Supraleitende Motoren gehen in die Luft

Bei Autos und Fahrrädern hat sich jeder schon an die Hybridisierung gewöhnt. Dabei wird durch den Einsatz von elektrischen Komponenten wie Motor, Generator, Batterie und Steuerelektronik bei Autos Kraftstoff eingespart und dem Fahrradfahrer das Treten erleichtert. Um die stetig wachsende Zahl an Fluggästen zukünftig zu bewältigen und gleichzeitig auch beim Fliegen weniger Abgase und Lärmentwicklung zu erzeugen, liegt auch in der Luftfahrt eine große Hoffnung auf der Elektrifizierung des Antriebssystems.

Die Entwicklung für die nächste Generation von Flugzeugen wird bereits bei großen Weltkonzernen
wie Boeing, Airbus und Siemens vorangetrieben, an der notwendigen Revolution für die Antriebe arbeiten
aber auch andere Konsortien. 

Europäisches Forschungsprojekt
Eine Schlüsselkomponente – der zukünftige Schubantrieb für Großflugzeuge – wird in einem europäischen
Forschungsprojekt unter Leitung der Firma Oswald Elektromotoren aus Miltenberg entwickelt und geprüft. Es sind zwar schon erste Kleinflugzeuge mit elektrischen Antrieben erfolgreich abgehoben, der Sprung zu leistungsfähigen Triebwerken für Verkehrsflugzeuge erfordert aber eine deutliche Verbesserung der bestehenden Antriebssysteme. Die erforderlichen Leistungen und Geschwindigkeiten sind für Elektromotoren schon längst erfüllbar, allerdings werden bei weitem nicht die notwendigen Gewichtsanforderungen für den Einsatz im Flugzeug erfüllt. Im Vergleich zu den besten heute verfügbaren
Motoren müssen die Antriebe der Luftfahrt um den Faktor 3 leichter und kompakter werden. Dies ist mit klassischen Technologien nur schwer zu erreichen. Bei Oswald werden gezielt supraleitende Motoren und ihre Betriebsbedingungen untersucht und entwickelt.

Herausforderung Kühlung
Erste Testmotoren haben das Potenzial von supraleitenden Antrieben gezeigt, zuletzt wurde mit dem
SuTor Projekt erstmals ein supraleitender Motor am Oswald-Prüffeld getestet, der einen geschlossenen
Kühlkreis hat. Ein geschlossener Kühlkreis ist für wassergekühlte Motoren schon lange Stand der Technik, zeigt sich für Motoren bei tiefsten Temperaturen aber als besondere Herausforderung: Um die benötigte Leistungsdichte zu erreichen, werden die supraleitenden Motoren bei Temperaturen von ca. -250°C betrieben, also gerade mal 20°C über dem absoluten Temperatur-Tiefstpunkt. Bei diesen Temperaturen wäre unsere Umgebung vollständig verändert: Die uns umgebende Luft wäre zu 99 % gefroren, da sich Stickstoff, Sauerstoff und Kohlendioxid schon längst verfestigt hätten. Lediglich Edelgase und Wasserstoff sind bei diesen Temperaturen noch gasförmig. Dies ist der Grund, warum die supraleitenden Bauteile im Motor sehr gut thermisch isoliert werden müssen, was gerade die Herausforderung im ohnehin engen Bauraum darstellt.

Thomas Reis
Oswald Elektromotoren GmbH
Benzstraße 12
63897 Miltenberg
09371 971941
thomas.reis@oswald.de
www.oswald.de

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