfosten erstreckt sich eine Ausgangsspule. Eingangsspulen, die sich um Teile der Platten erstrecken, werden gepulst, um die Induktion von Strom innerhalb der Ausgangsspulen zu bewirken.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Wandlung von Energie aus dem Quantenvakuum anzugeben.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch eine Vorrichtung zur Wandlung von Energie aus dem Quantenvakuum mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 10.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche. Eine erfindungsgemäße Vorrichtung zur Wandlung von Energie aus dem Quantenvakuum umfasst mindestens eine Spule, eine Schaltung zur Erzeugung eines pulsierenden Gleichstroms durch die Spule und einen an die Spule angeschlossenen elektrischen Verbraucher. Die Schaltung zur Erzeugung des pulsierenden Gleichstroms ist so ausgebildet, dass die Spule während eines Gleichstrompulses bis zur magnetischen Sättigung geführt wird und der Gleichstrompuls dann endet und in der Spule eine Selbstinduktion stattfindet.

Es wird darauf hingewiesen, dass die Energie, die im Magnetfeld der Spule steckt, aus dem Quantenvakuum kommt. Diese Energie korreliert direkt mit dem Strom, der die Spule durchfließt. Die Energie, die der Spule zugeführt wird, um das Magnetfeld aufzubauen, ist nicht die Energie, die danach im Magnetfeld der Spule steckt und beim Ausschalten der Primärspule wieder durch Selbstinduktion frei wird, sondern lediglich die Energie, die aufgebracht werden musste, um gegen die Selbstinduktionsspannung nach der Lenzschen Regel den elektrischen Strom aufzubauen (also die Energie gegen die „abstoßende Kraft“ der Primärspule, den eigenen Strom zu erhöhen).

Beim Einschalten der Spule wird ein Magnetfeld in der Spule aufgebaut, das mehr Energie beinhaltet, als tatsächlich Arbeit gegen die Selbstinduktionsspannung verrichtet wurde, um den Strom in der Spule zu erhöhen und daher das Magnetfeld zu verstärken.

Beim Ausschalten der Spule bricht das Magnetfeld zusammen und induziert die sogenannte Selbstinduktionsspannung, wodurch der Stromfluss in der Primärspule in dieselbe Richtung erhalten bleibt. Die dabei abgegebene Energie ist größer, als die im Magnetfeld gespeicherte Energie, weil wiederum die Gegenspannung, die durch den Zusammenbruch des Magnetfeldes erzeugt wird und dem Strom entgegengerichtet ist, zeitverzögert auftritt (analog wie beim Einschalten).

Dadurch, dass beim Einschalten der Spule weniger elektrische Energie benötigt wird, um das Magnetfeld aufzubauen und beim Ausschalten der Primärspule mehr elektrische Energie frei wird, als im Magnetfeld gespeichert ist, ergibt sich folgende freiwerdende Energie aus dem Quantenvakuum:

In einer Ausführungsform ist die Spule um einen ferromagnetischen Kern angeordnet. Durch das Einbauen eines geschlossenen ferromagnetischen Kerns in die Spule wird das Magnetfeld und daher auch die Komponente des Magnetfeldes aus dem Quantenvakuum, für deren Aufbau keine Energie aus dem Quantenvakuum verwendet werden musste, verstärkt.

In einer Ausführungsform ist mindestens eine Sekundärspule um den ferromagnetischen Kern angeordnet. Das Transformator-Prinzip erlaubt, dass über den vorhanden ferromagnetischen Kern sowohl die elektrische Energieausbeute an der Spule oder Primärspule, als auch der Anteil der magnetischen Energie aus dem Quantenvakuum, gegen die keine Arbeit verrichtet werden musste, maximiert wird und dadurch die elektrische Energieausbeute über die Sekundärspule, anhand des magnetischen Flusses der Primärspule, gegen den keine Arbeit verrichtet werden musste, maximiert wird.

Weiterhin ist es möglich, eine Tertiär-Spule oder weitere Spulen vorzusehen.

In einer Ausführungsform weist die Sekundärspule eine größere Windungszahl auf als die Spule oder Primärspule.

In einer Ausführungsform ist mindestens ein Gleichrichter zum Gleichrichten eines von der Spule aufgrund der Selbstinduktion abgegebenen Stroms vorgesehen.

In einer Ausführungsform ist mindestens ein Kondensator zur Glättung einer vom Gleichrichter bereitgestellten Spannung vorgesehen.

In einer Ausführungsform ist die Schaltung zur Erzeugung des pulsierenden Gleichstroms so ausgebildet, dass Pausen zwischen den Gleichstromimpulsen höchstens so lang sind wie das Fünffache der Zeitkonstante t der Schaltung aus Spule und elektrischem Verbraucher. Zu diesem Zeitpunkt ist der Selbstinduktionsstrom auf ein niedriges Niveau abgefallen.

In einer Ausführungsform ist die Schaltung zur Erzeugung des pulsierenden Gleichstroms zur alternierenden Erzeugung positiver und negativer Gleichstromimpulse ausgebildet. Dies ist insbesondere bei Verwendung eines ferromagnetischen Kerns vorteilhaft. Aufgrund der Permeabilität des ferromagnetischen Kerns würde sich nach dem ersten Gleichstromimpuls ein stehendes Magnetfeld im ferromagnetischen Kern bilden. Da dies nachteilig für die hier gewollte Funktion ist, soll gegengepulst werden, das heißt, die Beaufschlagung mit Strompulsen erfolgt alternierend mit einem positiven und einem negativen Impuls. In einer Ausführungsform ist ein Wechselrichter vorgesehen, um eine vom Gleichrichter bereitgestellte Gleichspannung in eine Wechselspannung umzuwandeln und einem Wechselspanungsnetz zuzuführen.

