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SupraMotor: Festo zeigt supraleitenden Klauenpol-Motor

Hannover Messe 2018: Festo präsentiert den SupraMotor als Technologieträger / Weltneuheit mit Festkörperkühlung in Zukunft ideal Anwendungen im Dauerbetrieb

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Die Hannover Messe 2018 ist wieder industrieller Schauplatz für viele Innovationen. Der Hidden Champion Festo hat im Rahmen der Messe, die heute ihre Tore öffnete, einen sehr kompakten, supraleitenden Klauenpol-Motor mit Festkörperkühlung vorgestellt. Serienreif ist der SupraMotor noch nicht – dazu sind neue Materialien für größere magnetische Flussdichten erforderlich.

Supraleiter sind Materialien, die unterhalb einer bestimmten Temperatur ihren elektrischen Widerstand verlieren und darüber hinaus das Feld eines Permanentmagneten in einem definierten Abstand speichern können. Den ersten Effekt nutzt Festo für den SupraMotor, mit dem zweiten lassen sich Objekte berührungslos lagern und bewegen, wie die Projekte zu SupraMotion zeigen. Der Schwebespalt bleibt dabei selbst durch Wände hindurch stabil.

Mit dem SupraMotor gelang es Festo jetzt, einen supraleitenden Antrieb mit elektrischer Direktkühlung zu bauen, der sehr kompakt ist: Er ist nur rund einen Meter lang und misst maximal 23 Zentimeter im Durchmesser. Der Motor nutzt den Effekt, dass Strom innerhalb eines entsprechend gekühlten Supraleiters verlustfrei transportiert wird. Dadurch lässt sich mit sehr hohen Strömen ein starkes Magnetfeld erzeugen, das für den Antrieb genutzt werden kann.

Der SupraMotor von Festo hat eine große Überlastfähigkeit und eignet sich daher gut für Anwendungen im Dauerbetrieb – vorstellbar etwa in vielen Anwendungen in der energieintensiven Industrie. Dank der widerstandsfreien, supraleitenden Spulen ist es zudem fast ausgeschlossen, dass er überhitzt. Besonders effektiv arbeitet der Motor bei niedrigen Drehzahlen mit sehr hohen Drehmomenten. Muss eine Last gehalten werden, verbraucht der Antrieb selbst bei maximalem Haltemoment keine Energie.

Insgesamt ist der Energiebedarf gering, weshalb ein solcher SupraMotor durchaus eine Cleantech-Innovation wäre: Während die Ausgangsleistung des Motors im zweistelligen Kilowatt-Bereich liegt, benötigt er für die Kühlung nur Energie im niedrigen dreistelligen Wattbereich.

SupraMotor: Haken sind die geringen Phasenströme

Aktuell kann der Supraleiter-Motor lediglich mit geringen Phasenströmen betrieben werden, da die bisher verfügbaren ferromagnetischen Materialien keine größeren magnetischen Flussdichten aufnehmen können. Durch weitere Forschungsarbeiten könnten jedoch neue Konzepte und Materialien untersucht werden, die die Stromtragfähigkeit des Supraleiters von weit über 100 Ampere voll ausschöpfen könnten.

Dann ist der supraleitende Motor von Festo interessant für viele (industrielle) Cleantech-Anwendungen.

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