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Motoren und Antriebe

Supraleiter bieten dem Elektromotorenbau wichtige neue und innovative Möglichkeiten. Dies gilt insbesondere für die Bereiche der Antriebstechnik, in denen rotierende oder lineare Motoren eine hohe Dynamik aufweisen müssen. Supraleitende Motoren begünstigen rasche Drehzahlwechsel bzw. dynamische lineare Bewegungen durch ihre geringe Läuferträgheit. Sie erreichen um das Fünffache höhere Beschleunigungen als vergleichbar hoch ausgelastete konventionelle Elektromotoren. Zugleich ist ihr Gesamtgewicht um etwa die Hälfte geringer. In Anwendungen mit bewegtem Antrieb trägt auch dieser Aspekt wesentlich zu einer gesteigerten Dynamik bei.

Zusätzliche Vorteile ergeben sich in vielen Anwendungsfeldern aus den kompakten Abmessungen supraleitender Motoren: Sie sparen gegenüber kupferbasierten Antriebsmaschinen etwa zwei Drittel an Volumen ein. Auch im Bereich elektrischer Torque-Antriebe, d.h. wo kompakte Motoren bei geringen Drehzahlen sehr hohe Drehmomente liefern müssen, sind supraleiterbasierte Maschinen eine überlegene Lösung.

Supraleitende Motoren werden heute als Torque-Motoren, Reluktanzmotoren und Kurzhub-Linearmotoren kommerziell genutzt. Mit der Technologie können Anwendungen realisiert werden, deren Anforderungen an die Dynamik von Bewegungsprozessen mit konventionellen Elektromotoren nicht zu erfüllen sind. Darüber hinaus bieten supraleitende Hochleistungsantriebe auch im Schiffbau neue Perspektiven. Hierzu zählen kompakte, strömungsgünstig außerhalb des Schiffsrumpfs positionierte Pod-Antriebe, die neue hoch effiziente Raumkonzepte und signifikante Energieeinsparungen ermöglichen. Diese Technologie wurde bis zu in einen Leistungsbereich von 40 MW erfolgreich in verschiedenen Prototypendemonstriert.