Ein erfindungsgemäßes Verfahren zur Wandlung von Energie aus dem Quantenvakuum wird mit einer Vorrichtung wie oben beschrieben durchgeführt. Dabei wird der pulsierende Gleichstrom mit Gleichstrompulsen einer solchen Pulslänge betrieben, dass die Spule während eines Gleichstrompulses bis zur magnetischen Sättigung geführt wird und der Gleichstrompuls dann endet und in der Spule eine Selbstinduktion stattfindet.

Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine Anordnung zur Nutzung von durch mindestens eine Vorrichtung wie oben beschrieben bereitgestellter Energie angegeben. Die Anordnung ist zum Bezug elektrischer Energie an einen Ausgang der Vorrichtung angeschlossen und ist zur Rückführung eines Teils dieser Energie an einen Eingang der Vorrichtung angeschlossen, wobei die Anordnung dazu konfiguriert ist, zumindest einen Teil der nicht zurückgeführten Energie an einen Verbraucher und/oder an eine Batterie abzugeben. Der an den Eingang der Vorrichtung zurückgeführte Teil deckt deren Energiebedarf zu 100%. Da die Vorrichtung dem Quantenvakuum Energie entnimmt beträgt die von der Vorrichtung an deren Ausgang abgegebene Energie mehr als der an ihrem Eingang bereitgestellten Energie. Der darüber liegende Überschuss kann an einem Ausgang der Anordnung als frei zur Verfügung stehende Energie abgegeben werden, beispielsweise an einen elektrischen Verbraucher. Alternativ kann diese Energie in einer Batterie zwischengespeichert werden.

In einer Ausführungsform umfasst die Anordnung mindestens eine Verbrauchereinheit, umfassend mindestens einen Verbraucher und eine Batterie, wobei die Batterie als Zwischenspeicher zum Abfangen von Leistungsspitzen des Verbrauchers und zum Anlassen der Vorrichtung ausgelegt ist.

In einer Ausführungsform ist eine Batterie-Steuer- und Überwachungseinheit vorgesehen, die dazu konfiguriert ist, Daten zu einem Füllstand der Batterie und zur Leistungsabgabe und/oder Leistungsaufnahme der Batterie zu erfassen.

In einer Ausführungsform ist mindestens eine Energie-Rückführ-Einheit vorgesehen, die dazu konfiguriert ist, von der an dem mindestens einen Kondensator ausgegebenen Energie, die mehr als 100% der in die Vorrichtung eingespeisten Energie beträgt, die von der Vorrichtung benötigten 100% Energie wieder an deren Eingang einzuspeisen und zumindest einen Teil der nicht zurückgeführten Energie an den Verbraucher und/oder an die Batterie abzugeben.

In einer Ausführungsform umfasst die Energie-Rückführ-Einheit einen DC/AC-Wandler zur Wechselrichtung der Spannung vom Kondensator, einen AC/DC-Wandler zur Gleichrichtung der wechselgerichteten Spannung, einen Transformator zur galvanischen Trennung zwischen dem DC/AC-Wandler und dem AC/DC-Wandler sowie einen Hoch- /Tiefsetzsteller zur Anpassung einer Spannungslage der gleichgerichteten Spannung zum Laden der Batterie und/oder zur Speisung des Eingangs und/oder des Verbrauchers.

In einer Ausführungsform ist eine erste Steuereinheit vorgesehen, die dazu konfiguriert ist, anhand der Daten zum Füllstand der Batterie und zur Leistungsabgabe und/oder Leistungsaufnahme der Batterie die An- und Abschaltung der Vorrichtung und die maximale Entnahme und/oder Zufuhr von elektrischer Energie von der Batterie oder in die Batterie zu steuern und/oder zu regeln, derart, dass die Batterie zumindest genügend Energie zum Starten der Vorrichtung enthält.

In einer Ausführungsform ist in der Verbrauchereinheit eine Verbraucher- Steuer- und Überwachungseinheit vorgesehen, die dazu konfiguriert ist, Daten zur Leistungsentnahme des Verbrauchers zu erfassen und an die erste Steuereinheit weiterzuleiten, wobei die erste Steuereinheit ferner dazu konfiguriert ist, anhand dieser Daten eine maximale Leistungszufuhr an den Verbraucher und eine Abschaltung des Verbrauchers zu steuern, wenn keine elektrische Energie mehr zur Verfügung gestellt werden kann.

In einer Ausführungsform ist die erste Steuereinheit ferner dazu konfiguriert, Ansteuerungssignale für elektronische Schalter in der Lastschaltung für die Primärseite zu erzeugen.

In einer Ausführungsform ist eine zweite Steuereinheit zur Steuerung der Energie- Rückführ-Einheiten vorgesehen.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im Folgenden anhand von Zeichnungen näher erläutert.

Dabei zeigen: Figur 1 eine schematische Ansicht einer Primärspule sowie eines Diagramms mit einem Strom, mit dem die Primärspule beaufschlagt wird,

Figur 2 eine schematische Ansicht der Primärspule, wobei als erste zeitverzögerte Reaktion auf den Anstieg des Stroms in der Primärspule ein eigenes Magnetfeld mit einem magnetischen Fluss der Primärspule zeitverzögert zum ansteigenden Strom aufgebaut wird,

Figur 3 eine schematische Ansicht der Primärspule, wobei als zweite zeitverzögerte Reaktion die durch Selbstinduktion des sich in der Primärspule aufbauenden Magnetfeldes gemäß der Lenzschen Regel hervorgerufene Selbstinduktionsspannung, zeitverzögert zum eigenen Magnetfeld aufgebaut wird,

Figur 4 ein schematisches Diagramm zur Darstellung der Energieverhältnisse in der Primärspule über der Zeit beim Einschalten eines Stromimpulses,

Figur 5 ein schematisches Diagramm zur Darstellung der Energieverhältnisse in der Primärspule beim Abschalten des Stromimpulses,

Figur 6 eine schematische Ansicht der Primärspule an einem ferromagnetischen Kern,

