Europäischer Erfinderpreis: Die Magier der Nahfeldkommunikation

Dank NFC lassen sich heute interaktive Anzeigen in Museen auslesen, Sicherheitstüren öffnen oder kleinere Bezahlungen vornehmen – ohne die lästige Eingabe von PINs. Die Technik steckt in Zutrittskarten für Skilifte, in Sicherheitseinrichtungen von Unternehmen oder in Bezahlsystemen für den öffentlichen Nahverkehr. In jedem dritten Handy ist NFC-Technik mittlerweile verbaut – mit Potenzial für Industrie 4.0 und Smart Homes.

„Die Nahfeldkommunikation trägt wesentlich dazu bei, den Datentransfer zwischen mobilen Geräten weiterzuentwickeln“, sagt Benoît Battistelli, Präsident des Europäischen Patentamtes. „Sie verbessert die Sicherheit dieser Prozesse entscheidend und eröffnet damit ganz neue Anwendungsgebiete, vor allem auch in sicherheitssensiblen Bereichen. Für unsere Welt der ultra-modernen Kommunikation ist diese Erfindung ein echter Meilenstein.“

Die Grundlagen für die NFC legte Amtmann in Gratkorn bei Graz. Nach dem Studium der Elektrotechnik trat er 1991 als Mitarbeiter Nummer 19 in das 1987 gegründete Elektronik-Unternehmen Mikron ein. Hier entwickelte er sich rasch zum RFID-Spezialisten. Auf Basis dieser Funkwellen-Technologie (Radio-Frequency Identification), die wesentlich zur automatischen Identifizierung im Logistikbereich eingesetzt wird, brachten die Österreicher 1994 die kontaktlose Chipkartentechnik MIFARE auf den Markt.

Mit dem Magnetfeld morsen

„Damals war die kontaktlose Datenübertragung noch wie schwarze Magie“, erinnert sich der Ingenieur. Mittlerweile ist MIFARE, das auf der Trennung von Lesegeräten und passiven Karten mit den entsprechenden Chips beruht, weltweit im Einsatz - in Bezahl-Systemen für den Nahverkehr ebenso wie im Ticket-Verkauf für Veranstaltungen wie Konzerte oder etwa die Fußballweltmeisterschaft 2014 in Brasilien.

„2001 haben wir uns dann zu fünft zusammengesetzt und überlegt, was der nächste Entwicklungsschritt sein könnte, wie wir die Welt der Karten und Reader in einem Device vereinen können“, berichtet Amtmann. Statt auf Funktechnologie setzten die Grazer Ingenieure – wie bereits bei MIFARE – auf eine transformatorische Kopplung nach dem Prinzip der elektromagnetischen Induktion: Zwei Spulen kommunizieren über das in ihnen erzeugte Magnetfeld.

Wird die eine von Wechselstrom durchflossen, induziert das dabei entstehende Magnetfeld in der anderen – wenn sie nur nah genug ist – ebenfalls ein Magnetfeld. Über das Ein- und Ausschalten dieses Feldes lässt sich zum einen Information übertragen – eine Art Magnetfeld-Morsen.

Gleichzeitig lässt sich mit diesem Prinzip auch – wie beim Transformator – berührungslos Energie übertragen. „Das ist einer der wesentlichen Vorteile gegenüber anderen Technologien wie Bluetooth“, sagt Amtmann. Es müssen nicht auf beiden Seiten Batterien vorhanden sein. Das sei sowohl kostengünstiger als auch umweltfreundlicher.