News - Forschung und Entwicklung vom 09/07/2015

Vacuumschmelze

Solar-Rekord-Flug mit optimierten Elektromotoren

Am 3. Juli endete der erfolgreiche Rekordflug des Solar-Flugzeugs Solar Impulse von Japan nach Hawaii. An diesem längsten Non-Stopp-Soloflug, angetrieben nur von Sonnenenergie, hatten auch die Werkstoffe der Vacuumschmelze einen großen Anteil.

(Bild: SolarImpulse/EPFL)

Als Special Partner sponsert das Hanauer Unternehmen Vacuumschmelze (VAC) das Projekt und stellte seine weichmagnetische Legierung UltraVac 44 V 6 und den Dauermagnetwerkstoff Vacodym 655 HR zur Verfügung. Die Legierung UltraVac 44 V6 leistet mit ihren Eigenschaften einen erheblichen Beitrag zur Optimierung von hocheffizienten Elektromotoren. Der neue Flugzeugtyp HB-SIB des Solar Impulse Projektes hat diesen Werkstoff in Stator und Rotor des Motors verbaut. Dabei werden zusätzlich Magnetsysteme bestehend aus kleinen Vacodym-Quadern zu einem System verklebt. Der Aufbau eines Magnetsystems aus kleinen Einzelmagneten dient der Reduzierung der Wirbelstromverluste im Rotor. Der Wirkungsgrad des Motors wird dadurch bis auf 98 Prozent gesteigert.

Die Koerzitivfeldstärke von UltraVac 44 V6 beträgt mit 3,5 A/m nur ungefähr ein Viertel des Wertes von Elektroblech, was eine entsprechende Reduzierung der Hystereseverluste zur Folge hat. Die Sättigungspolarisation fällt niedriger aus, die statische Neukurve steigt bei kleineren Feldstärken aber schneller an als bei Elektroblech. Dies führt dazu, dass in beiden Fällen ein Induktionswert von 1 T bei einer magnetischen Feldstärke von 100 A/m erreicht wird. Zusätzlich ist der spezifische Widerstand von UltraVac 44 V6 mit 0,8 μΩm fast doppelt so hoch wie der vom NO20 Elektroblech, was die weiter oben bereits erwähnte Reduzierung der Wirbelstromverluste bewirkt.

Sichere Landung in Hawaii

Am 28. Juni startete der Pilot André Borschberg vom japanischen Nagoya in Richtung Hawaii und sicherte sich gleich einen Weltrekord für den längsten Soloflug. Im Non-Stopp-Flug legte er 7.616 km in vier Tagen und 21:52 Stunden (das entspricht einer Durchschnittsgeschwindigkeit von 61,19 km/h) bei einer maximalen Flughöhe von 8.634 Metern zurück. Am 3. Juli landete er sicher um 17:55 Uhr unserer Zeit auf Kalaeloa/Hawaii.

Mit dem Round-the-world-Solarflug verfolgen die beiden Piloten André Borschberg und Bertrand Piccard mit ihrem Team zwei Ziele: Zum einen den Weltrekord für den längsten Non-Stopp-Soloflug und zum anderen die Verbreitung ihrer Botschaft „Future is clean“ (die Zukunft ist sauber). Dahinter verbirgt sich das Vorhaben, mit verfügbaren umweltverträglichen Technologien und Antrieben die Welt zu verändern – und zu zeigen, dass es funktioniert.

Das Ende der kompletten Weltumrundung mit dem Solarflugzeug Solar Impulse 2 war ursprünglich für Ende Juli/Anfang August dieses Jahres geplant. Da es sich bei der eingesetzten Technologie jedoch teilweise um Neuland handelt, war man aber auch vor Rückschlägen nicht gefeit: Die Batterien hatten sich auf dem Rekordflug teilweise überhitzt, sodass sie nun ausgewechselt werden müssen. Dies hat zur Folge, dass die Weltumrundung erst im nächsten Jahr vollendet werden wird. Dann werden 35.000 km in ca. 600 Stunden (= 58 km/h) hinter den beiden Piloten sowie dem aus 60 Personen bestehenden Support-Team liegen. (as)

www.vacuumschmelze.com