Figur 7 eine schematische Ansicht eines Transformators, umfassend die Primärspule, den ferromagnetischen Kern und eine Sekundärspule,

Figur 8 eine schematische Ansicht einer elektrischen Schaltung für eine Primärseite des Transformators,

Figur 9 ein schematisches Diagramm von Spannungspulsen über der Zeit,

Figur 10 eine schematische Ansicht einer elektrischen Schaltung für eine Sekundärseite des Transformators, Figur 11 ein Impulsdiagramm, in dem die an die Schaltung der Primärseite angelegte Spannung, sowie Steuerimpulse für Gates der elektronischen Schalter dargestellt sind,

Figur 12 eine schematische Ansicht einer weiteren, einfachen Ausführungsform einer Schaltung zur Wandlung von Energie aus dem Quantenvakuum,

Figur 13 eine schematische Ansicht einer Anordnung zur Nutzung von Energie aus dem Quantenvakuum, und

Figur 14 eine schematische Ansicht einer möglichen Ausführungsform der Anordnung und einer Vorrichtung zur Wandlung von Energie aus dem Quantenvakuum.

Einander entsprechende Teile sind in allen Figuren mit den gleichen Bezugszeichen versehen.

Die Erfindung betrifft eine Schaltung zur Wandlung von Energie aus dem Quantenvakuum.

Figur 1 ist eine schematische Ansicht einer Primärspule 1 sowie eines Diagramms mit einem Strom I, mit dem die Primärspule 1 beaufschlagt wird.

Die Primärspule 1 erzeugt Energie aus dem Quantenvakuum, indem die Primärspule 1 mit sehr kurzen, aber leistungsstarken Gleichstromimpulsen aus einer elektrischen Quelle beaufschlagt wird, denen jeweils eine Pause (ohne Energiezugabe aus der elektrischen Quelle) folgt, die wesentlich länger ist als die Gleichstromimpulse lang sind. Durch die Sprungänderung (idealisiert ein unendlich schneller Wechsel von 0 nach 1) des Stroms I wird bewirkt, dass ein Anstieg des Stroms I in der Primärspule 1 stattfindet (Aktion) und sich dadurch resultierende Reaktionen zeitverzögert ereignen:

Figur 2 ist eine schematische Ansicht der Primärspule 1 , wobei als erste zeitverzögerte Reaktion auf den Anstieg des Stroms I in der Primärspule 1 ein eigenes Magnetfeld mit einem magnetischen Fluss f der Primärspule 1 zeitverzögert zum ansteigenden Strom I aufgebaut wird.

Figur 3 ist eine schematische Ansicht der Primärspule 1 , wobei als zweite zeitverzögerte Reaktion die durch Selbstinduktion des sich in der Primärspule 1 aufbauenden Magnetfeldes gemäß der Lenzschen Regel hervorgerufene Selbstinduktionsspannung Us, die gegen die Spannung der Quelle wirkt, zeitverzögert zum eigenen Magnetfeld aufgebaut wird und daher zeitverzögert zum ansteigenden Strom I, der hier - aufgrund der Sprungänderung - idealisiert gesehen, mit unendlicher Geschwindigkeit ansteigt, aufgebaut wird.

Es wird darauf hingewiesen, dass die Energie, die im Magnetfeld steckt, aus dem Quantenvakuum kommt. Diese Energie korreliert direkt mit dem Strom I, der die Primärspule 1 durchfließt. Die Energie, die der Primärspule 1 zugeführt wird, um das Magnetfeld aufzubauen, ist nicht die Energie, die danach im Magnetfeld der Primärspule 1 steckt und beim Ausschalten der Primärspule 1 wieder durch Selbstinduktion frei wird, sondern lediglich die Energie, die aufgebracht werden musste, um gegen die Selbstinduktionsspannung Us nach der Lenzschen Regel den elektrischen Strom I aufzubauen (also die Energie gegen die „abstoßende Kraft“ der Primärspule 1, den eigenen Strom zu erhöhen).

Figur 4 ist ein schematisches Diagramm zur Darstellung der Energieverhältnisse in der Primärspule 1 über der Zeit t beim Einschalten eines Stromimpulses.

Beim Einschalten der Primärspule 1 wird ein Magnetfeld in der Primärspule 1 aufgebaut, das mehr Energie W _M beinhaltet, als tatsächlich Arbeit Wz gegen die Selbstinduktionsspannung Us verrichtet wurde, um den Strom I in der Primärspule 1 zu erhöhen und daher das Magnetfeld zu verstärken. Für die Energie W _M gilt W=1/2 * L * I ² , wobei L die Induktivität der Primärspule 1 ist.

Figur 5 ist ein schematisches Diagramm zur Darstellung der Energieverhältnisse in der Primärspule 1 beim Abschalten des Stromimpulses.

Beim Ausschalten der Primärspule 1 bricht das Magnetfeld zusammen und induziert die sogenannte Selbstinduktionsspannung Us, wodurch der Stromfluss in der Primärspule 1 in dieselbe Richtung erhalten bleibt. Die dabei abgegebene Energie W _A ist größer, als die im Magnetfeld gespeicherte Energie WM, weil wiederum die Gegenspannung, die durch den Zusammenbruch des Magnetfeldes erzeugt wird und dem Strom I entgegengerichtet ist, zeitverzögert auftritt (analog wie beim Einschalten).

Die Energiebilanz wird wie folgt gebildet: Dadurch, dass beim Einschalten der Primärspule 1 weniger elektrische Energie Wz benötigt wird, um das Magnetfeld aufzubauen und beim Ausschalten der Primärspule 1 mehr elektrische Energie W _A frei wird, als im Magnetfeld gespeichert ist, ergibt sich folgende freiwerdende Energie W _F aus dem Quantenvakuum:

[Freiwerdende Energie aus Quantenvakuum] = [Energie weniger benötigt für Aufbau Magnetfeld] + [Mehr freiwerdende elektrische Energie, als im Magnetfeld gespeichert]

Figur 6 ist eine schematische Ansicht der Primärspule 1 an einem ferromagnetischen Kern 2.

Durch das Einbauen eines geschlossenen ferromagnetischen Kerns 2 in die Primärspule 1 wird das Magnetfeld und daher auch die Komponente des Magnetfeldes aus dem Quantenvakuum, für deren Aufbau keine Energie W _K aus dem Quantenvakuum verwendet werden musste, verstärkt.

Figur 7 ist eine schematische Ansicht eines Transformators 4, umfassend die Primärspule 1, den ferromagnetischen Kern 2 und eine Sekundärspule 3.

Das Transformator-Prinzip erlaubt, dass über den vorhanden ferromagnetischen Kern 2 sowohl die elektrische Energieausbeute an der Primärspule 1, als auch der Anteil der magnetischen Energie W _K aus dem Quantenvakuum, gegen die keine Arbeit verrichtet werden musste, maximiert wird und dadurch die elektrische Energieausbeute über die Sekundärspule 3, anhand des magnetischen Flusses f der Primärspule 1, gegen den keine Arbeit verrichtet werden musste, maximiert wird.

Weiterhin ist es möglich, eine Tertiär-Spule oder weitere Spulen einzubauen. Die Anzahl weiterer Spulen ist dadurch limitiert, dass der magnetische Widerstand des Systems zu hoch wird, der den Anteil des magnetischen Flusses f, gegen den keine Arbeit verrichtet werden musste, minimiert. Bei dem nachfolgenden Ausführungsbeispiel wird daher mit einem Transformator-Prinzip gearbeitet (Primärspule 1 und eine Spule zur Verstärkung (Sekundärspule 3)).

Figur 8 ist eine schematische Ansicht einer elektrischen Schaltung für eine Primärseite des Transformators 4, umfassend einen Brückengleichrichter 5 aus vier Dioden D1, D2, D3, D4 und in deren Brückenzweig eine Parallelschaltung aus einem Kondensator C1 und einem ohmschen Verbraucher R1, der einstellbar sein kann. Die Eingänge des Brückengleichrichters 5 sind mit der Primärspule 1 parallel geschaltet, wobei einer der Eingänge direkt mit der Primärspule 1 verbunden ist und der andere Eingang über einen elektronischen Schalter 6 mit der Primärspule 1 verbunden ist. Diese Parallelschaltung liegt im Brückenzweig einer aus vier elektronischen Schaltern 8.1, 8.2, 8.3, 8.4 gebildeten H-Brücke 9.

Aufgrund der Permeabilität des ferromagnetischen Kerns 2 würde sich nach dem ersten Gleichstromimpuls ein stehendes Magnetfeld im ferromagnetischen Kern 2 bilden. Da dies nachteilig für die hier gewollte Funktion ist, soll gegengepulst werden, das heißt, die Beaufschlagung mit Strompulsen erfolgt alternierend mit einem positiven und einem negativen Impuls. Figur 9 ist ein schematisches Diagramm der Spannungspulse über der Zeit t.

Die Schaltung soll möglichst in der Lage sein, die durch Selbstinduktion der Primärspule 1 erzeugte Energie der Primärspule 1 einem elektrischen Verbraucher R1 in geglätteter Form zuzuführen. Dabei soll die Schaltung so ausgelegt sein, dass das abfallende Magnetfeld beider Richtungen (aufgrund des Gegenpulsens) und daher die elektrische Selbstinduktions-Energie mit beiden Stromrichtungen 11 und I2 - gleichgerichtet - dem Kondensator C1 zugeführt wird.

Der in Figur 8 dargestellte Brückengleichrichter 5 erlaubt, dass sowohl eine Stromrichtung 11, als auch eine entgegengesetzte Stromrichtung I2 so gleichgerichtet werden, dass der Kondensator C1 immer mit derselben Polarität geladen wird. Der Kondensator C1 bewirkt, dass das Spannungs-Niveau geglättet wird, so dass über dem ohmschen Verbraucher R eine im Wesentlichen konstante Spannung anliegt. Der elektronische Schalter 6 bewirkt, dass per Signalgenerator gesteuert werden kann, wann der Brückengleichrichter 5 eingeschaltet wird und wann nicht. Dies ist wichtig, da der Brückengleichrichter 5 nur aktiv sein soll, wenn die Selbstinduktions-Energie der Primärspule 1 verarbeitet werden soll, also nur beim Abschalten der Primärspule 1 von der externen Energiequelle und nicht beim Einschalten der Primärspule 1 (d. h. beim Aufladen der Primärspule 1 durch die externe Energiequelle).

Figur 10 ist eine schematische Ansicht einer elektrischen Schaltung für eine Sekundärseite des Transformators 4, umfassend einen Brückengleichrichter 7 aus vier Dioden D5, D6, D7, D8 und einer Parallelschaltung aus einem Kondensator C2 und einem ohmschen Verbraucher R2, der einstellbar sein kann. Die Schaltung soll in der Lage sein, die durch Selbstinduktion der Sekundärspule 3 erzeugte elektrische Energie einem elektrischen Verbraucher R2 in geglätteter Form zuzuführen. Dabei soll die Schaltung so ausgelegt sein, dass das abfallende Magnetfeld beider Richtung (aufgrund des Gegenpulsens) und daher die elektrische Selbstinduktions- Energie mit beiden Stromrichtungen 11 und I2 gleichgerichtet dem Kondensator C2 zugeführt werden. Der Brückengleichrichter 7 erlaubt, dass sowohl die Stromrichtung 11, als auch die Stromrichtung I2 so gleichgerichtet werden, dass diese immer den Kondensator C2 mit derselben Polarität laden. Der Kondensator C2 bewirkt, dass das Spannungs-Niveau geglättet wird, so dass über dem ohmschen Verbraucher R2 eine im Wesentlichen konstante Spannung anliegt.

Alle aktiv beteiligten elektronischen Bauteile (das heißt alle Bauteile, außer den Bauteilen, die für die Ansteuerung der elektronischen Schalter 6 (MOSFET) verantwortlich sind), sollen hohe Ströme von beispielsweise bis zu etwa 20A aushalten. Hierzu können die elektronischen Schalter 6 mit einem Kühlkörper ausgestattet sein.

In einem Zeitraum to bis ti wird die Primärspule 1 über die elektronischen Schalter 8.2, 8.3 mit der externen Energiequelle verbunden. Dabei wird ein positiver Impuls eingeschaltet, wie in Figur 11 gezeigt. Dadurch wird das Magnetfeld in der Primärspule 1 aufgebaut.

In einem Zeitraum ti bis t2 wird die Primärspule 1 von der externen Energiequelle getrennt, indem die elektronischen Schalter 8.2, 8.3 wieder ausgeschaltet werden. Dabei wird der positive Impuls abgeschaltet, wie in Figur 11 gezeigt. Dadurch bricht das Magnetfeld der Primärspule 1 zusammen und in der Primärspule 1 findet daher eine Selbstinduktion statt.

Der elektronische Schalter 6 wird eingeschaltet, so dass die Energie der Selbstinduktion dem Kondensator C1 zugeleitet wird und in geglätteter Form dem elektrischen Verbraucher R1 zur Verfügung steht.

In einem Zeitraum t2 bis tz wird die Primärspule 1 über die elektronischen Schalter 8.1, 8.4 an die externe Energiequelle angeschaltet. Dabei wird ein negativer Impuls angeschaltet, wie in Figur 11 gezeigt.

Durch die Beschaltung mit den elektronischen Schaltern 8.1, 8.4 fließt der Strom I nun in der dem positiven Impuls entgegengesetzten Richtung. Dadurch wird ein Magnetfeld mit umgekehrter Richtung in der Primärspule 1 aufgebaut. Dadurch wird das durch den vorherigen positiven Impuls vorhandene stehende Magnetfeld im ferromagnetischen Kern 2 umgekehrt (dieser wurde durch die Beaufschlagung mit dem positiven Impuls aufgeladen).

In einem Zeitraum tz bis U wird die Primärspule 1 von der externen Energiequelle getrennt, indem die elektronischen Schalter 8.1, 8.4 wieder ausgeschaltet werden. Dabei wird der negative Impuls abgeschaltet, wie in Figur 11 gezeigt. Dadurch bricht das Magnetfeld der Primärspule 1 zusammen und in der Primärspule 1 findet daher eine Selbstinduktion statt.

Der elektronische Schalter 6 wird eingeschaltet, so dass die Energie der Selbstinduktion dem Kondensator C1 zugeleitet wird und in geglätteter Form dem elektrischen Verbraucher R1 zur Verfügung steht.

Figur 11 ist ein Impulsdiagramm, in dem die an die Schaltung der Primärseite angelegte Spannung U, sowie Steuerimpulse G6, G8.1, G8.2, G8.3, G8.4 für Steuereingänge oder Gates G der elektronischen Schalter 6, 8.1 , 8.2, 8.3, 8.4 dargestellt sind.

Die Schaltung auf der Sekundärseite besteht aus dem Brückengleichrichter 7 mit dem angeschlossen Kondensator C2. Die Schaltung hat folgende Funktion:

Beim Einschalten der Primärspule 1 mit einem positiven Impuls durchfließt das Magnetfeld der Primärspule 1 auch die Sekundärspule 3 (aufgrund des ferromagnetischen Kerns 2). Durch das sich aufbauende Magnetfeld wird durch die Sekundärspule 3 ein Strom I induziert, der dem Kondensator C2 in gleichgerichteter Form zugeleitet wird. Das Spannungsniveau wird durch den Kondensator C2 im Wesentlichen konstant gehalten, wodurch am elektrischen Verbraucher R2 eine im Wesentlichen konstante Spannung anliegt.

Beim Abschalten des positiven Impulses an der Primärspule 1 bricht das Magnetfeld auch in der Sekundärspule 3 zusammen. Dadurch wird durch die Sekundärspule 3 ein Strom I in entgegengesetzter Richtung induziert, der dem Kondensator C2 in gleichgerichteter Form zugeleitet wird. Das Spannungsniveau wird durch den Kondensator C2 im Wesentlichen konstant gehalten, wodurch am elektrischen Verbraucher R2 eine im Wesentlichen konstante Spannung anliegt.

Beim Einschalten der Primärspule 1 durch den negativen Impuls durchfließt das Magnetfeld der Primärspule 1 auch die Sekundärspule 3 (aufgrund des ferromagnetischen Kerns 2). Durch das sich aufbauende Magnetfeld wird durch die Sekundärspule 3 ein Strom I induziert, der dem Kondensator C2 in gleichgerichteter Form zugeleitet wird. Das Spannungsniveau wird durch den Kondensator C2 im Wesentlichen konstant gehalten, wodurch am elektrischen Verbraucher R2 eine im Wesentlichen konstante Spannung anliegt.

Beim Abschalten des negativen Impulses an der Primärspule 1 bricht auch das Magnetfeld der Sekundärspule 3 zusammen. Dadurch wird durch die Sekundärspule 3 ein Strom I induziert (jetzt entgegengesetzt wie beim Aufbau des Magnetfeldes durch den negativen Impuls), der dem Kondensator C2 in gleichgerichteter Form zugeleitet wird. Das Spannungsniveau wird durch den Kondensator C2 im Wesentlichen konstant gehalten, wodurch am elektrischen Verbraucher R2 eine im Wesentlichen konstante Spannung anliegt.

In Summe kann also gesagt werden, dass die Schaltung der Sekundärseite jeweils die Selbstinduktionsspannung Us der Sekundärspule 3 - hervorgerufen durch eine Sprungänderung der angelegten Spannung an der Primärspule 1 (Einschalten und Abschalten der externen Energiequelle, jeweils mit positiven und negativen Impulsen) - einem elektrischen Verbraucher R2 in gleichgerichteter und wegen des Kondensators C2 geglätteter Form zugeleitet wird. Das geschieht pro Periodendauer viermal:

- Sprungänderung „Einschalten positives Signal“ an Primärspule 1

- Sprungänderung „Ausschalten positives Signal“ an Primärspule 1

- Sprungänderung „Einschalten negatives Signal“ an Primärspule 1

- Sprungänderung „Ausschalten negatives Signal“ an Primärspule 1

Figur 12 ist eine schematische Ansicht einerweiteren, einfachen Ausführungsform einer Schaltung zur Wandlung von Energie aus dem Quantenvakuum, umfassend eine Energiequelle zur Bereitstellung einer Spannung U an einer Parallelschaltung aus einer Spule 1 und einer Reihenschaltung aus einer Diode D und einem elektrischen Verbraucher R. Ein Schalter, insbesondere ein elektronischer Schalter 8, ist zum Ein- und Ausschalten der Spannung U an dieser Parallelschaltung vorgesehen. Damit die Wandlung von elektrischer Energie aus dem Quantenvakuum in messbare Bereiche kommt, soll die Schaltfrequenz des Schalters ausreichend groß sein, das heißt der Schalter soll sehr schnell geschlossen und wieder geöffnet werden.

Alle Ausführungsformen können mit oder ohne einen ferromagnetischen Kern 2 ausgebildet sein. Auch ohne ferromagnetischen Kern 2 können eine Sekundärspule 3 und auch weitere Spulen eingebracht werden, beispielsweise indem die Spulen ineinander gewickelt werden.

Es ist auch möglich, einen Quantenvakuum-Wandler basierend auf dem elektrostatischen Feld aufzubauen. Das zentrale Bauteil wäre dann nicht eine Spule 1 sondern ein Kondensator. Allerdings erreicht man bei einem elektrostatischen Quantenvakuum- Wandler geringere Energieausbeuten als bei einem magnetischen Quantenvakuum- Wandler mit einer Spule 1 wie in den gezeigten Ausführungsbeispielen.

Die beiden elektrischen Verbraucher R, R1, R2 sind als ohmsche Widerstände, d. h. Verbraucher, die elektrische Energie in Wärme umwandeln, dargestellt. Dies ist lediglich eine beispielhafte Verwendung der elektrischen Energie. Genauso können andere, beliebige, Verbraucher angeschlossen werden, wie zum Beispiel ein Gleichstrommotor. Ebenfalls wäre es unproblematisch, den Strom I wechselzurichten, zu transformieren und beispielsweise dem allgemeinen Stromnetz mit 230V AC zuzuführen. Abhängig vom anzuschließenden Verbraucher kann auf einen Kondensator C1, C2 zur Glättung verzichtet werden.

Ebenso können elektrische Verbraucher in einem Kraftfahrzeug versorgt werden, beispielsweise ein Gleichstrommotor oder ein Laptop-Computer.

Der als Ausgangsgröße erhaltene elektrische Strom I beim Entladen der Spule 1, 3 ist zunächst hoch und nimmt dann exponentiell ab. Dieser Strom I kann ohne Glättung durch einen Kondensator C1 direkt einem Verbraucher zugeleitet werden, der daraus Wärme produziert, beispielsweise einem als Heizung dienenden ohmschen Widerstand, der die elektrische Energie in Wärme umwandelt. Die Heizung wird dabei kontinuierlich heizen, da die Gleichstromimpulse kurz sind und der Spannungs- und Stromverlauf am Ausgang sehr oft stattfindet. Heizungen sind träge und daher kann auch mit dieser Stromart am Ausgang auf eine konstante Temperatur geregelt werden.

Figur 13 ist eine schematische Ansicht einer Anordnung 20 zur Nutzung von Energie, die mittels einer Vorrichtung 21 zur Wandlung von Energie aus dem Quantenvakuum QV gemäß der obenstehenden Beschreibung betrieben wird. Die Anordnung 20 bezieht elektrische Energie von einem Ausgang 21 A der Vorrichtung 21 zur Wandlung von Energie aus dem Quantenvakuum QV und führt einen Teil dieser Energie an einen Eingang 21 E der Vorrichtung 21 zurück. Der an den Eingang 21 E der Vorrichtung 21 zurückgeführte Teil deckt deren Energiebedarf zu 100%. Da die Vorrichtung 21 dem Quantenvakuum QV Energie entnimmt beträgt die von der Vorrichtung 21 an deren Ausgang 21 A abgegebene Energie mehr als 100% der an ihrem Eingang 21 E bereitgestellten Energie. Der über 100% liegende Überschuss kann an einem Ausgang 20A der Anordnung 20 als frei zur Verfügung stehende Energie abgegeben werden, beispielsweise an einen elektrischen Verbraucher. Alternativ kann diese Energie in einer Batterie zwischengespeichert werden. Die Anordnung 20 mit der Vorrichtung 21 ist daher als Selbstläufer konfiguriert.

Figur 14 ist eine schematische Ansicht einer möglichen Ausführungsform der Anordnung 20 und der Vorrichtung 21, umfassend die Primärspule 1 und die Sekundärspule 3 sowie den nicht dargestellten ferromagnetischen Kern 2, eine Lastschaltung 22 für die Primärseite, die beispielsweise wie in Figur 8 gezeigt ausgebildet sein kann, eine Lastschaltung 23 für die Sekundärseite, die beispielsweise wie in Figur 10 gezeigt ausgebildet sein kann, wobei die in den Figuren 8 und 10 gezeigten Verbraucher R1, R2 jeweils nicht in der in Figur 14 gezeigten Lastschaltung 22, 23 enthalten sein müssen. Stattdessen kann ein Verbraucher R als Teil einer Verbrauchereinheit 24 vorgesehen sein, die mit den Lastschaltungen 22, 23 über jeweilige Energie-Rückführ-Einheiten 25, 26 verbunden ist. Die Verbrauchereinheit 24 umfasst ferner eine Batterie 27, die als Zwischenspeicher und zum Anlassen der Vorrichtung 21 dient. Die Lastschaltung 22 ist dazu konfiguriert, den Energiefluss zur Primärspule 1 zu schalten und die Selbstinduktionsenergie der Primärspule 1 dem Kondensator C1 zuzuführen. Die Lastschaltung 23 ist dazu konfiguriert, die Selbstinduktionsenergie der Sekundärspule 3 dem Kondensator C2 zuzuführen.

Eine Batterie-Steuer- und Überwachungseinheit 28 ist dazu konfiguriert, Daten zu einem Füllstand der Batterie 27 und zur Leistungsabgabe und/oder Leistungsaufnahme der Batterie 27 zu erfassen und an eine erste Steuereinheit 29, beispielsweise einen Mikrokontroller weiterzuleiten.

Die erste Steuereinheit 29 ist dazu konfiguriert, anhand dieser Daten die An- und Abschaltung der Vorrichtung 21 und die maximale Entnahme und/oder Zufuhr von elektrischer Energie von der Batterie 27 oder in die Batterie 27 zu steuern und/oder regeln.

In der Verbrauchereinheit 24 ist eine Verbraucher- Steuer- und Überwachungseinheit 30 vorgesehen, die dazu konfiguriert ist, Daten zur Leistungsentnahme des Verbrauchers R zu erfassen und an die erste Steuereinheit 29 weiterzuleiten (nicht dargestellt). Alternativ können die genannten Daten an eine zweite Steuereinheit 32 weitergeleitet werden wie in Figur 14 gezeigt.

Die erste Steuereinheit 29 ist dazu konfiguriert, anhand dieser Daten eine maximale Leistungszufuhr an den Verbraucher R und eine Abschaltung des Verbrauchers R zu steuern, wenn keine elektrische Energie mehr zur Verfügung gestellt werden kann.

Die Steuerung der Vorrichtung 21 durch die erste Steuereinheit 29 kann über eine Treiberschaltung 31 erfolgen, die die Lastschaltung 22 für die Primärseite ansteuert, insbesondere die elektronischen Schalter 8.1 bis 8.4. Ferner kann die erste Steuereinheit 29 zur Überwachung einer Funktion einer zweiten Steuereinheit 32, beispielsweise eines Mikrokontrollers, konfiguriert sein. Die zweite Steuereinheit 32 kann zur Steuerung der Energie-Rückführ-Einheiten 25, 26 konfiguriert sein, insbesondere zur Steuerung von in den Energie-Rückführ-Einheiten 25, 26 vorgesehenen DC/AC- Wandlern 33, 34, AC/DC-Wandlern 35, 36 und Hochsetz/Tiefsetzstellern 37, 38.

Darüber hinaus umfasst jede der Energie-Rückführ-Einheiten 25, 26 jeweils einen T ransformator 41 , 42.

Ferner können eine oder mehrere Überwachungseinheiten 39, 40 vorgesehen sein, die zur Überwachung einer Leistungsaufnahme der Lastschaltung 22 für die Primärseite konfiguriert ist/sind.

Energie aus der Batterie 27 wird nur zum Einschalten der Vorrichtung 21 im ersten Moment benötigt. Die Batterie 27 dient als „Anlasser“ der Vorrichtung 21, das heißt die Batterie 27 stellt die Anfangsenergie zur Verfügung, die benötigt wird, um die Magnetfelder aufzubauen bis erstmals Ausgangsenergie an den Kondensatoren C1 und C2 zur Verfügung steht. Die über 100% der aus der Batterie 27 zugeführten Energie betragende Ausgangsenergie wird verwendet, um die Batterie 27 wieder soweit aufzuladen wie vor dem Einschaltvorgang.

Die erste Steuereinheit 29 ist dazu konfiguriert, Ansteuerungssignale für die elektronischen Schalter 8.1 bis 8.4 in der Lastschaltung 22 für die Primärseite zu erzeugen. Die Steuersignale der ersten Steuereinheit 29 werden zunächst an die Treiberschaltung 31 für die elektronischen Schalter 8.1 bis 8.4 weitergegeben. Die Treiberschaltung 31 übernimmt die spezifische Ansteuerung der jeweils verwendeten elektronischen Schalter 8.1 bis 8.4. Die Lastschaltung 22 für die Primärseite beinhaltet die vier elektronischen Schalter 8.1 bis 8.4, um als Brückenschaltung die Primärspule 1 so anzusteuern, dass ein Stromfluss in beide Richtungen stattfinden kann. Der fünfte elektronische Schalter 6 wird verwendet um zu steuern, wann Energie zum Kondensator C1 fließen kann. In den Kondensator C1 soll immer die Selbstinduktionsenergie der Primärspule 1 fließen, in beiden Fällen der Ansteuerung, insbesondere beim Einschalten und Ausschalten.

Die Primärspule 1 ermöglicht eine Wandlung von Energie aus dem Quantenvakuum. Die Sekundärspule 3 ist eine Spule zur Vervielfachung der bereits durch die Primärspule 1 aus dem Quantenvakuum gewonnenen Energie.

Die Lastschaltung 23 für die Sekundärseite führt die durch Selbstinduktion erzeugte Energie der Sekundärspule 3 dem Kondensator C2 zu, welche schlussendlich für die Bespeisung des Eingangs der Vorrichtung 21 und des Verbrauchers R verwendet wird.

Damit die erzeugten Selbstinduktionsströme beider Stromrichtungen genutzt werden können, kann in der Lastschaltung 23 für die Sekundärseite ein Brückengleichrichter, bestehend aus vier Dioden, vorgesehen sein, wie in Figur 10 gezeigt ist.

Die zweite Steuereinheit 32 sowie die beiden Energie-Rückführ-Einheiten 25, 26 sind dazu konfiguriert, von der an den Kondensatoren C1 und C2 ausgegebenen Energie, die mehr als 100% der in die Vorrichtung 21 eingespeisten Energie beträgt, die von der Vorrichtung 21 benötigten 100% Energie wieder an deren Eingang einzuspeisen.

Die zweite Steuereinheit 32 erzeugt die Steuersignale, um die beiden DC/AC- Wandler 33, 34 anzusteuern. Ebenfalls überwacht die zweite Steuereinheit 32 die Funktion der beiden DC/AC-Wandler 33, 34.

Darüber hinaus erzeugt die zweite Steuereinheit 32 die Steuersignale, um die beiden AC/DC-Wandler 35, 36 anzusteuern. Zudem überwacht die zweite Steuereinheit 32 die Funktion der beiden AC/DC-Wandler 35, 36.

Als weitere Funktion übernimmt die zweite Steuereinheit 32 die Regelung der Hoch- /Tiefsetzsteller 37, 38, über die vorgegeben wird, welches Spannungsniveau im Verbraucherkreis 43 zur Verfügung steht. Die von der Vorrichtung 21 abgegebene Energie - bestehend aus 100% der der Vorrichtung 21 an einem Eingang zugeführten Energie und der aus dem Quantenvakuum gewandelten Energie - wird zunächst an die Energie-Rückführ-Einheit 25, 26 abgegeben. Für jede Spule 1, 3, die in der Vorrichtung 21 verwendet wird, wird in diesem Ausführungsbeispiel eine eigene Energie-Rückführ-Einheit 25, 26 verwendet. Jede Energie-Rückführ-Einheit umfasst einen DC/AC-Wandler 33, 34, einen Transformator 41 , 42, einen AC/DC-Wandler 35, 36 sowie einen Hoch- /Tiefsetzsteller 37, 38.

Der T ransformator 41 , 42 dient als galvanische T rennung zwischen einem jeweiligen Rückführkreis 44, 45 und einem Verbraucherkreis 43. Dieser stellt sicher, dass die Batterie 27 und - über den Arbeitszyklus hinweg - der Eingang 21 E bespeist wird und nicht die Batterie 27 die Energie-Rückführ-Einheit 25, 26 bespeist. Damit Energie über den Transformator 41, 42 übertragen werden kann, muss die ankommende Energie, die über den Kondensator C1 bzw. C2 geglättet wurde, zunächst mittels des DC/AC- Wandlers 33, 34 wechselgerichtet werden, beispielsweise in sinusförmigen Wechselstrom mit 50 Hz.

Der Transformator 41 , 42 gibt sodann die aufgenommene elektrische Energie des DC/AC- Wandlers 33, 34 an den AC/DC-Wandler 35, 36 ab, der den sinusförmigen Wechselstrom wieder in Gleichstrom umwandelt. Der Hochsetz-/Tiefsetzsteller 37, 38 passt die Spannungslage so an, dass ein Laden der Batterie 27 und/oder eine Speisung des Eingangs 21 E möglich ist.

Der Transformator 41 , 42 wird ausschließlich als „galvanischer Trenntransformator“ verwendet. Auch wenn dieser aus einer Primär- und Sekundärspule besteht, hat dieser Transformator 41, 42 nichts mit der Wandlung von Energie aus dem Quantenvakuum zu tun. Die verwendete Frequenz von 50Hz und die verwendete Art des Stroms (sinusförmig) wäre nicht geeignet, um sinnvoll Energie aus dem Quantenvakuum zu wandeln.

Die Verbrauchereinheit 24 umfasst einen Verbraucher R und kann außerdem einen Zwischenspeicher enthalten, beispielsweise die Batterie 27. Dies ermöglicht, dass der Zwischenspeicher geladen werden kann, wenn der/die Verbraucher R weniger oder keine Energie benötigen. Benötigt der/die Verbraucher R mehr Energie als die Vorrichtung 21 abgeben kann, so kann dem Verbraucher R Energie aus dem Zwischenspeicher zugesteuert werden. Dies ermöglicht das Abfangen von Leistungsspitzen. Die erste Steuereinheit 29 kontrolliert über die Batterie-Steuer- und Überwachungseinheit 28, dass die Batterie 27 immer einen genügend hohen Füllstand behält, so dass immer genügend Energie vorhanden ist, damit die Vorrichtung 21 erneut gestartet werden könnte.

Über die Batterie-Steuer- und Überwachungseinheit 28 und die Verbraucher- Steuer- und Überwachungseinheit 30 wird zu jedem Zeitpunkt überwacht, wieviel Energie der Batterie 27 zugeführt oder aus dieser entnommen wird und wieviel Energie dem Verbraucher R zugeführt wird. Es kann eine Gesamtüberwachung („Überwachung Leistungsabgabe“) als Funktion vorgesehen sein, die über einen Abgleich der Daten der Batterie-Steuer- und Überwachungseinheit 28 und der Verbraucher- Steuer- und Überwachungseinheit 30 deren korrekte Funktion überwacht.

Vernachlässigt man die Bauteilverluste und sieht die Anordnung 20 mit der Vorrichtung 21 - also zusammen mit der Rückführeinheit - als ideales Bauteil, so wird der Verbraucher- Einheit 24 (Batterie 27 und tatsächlicher Verbraucher R) genau die Energie zugeführt, die aus der Energie des Quantenvakuums in elektrische Energie gewandelt wird. Da die Batterie 27 schlussendlich nur als „Energie-Ausgleich-Puffer“ dient, kommt dem Verbraucher R genau die Energie-Menge zu, die auch der Verbraucher-Einheit 24 (Batterie 27 und Verbraucher R) zugeführt wird.